高中人教版 (2019)静电的防止与利用教学课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)静电的防止与利用教学课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了你知道吗，静电平衡，实验观察，静电屏蔽，尖端放电，静电吸附等内容，欢迎下载使用。
复习回顾：静电感应现象
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问题：把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，根据金属的微观结构模型，自由电子怎样移动呢？
A CB D
▲电场力的作用下，自由电子发生定向移动。
▲自由电子的定向移动导致电子在AB端集聚，CD端正电荷“暴露”出来。
▲ AB端感应出负电荷、CD端感应出正电荷。
问题：自由电子定向移动会导致怎样的情况发生呢？
问题：导体内自由电子的定向移动会一直进行下去吗？两端的感应电荷会无限制增加吗？
▲导体两侧感应出的正、负电荷会在导体内部产生一个感应电场E’。
▲感应电场与外电场叠加抵消，直到导体内部各点的电场强度E=0。
▲导体内自由电子不再发生定向移动，达到静电平衡状态。
2、静电平衡状态下导体的特点：
（2）电荷只分布在导体的外表面。
（1）内部电场强度处处为0。
1、静电平衡状态：导体内自由电子不再发生定向移动的状态，称之为静电平衡状态。
（3）导体外部电场线与导体表面垂直。
（4）达到静电平衡所需时间仅10-9s。
假设导体球带正电，请同学们大致画出网罩外部的电场线、导体上感应电荷的分布及感应电场的方向。
处于静电平衡状态的导体，内部空间电场强度处处为0。
可以利用金属壳或金属网封闭某一区域，使该区域不再受外在电场的影响。这一现象称为静电屏蔽。
2、应用：屏蔽服、屏蔽线、高压线屏蔽
金属罩接地后，地上的自由电子，沿导线向上移动，把金属罩外部的正电荷中和，结果，小球的电场被控制在金属罩的内部，外部不再受影响。
静电屏蔽的两种情况及本质
导体壳没有接地时处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表面出现等量异种电荷，空间电场的电场线起于场源正电荷，终止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。
导体壳接地后，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，正电荷出现在地球的另一端无穷远处，空间电场起于场源正电荷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。
本质：仍然是静电感应，导体内表面感应电荷与壳内电场在导体壳表面以外空间叠加，使壳外电场为零，形成静电屏蔽。
问题：感应起电后，云层和大地达到静电平衡状态，此时电荷分布在导体外表面，不发生定向移动，怎么会打雷呢？
实验观察：避雷针的作用
实验观察：尖端放电形成电子风
雷雨云中电量足够大时，会使空气电离，产生大量的正负离子，使得空气可以导电，将云层中的电导入大地形成闪电。
问题：根据以上分析，同学们想一想，我们如何避免产生静电火花呢？
▲B附近的空气中气体分子被电离
▲电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟雾中的小颗粒，会使小颗粒带负电
▲带负电的小油滴在静电力的作用下，向着正极A运动，最后被吸附到正极A上
静电吸附的原理：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。
▲用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。
▲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。
总结：静电的防止与利用