第2章

靜電場(chǎng)的應(yīng)用第3節(jié)靜電的防止與利用如何避免加油站發(fā)生火災(zāi)？靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)：結(jié)論1：導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。實(shí)驗(yàn)演示1：法拉第圓筒一、電荷分布結(jié)論2：在導(dǎo)體表面，尖端電荷密度（單位面積的電荷量）越大。實(shí)驗(yàn)演示2：不規(guī)則帶電體靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)：一、電荷分布

尖端放電：導(dǎo)體尖端的強(qiáng)電場(chǎng)使附近的空氣電離，電離后的異種離子與尖端的電荷中和，這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷。這種現(xiàn)象叫作尖端放電。尖端放電尖端周圍電場(chǎng)很強(qiáng)空氣電離尖端上的電荷被中和等效于尖端釋放電荷（形成電流）思考1.為什么雷會(huì)劈廣州塔？尖端放電思考2.如何防止雷電損傷建筑物？思考3.加油站如何防止靜電引起的火災(zāi)？為什么防護(hù)服能保護(hù)實(shí)驗(yàn)員呢？二、靜電平衡如圖，把一個(gè)不帶電的金屬導(dǎo)體ABCD放電電場(chǎng)強(qiáng)度為E0的電場(chǎng)中。導(dǎo)體上的自由電子上會(huì)受到哪個(gè)方向的力？—————————1.導(dǎo)體中自由電荷在電場(chǎng)力作用下將發(fā)生定向移動(dòng)。如圖，把一個(gè)不帶電的金屬導(dǎo)體ABCD放電電場(chǎng)強(qiáng)度為E0的電場(chǎng)中。————————2.導(dǎo)體另一端富集正電荷。++++++++3.導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)水平向左的電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)如何表示出來？二、靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)會(huì)一直進(jìn)行下去嗎？兩端的感應(yīng)電荷會(huì)無限制增加嗎？————————靜電平衡：導(dǎo)體中無電荷定向移動(dòng)的狀態(tài),就叫靜電平衡狀態(tài)。++++++++二、靜電平衡C----------++++++++++WCW----------++++++++++E=0把一個(gè)電學(xué)儀器放在封閉的金屬殼里，即使殼外有電場(chǎng)，但由于殼內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為0，外電場(chǎng)對(duì)殼內(nèi)的儀器不會(huì)產(chǎn)生影響，即靜電屏蔽。金屬網(wǎng)三、靜電屏蔽1.應(yīng)用：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(duì)人體起到靜電屏蔽作業(yè)，使人安全作業(yè)。2.應(yīng)用：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，免遭雷擊三、靜電屏蔽煙塵靜電除塵--------+++++++--------+++++四、利用靜電在電場(chǎng)中，帶電粒子在電場(chǎng)中受到靜電力作用向著電極運(yùn)動(dòng)，最后被吸附在電極上?！鳤接到幾千伏高壓電源的正極，B接到高壓電源的負(fù)極，B附近的電場(chǎng)更強(qiáng)，B附近的空氣分子更容易被電離；▲電子在向著正極A運(yùn)動(dòng)的過程中，遇到煙氣中的粉塵，使粉塵帶負(fù)電。粉塵被吸附到正極A上，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中。靜電吸附的應(yīng)用——靜電除塵四、利用靜電接負(fù)高壓的涂料霧化器工件用接負(fù)高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負(fù)電，在靜電力的作用下，油漆微粒向著正極的工件運(yùn)動(dòng)，并沉積在工件的表面。應(yīng)用：靜電噴涂四、利用靜電靜電植絨植絨材料主要是被切斷的紡織纖維，帶上靜電時(shí)，在特定情況下，會(huì)垂直沖向涂有黏合劑的基層或承印物表面，從而生成集功能性、可靠性和高品質(zhì)于一體的無接縫絨毛表面。1.(多選題)如圖,靜電植絨時(shí),真空中帶負(fù)電的絨毛一旦與布匹上的黏合劑接觸就粘貼在布匹上,則帶負(fù)電的絨毛落向布匹的過程中(

)A.做勻速運(yùn)動(dòng)B.做加速運(yùn)動(dòng)C.電勢(shì)能逐漸增大D.電勢(shì)能逐漸減小練習(xí)1.對(duì)于處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，以下說法中正確的是（）A．內(nèi)部有（凈）電荷B．內(nèi)部各點(diǎn)（合）場(chǎng)強(qiáng)為0C．導(dǎo)體外表面處的場(chǎng)強(qiáng)為0D．在導(dǎo)體外表面上，越平坦的位置電荷的密度越大，凹陷處最大BBC.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0，電荷分布在外表面上，所以外表面處場(chǎng)強(qiáng)不為0。A.處于靜電平衡狀態(tài)下的金屬導(dǎo)體內(nèi)部沒有（凈）電荷。D.靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體外表面越尖銳的位置電荷的密度越大，凹陷處最少。解析E0E=0--------++++++++練習(xí)2.如圖所示，把原來不帶電的金屬殼B的外表面接地，將一帶正電的小球A從小孔中放入金屬殼內(nèi)，但不與B發(fā)生接觸，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)后，則（）A．B的空腔內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．B不帶電C．B的外表面帶正電D．B的內(nèi)表面帶負(fù)電DBCD.金屬球殼B外表面接地，大地中電子跑到球殼B外表面上將正電荷中和，所以B外表面不帶電，內(nèi)表面帶負(fù)電。A.由于靜電感應(yīng)，金屬球殼B內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，A帶正電，則B的空腔內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度不為零。解析-+--------++++++++--------E≠0拓展提高練習(xí)4.下圖中P是一個(gè)帶電體，N是一個(gè)不帶電的金屬空腔，在下列情況下，放在絕緣板上的小紙屑(圖中S)不會(huì)被吸引的有（）AD應(yīng)用：防護(hù)服、高壓線屏蔽、屏蔽電纜把一個(gè)電學(xué)儀器放在封閉的金屬殼里，即使殼外有電場(chǎng)，但由于殼內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為0，外電場(chǎng)對(duì)殼內(nèi)的儀器不會(huì)產(chǎn)生影響，即靜電屏蔽。靜電除塵、靜電噴漆、靜電復(fù)印避雷針內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)