【高中物理】靜電的防止與利用（課件） 高一物理（人教版2019必修第三冊）

§4靜電的防止與利用高二物理（人教版2019）必修第三冊第九章靜電場及其應(yīng)用

在加油站加油前，為什么必須用手要觸摸一下靜電釋放器？

自然界到處有靜電。生產(chǎn)中的攪拌、擠壓、切割等活動(dòng)，生活中的穿衣、脫衣、運(yùn)動(dòng)等過程都可能產(chǎn)生靜電。新課引入思考與討論：想一想：把一個(gè)不帶電的導(dǎo)體放入電場強(qiáng)度為E的電場會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象?溫馨提示：（1）金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？（3）自由電子會(huì)在什么地方積聚？（2）如果將金屬導(dǎo)體放入電場中自由電子怎樣移動(dòng)？0E（4）電子的積聚會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？（5）最終會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？新課講授金屬導(dǎo)體中自由電子受到電場的電場力作用后向左移動(dòng)，由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體AB側(cè)的平面上將感應(yīng)出負(fù)電荷，在CD側(cè)的平面上將感應(yīng)出正電荷?！抡n講授一、靜電平衡——-+-+-+（1）導(dǎo)體兩側(cè)出現(xiàn)的正、負(fù)感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生與電場強(qiáng)度E0

方向相反的電場，其電場強(qiáng)度為E′。一、靜電平衡新課講授（2）感應(yīng)電荷的電場和外電場疊加，使導(dǎo)體內(nèi)部的電場減弱。在疊加后的電場作用下，仍有自由電子不斷運(yùn)動(dòng)，直到導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的電場強(qiáng)度E＝0為止，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動(dòng)。這時(shí)我們說，導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡。-+-+-+-+-+靜電平衡一、靜電平衡新課講授2.靜電平衡的特點(diǎn)：（1）處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。（2）導(dǎo)體外表面處場強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直。1.靜電平衡狀態(tài)的定義：放入電場中的導(dǎo)體，最終會(huì)達(dá)到?jīng)]有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)，這種狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。一、靜電平衡新課講授新課講授尖端放電現(xiàn)象新課講授尖端放電現(xiàn)象二、尖端放電（1）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。（2）在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。1、導(dǎo)體上電荷的分布新課講授2、尖端放電尖端放電的原理：（1）導(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集，尖端附近的電場特別強(qiáng)，會(huì)把空氣分子“撕裂”，使分子中的正負(fù)電荷分離，這種現(xiàn)象叫電離。（2）中性的分子電離后變成帶負(fù)電的自由電子和帶正電的離子，這些帶電的粒子與導(dǎo)體尖端的電荷異號粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷。這個(gè)現(xiàn)象叫尖端放電。新課講授尖端放電的應(yīng)用——避雷針新課講授尖端放電的應(yīng)用——電子點(diǎn)火器針尖形狀新課講授三、靜電屏蔽新課講授三、靜電屏蔽由于靜電感應(yīng)，可使金屬網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場強(qiáng)為零，相當(dāng)于遮擋了外界電場對它內(nèi)部的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。新課講授新課講授法拉第籠實(shí)驗(yàn)靜電屏蔽的應(yīng)用1.電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋，可以對人體起到靜電屏蔽作業(yè)，使人安全作業(yè)。新課講授靜電屏蔽的應(yīng)用2.三條輸電線的上方還有兩條導(dǎo)線，與大地相連，形成一個(gè)稀疏的金屬網(wǎng)，把高壓線屏蔽起來，免遭雷擊。新課講授四、靜電吸附（1）靜電除塵

設(shè)法使空氣中的塵埃帶電，在靜電力作用下，塵埃到達(dá)電極而被收集起來，這就是靜電除塵。靜電除塵原理塵埃新課講授（2）靜電噴漆接負(fù)高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負(fù)電，在靜電力作用下，這些微粒向著作為正極的工件運(yùn)動(dòng)，并沉積在工件的表面，完成噴漆工作。靜電噴漆四、靜電吸附新課講授（3）靜電復(fù)印復(fù)印機(jī)也應(yīng)用了靜電吸附。復(fù)印機(jī)的核心部件是有機(jī)光導(dǎo)體鼓，它是一個(gè)金屬圓柱，表面涂覆有機(jī)光導(dǎo)體。沒有光照時(shí)，OPC是絕緣體，受到光照時(shí)變成導(dǎo)體。靜電復(fù)印的工作流程如下：充電曝光顯影