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(共36张PPT)
9.4 静电的防止与利用
感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程
静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷的现象.
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E
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E
静电感应： 将导体放入电场中，导体内部的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，使导体两端出现等量异种电荷的现象。
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E
感应电荷在导体内部产生电场E’，与原电场叠加。只要内部合场强不为零，自由电子就会继续做定向移动。
E’
导体中的自由电子会一直定向移动吗？
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E
E’=E
一、静电平衡状态
1.概念：
导体中的自由电荷不再发生定向移动的状态
E
E内=0
一、静电平衡状态
1.概念：
导体中的自由电荷不再发生定向移动的状态
一、静电平衡状态
1.概念：
导体中的自由电荷不再发生定向移动的状态
2.特点：
（1）导体内部电场强度处处为零；
（2）电荷只分布在导体的外表面，电场线垂直于导体外表面.
研究导体上电荷的分布
结论:静电平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面.
研究导体上电荷的分布
均匀球形导体
枕形导体
一、静电平衡状态
1.概念：
导体中的自由电荷不再发生定向移动的状态
2.特点：
（1）导体内部电场强度处处为零；
（2）电荷只分布在导体的外表面，电场线垂直于导体外表面.
3.导体上电荷分布的特点
在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大.
尖端放电
二、尖端放电
1.概念：
在一定条件下，导体尖端周围的强电场使空气电离，产生的所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷。
2.应用与防止：
（1）应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施.
尖端放电的应用：避雷针
尖端放电的应用：避雷针
二、尖端放电
1.概念：
在一定条件下，导体尖端周围的强电场使空气电离，产生的所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷。
2.应用与防止：
（1）应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施.
（2）防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失.
处于静电平衡状态的导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。如果放入静电场中的是一个空腔导体，导体壳的这种性质有什么作用呢？
三、静电屏蔽
1.概念：
导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使这个区域不受外电场的影响的现象.
2.应用
静电平衡的应用：静电屏蔽
静电平衡的应用：静电屏蔽
超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。
静电平衡的应用：静电屏蔽
电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。
静电平衡的应用：静电屏蔽
两位英国科学家08年在伦敦进行一次危险的电力学表演。其中一名科学家将把另一位科学家关进一个铁笼子里，然后用数百万伏特的电流对其进行电击。鉴于表演的危险性，两名科学家事先都买好了价值1200万英镑的保险。
静电除尘的原理：带电粒子在电场中受到静电力作用向着电极运动，最后被吸附在电极上。
▲A接到几千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极，B附近的电场更强，B附近的空气分子更容易被电离；
▲电子在向着正极A运动的过程中，遇到油烟中的小油滴，会使油滴带负电。
四、静电吸附
1.静电除尘
阅读教科书P21，了解静电吸附基本原理
接负高压的涂料雾化器
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工件
▲接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力的作用下，油漆微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，这就是静电喷漆。
2.静电喷涂
▲利用有机光导体的光敏特性，让电荷排列组合成相应的文字图样，利用静电吸附吸上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上。
3.静电复印
【当堂检测】1.如图所示在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢的靠近时，下列说法正确的是
A.B端的感应电荷保持不变
B.导体内部场强越来越大
C.导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强
D.导体的感应电荷在M、N两点产生的的场强相等
M
B
A
N
P
C
【当堂检测】2.长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？
R
L
O
+q
解：
达到静电平衡后导体内部处处场强为零
则 E感＝E源＝k
(R+L/2)2
E感方向与E源方向相反，即指向点电荷+q.
q
【当堂检测】3.在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电荷，用E表示球壳外任一点的场强，则
A.当＋Q在球壳中央时，E＝0
B.不论＋Q在球壳内何处，E一定为零
C.只有当＋Q在球心且球壳接地时，E＝0
D.只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，E一定为零
D
【当堂检测】4.一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷。图中的哪一个能正确表示其电场分布的情况
B
【巩固训练】1.关于静电平衡，下列说法中不正确的是
A．当导体达到静电平衡时，导体上任意两点间的电势一定相等
B．当导体达到静电平衡时，其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直
C．绝缘体也有静电平衡状态
D．达到静电平衡时，电荷分布在导体的外表面
C
【巩固训练】2.在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B，下列实验方法中不能使验电器箔片张开的是
A.用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触
B.用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触
C.用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触
D.使验电器A靠近B
A
【巩固训练】3.(多选)如图所示，一带正电的绝缘金属球壳A，顶部开孔，有两只带正电的金属球B、C用金属导线连接，让B球置于球壳A的空腔中与内表面接触后又提起到如图所示的位置，C球放在A球壳外离A球较远，待静电平衡后，正确的说法是
A.B、C球都带电
B.B球不带电，C球带电
C.让C球接地后，B球带负电
D.C球接地后，A球壳空腔中场强为零
BC
【巩固训练】4.有一绝缘空心金属球A，带有4×10－6C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带有2×10－6C的负电荷，若把B球跟A球的内壁相接触，如图所示，则B球上电量为＿＿＿＿C，A球上电荷量为＿＿＿＿C，分布在＿＿＿＿＿＿。
0
2×10－6
A的外表面
小 结
一、静电平衡状态下导体的电场
学习了静电平衡、静电平衡状态的概念，知道静电平衡的条件是导体内部的场强处处为零。学习了静电平衡导体的特点.
二、导体上电荷的分布
1.导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面.
2.在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大.
三、尖端放电
了解了尖端放电现象及其应用
四、静电屏蔽
了解了静电屏蔽现象及其应用
同学们
再见！
谢谢指导

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