第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用9.4

靜電的防止與應(yīng)用目錄CONTENTS1

學(xué)習(xí)目標(biāo)2

新課導(dǎo)入3

新課講解4

課堂小結(jié)5

當(dāng)堂小練1.1.知道什么是靜電平衡狀態(tài)，知道處于靜電平衡的導(dǎo)體的特性.2.了解靜電平衡時(shí)帶電導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)，了解尖端放電、靜電屏蔽現(xiàn)象及其成因.3.了解靜電除塵、靜電噴漆、靜電復(fù)印的工作原理．學(xué)習(xí)目標(biāo)

自然界到處都有靜電。生活中的穿衣、脫衣、運(yùn)動(dòng)等過(guò)程都可能產(chǎn)生靜電。在加油站給車加油前，為什么要觸摸一下靜電釋放器？靜電有其有利的一面，也有有害的一面，做好靜電的防止和利用就顯得尤為重要。新課導(dǎo)入E0---------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)。2.導(dǎo)體兩端出現(xiàn)感應(yīng)電荷,感應(yīng)電荷在導(dǎo)體中產(chǎn)生反方向電場(chǎng)強(qiáng)度Eˊ。一、靜電平衡--------E0E'E'E'新課講解E0---E'----3.感應(yīng)電荷的電場(chǎng)增到與外電場(chǎng)相等時(shí)E'=E0，導(dǎo)體內(nèi)合場(chǎng)強(qiáng)為零。自由電荷的定向移動(dòng)停止。E0-------E=04.靜電平衡：導(dǎo)體中無(wú)電荷定向移動(dòng)的狀態(tài),叫靜電平衡狀態(tài)。一、靜電平衡靜電平衡的特點(diǎn)：2.處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。3.導(dǎo)體內(nèi)部無(wú)電場(chǎng)線分布，外表面處場(chǎng)強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直。一、靜電平衡1.金屬導(dǎo)體建立靜電平衡的時(shí)間是非常短暫的。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(méi)有凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。二、導(dǎo)體上電荷的分布結(jié)論2：在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷密度（單位面積的電荷量）越大。實(shí)驗(yàn)演示1：法拉第圓筒（點(diǎn)擊播放）實(shí)驗(yàn)演示2：不規(guī)則帶電體（點(diǎn)擊播放）均勻球形導(dǎo)體二、導(dǎo)體上電荷的分布枕形導(dǎo)體靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布三、尖端放電▲導(dǎo)體周圍的強(qiáng)電場(chǎng)使空氣中殘留的帶電粒子發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)▲帶電粒子與氣體分子碰撞使氣體分子中的正負(fù)電荷分離強(qiáng)電場(chǎng)使空氣分子中正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象叫做空氣的電離。三、尖端放電▲新產(chǎn)生的帶電粒子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下使空氣進(jìn)一步電離▲電離產(chǎn)生的帶電粒子在電場(chǎng)的作用下，向著與自己電荷符號(hào)相反的一端運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，因此，使空氣分子電離的現(xiàn)象更容易發(fā)生在導(dǎo)體的尖端。三、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。燃?xì)庠畹狞c(diǎn)火器三、尖端放電實(shí)驗(yàn)演示-----------+++++++++導(dǎo)體尖端電荷密度大尖端周圍電場(chǎng)強(qiáng)空氣中殘留帶電粒子劇烈運(yùn)動(dòng)分子中正負(fù)電荷分開正負(fù)電荷奔向異種電荷相當(dāng)于尖端失去電荷尖端放電三、尖端放電應(yīng)用1：避雷針1.避免：尖端放電會(huì)使高壓設(shè)備上電能損失，故高壓設(shè)備導(dǎo)體的表面都是非常光滑。2.現(xiàn)象：夜間高壓線周圍出現(xiàn)的綠色光暈，俗稱電暈，這是一種微弱的尖端放電現(xiàn)象。應(yīng)用2：高壓設(shè)備三、尖端放電應(yīng)用3：汽車接地放電三、尖端放電罩上金屬網(wǎng)罩

導(dǎo)體球殼內(nèi)(或金屬網(wǎng)罩)達(dá)到靜電平衡后，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為0，不受外部電場(chǎng)的影響，內(nèi)部的儀器不會(huì)受到外電場(chǎng)的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。四、靜電屏蔽電子儀器外套金屬網(wǎng)罩；通訊電纜外包一層金屬等。四、靜電屏蔽

超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服，是用包含金屬絲的織物制成的。四、靜電屏蔽內(nèi)屏蔽外屏蔽四、靜電屏蔽接地的封閉導(dǎo)體殼，內(nèi)部電場(chǎng)對(duì)外部沒(méi)有影響

武當(dāng)山位于湖北省西北部，其主峰天柱峰屹立著一座光耀百里的金殿，全部為銅鑄鎏金。

雷雨交加時(shí)，金殿的屋頂常會(huì)出現(xiàn)盆大的火球，來(lái)回滾動(dòng)。雨過(guò)天晴時(shí)，大殿金光燦燦，像被重新煉洗過(guò)一般，這就是人們所說(shuō)的“雷火煉殿”奇觀。四、靜電屏蔽播放視頻實(shí)驗(yàn)觀察：五、靜電吸附應(yīng)用1：靜電除塵▲B附近的空氣中氣體分子被電離++--+--+小油滴小油滴五、靜電吸附++++----小油滴小油滴▲電子在向著正極A運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，遇到油煙中的小油滴，會(huì)使油滴帶負(fù)電靜電吸附的原理：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。++++----五、靜電吸附應(yīng)用2：靜電噴漆接負(fù)高壓的涂料霧化器-----------------++++工件▲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，油漆微粒向著作為正極的工件運(yùn)動(dòng)，并沉積在工件的表面，這就是靜電噴漆。五、靜電吸附應(yīng)用3：靜電復(fù)印▲利用有機(jī)光導(dǎo)體的光敏特性，讓電荷排列組合成相應(yīng)