物理必修 第三册第九章 静电场及其应用4 静电的防止与利用一等奖习题ppt课件

课题

04《静电的防止与利用》

教学目标

1.知识与能力目标

（1）知道什么是静电平衡状态，理解处于静电平衡状态的导体的特性

（2）了解空气电离和尖端放电现象

（3）了解静电屏蔽现象及其有关应用

2.情感目标

通过观察、实验、探究的学习过程，培养学生实事求是的科学态度

教学重点

静电平衡

教学难点

静电平衡的应用：尖端放电、静电屏蔽现象

教学过程

1.整体教学思路及注意事项

通过笼子处于高压电场当中，笼子里的人是否会被电到的问题，引起学生的学习兴趣

通过图示，从微观角度，讲解静电感应现象。

通过静电感应现象原理，讲解静电平衡时，导体上的电荷分布特点。尖端放电、静电屏蔽等现象。

本节课内容抽象，应多一些例题，加以讲解

2.新课导入

笼子处于高压电场当中，笼子里的人是否会被电到

3.讲解新知

3.1静电平衡

3.1.1静电感应现象

放入电场（E）中的导体（ABCD），由于静电感应，导体内的自由电子在导体内定向移动（甲），在导体的两侧出现感应电荷的现象（乙）。

同时在导体内部形成反向的电场E′。

3.1.2静电平衡状态

导体内的自由电荷不再发生定向移动的状态（丙）。

此时，感应电荷的电场增到与外电场相等。

即，导体内合场强为零（丁）。

3.1.3静电平衡时，导体上的电荷分布特点：

（1）净电荷只分布在导体表面，内部没有净电荷。

（2）感应电荷分布于导体两端，电性相反，电量相等，近异远同。

（3）净电荷在导体表面的分布不均匀，一般越是尖锐的地方，电荷的分布越密集。

（4）表面任一点，场强方向跟该点表面垂直。

3.2电离和尖端放电

电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场强度很大，空气中的带电粒子剧烈运动，从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中的正、负电荷分离的现象。

尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。

尖端放电的应用与防止：

应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。

防止：高压设备中导体的表面尽量光滑，减少电能的损失。

3.3静电屏蔽

静电平衡时，导体壳内空腔里的电场处处为零，外电场对壳内不会产生影响。

静电屏蔽的应用：

（1）把电学仪器放在封闭的金属壳里。

（2）电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作业，使人安全作业。

（3）野外三条输电线上方架设两条导线，与大地相连，把输电线屏蔽起来。

3.3.2静电屏蔽的两种情况：

屏蔽外电场：因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零，达到静电平衡状态，起到屏蔽外电场的作用

屏蔽腔内电场：没有接地时，静电平衡状态下，导体壳内外表面出现等量异种电荷，场源正电荷的场，终于导体壳内表面负电荷，再起于导体壳外表面正电荷，终于无穷远，壳内外表面之间场强处处为零，壳外场强不为零。

接地后，壳外的正电荷被大地负电荷中和，起于场源正电荷的场终于导体壳内表面负电荷，导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零，导体外部空间不受内部电场影响。

两种静电屏蔽的实质：产生过程都是因静电感应。是激发电场与感应电场叠加的结果，所以做静电屏蔽的材料只能是导体，不能是绝缘体。

4.随堂、课后巩固练习题

根据教学过程中的实际效果，对《9.4静电的防止与利用同步分题型练习题》进行选择。

板书设计

教学总结

及反思