人教版高中物理必修三《靜電的防止與利用》靜電場及其應用PPT課件下載，共30頁。
學習目標
1.知道什么是靜電平衡狀態,能說出靜電平衡狀態下的導體特點。(物理觀念)
2.知道導體上電荷的分布特征,了解尖端放電、靜電屏蔽現象及其成因。(科學思維)
3.會根據靜電平衡條件求解感應電荷產生的電場強度。(科學思維)
4.觀察演示實驗并對實驗現象分析,體會運用所學知識進行分析推理的方法。(科學探究)
一、靜電平衡
1.靜電平衡:不帶電的金屬導體放到電場中,導體內的自由電子在靜電力作用下,將向著與電場相反的方向定向移動。在導體的兩個側面上將出現正、負電荷,直到導體內部各點的電場強度E=0為止,導體內的自由電子不再發生定向移動,這時導體達到靜電平衡狀態。
2.導體兩側出現的正、負電荷在導體內部產生的電場E'與外加電場E0的方向相反。處于靜電平衡狀態的導體,內部的電場強度處處為 0 。
二、尖端放電
1.靜電平衡的導體上的電荷分布特點:(1)導體內部沒有凈剩電荷,電荷只分布在導體的外表面;(2)在導體外表面,越尖銳的位置,電荷的密度(單位面積的電荷量)越大,周圍的電場強度越大。
2.空氣的電離:導體尖端周圍的強電場足以使空氣中殘留的帶電粒子發生劇烈運動,并與空氣分子碰撞從而使空氣分子中的正負電荷分離。
3.尖端放電現象:所帶電荷與導體尖端的電荷符號相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,與尖端上的電荷中和,這相當于導體從尖端失去電荷,這種現象叫作尖端放電。
4.尖端放電的應用與防止:避雷針應用尖端放電原理;高壓設備中的導體表面應該盡量光滑。
三、靜電屏蔽
想一想(1)使帶正電的金屬球靠近驗電器,但不接觸,金屬箔片是否張開?解釋看到的現象。
(2)如圖所示,用金屬網把驗電器罩起來,再使帶正電的金屬球靠近驗電器,觀察金屬箔片是否張開。這個現象說明什么問題?
提示 (1)使帶正電的金屬球靠近驗電器,但不接觸,驗電器的金屬箔片張開。由于靜電感應,帶正電的金屬球會使驗電器小球上感應出負電荷,而兩金屬箔片上會感應出正電荷,所以金屬箔片會張開。
(2)若用金屬網把驗電器罩起來,驗電器的金屬箔片并不張開。這說明金屬網能把外電場“擋住”,使罩內不受外電場的影響。
1.靜電屏蔽:金屬殼達到靜電平衡時,其內部電場強度保持為0,外部電場對殼內的儀器不會產生影響。金屬殼的這種作用叫作靜電屏蔽。
2.應用:高壓輸電線的上方有兩條導線,它們與大地相連,形成一個稀疏的金屬“網”,把高壓線屏蔽起來,使其免遭雷擊。
四、靜電吸附
1.在電場中,帶電粒子受到靜電力的作用,向著電極運動,最后被吸附在電極上。
2.應用:靜電除塵,靜電噴漆,靜電復印。
【知識歸納】
1.靜電的應用
在生產和生活中,靜電的應用十分廣泛,如激光打印、靜電噴漆、靜電除塵、靜電處理種子、靜電處理水、靜電放電產生臭氧、靜電植絨、靜電凈化空氣、靜電提高噴灑農藥的效果、靜電選礦等。
2.靜電的危害
靜電是一種常見現象,也會給人們帶來危害。如在印刷廠里,紙張之間摩擦帶電,會使紙張粘在一起,難以分開;在印染廠里,棉紗、毛絨、人造纖維上的靜電會吸引空氣中的塵埃,使印染質量下降;靜電對現代高精度電子設備影響很大,大量的靜電不但會妨礙電子設備的正常運行,甚至會因火花放電而擊穿電子儀器的某些器件。
3.防止靜電危害的主要方法與途徑
(1)盡量減少靜電的產生,常用的方法是增大空氣的濕度。
(2)盡快把靜電導走,防止靜電積累,常用的簡單辦法是接地。
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