全程设计 4静电的防止与利用
4 静电的防止与利用
素养·目标定位 课前·基础认知 课堂·重难突破 随堂训练
素养•目标定位 课前·基础认知 课堂·重难突破 随堂训练
导航 素养·目标定位 目标素养 1.通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论,了解静 电平衡的概念,知道处于静电平衡的导体的特征。 2.理解尖端放电和静电屏蔽现象,关注静电吸附等生活生产 中的经典现象
导航 目 标 素 养 1.通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论,了解静 电平衡的概念,知道处于静电平衡的导体的特征。 2.理解尖端放电和静电屏蔽现象,关注静电吸附等生活生产 中的经典现象。 素养•目标定位
知识概览 导航 定义 导体中(包括表面没有电荷 定向移动的现象 静电平衡导体内部电场强度处处 静电平衡 为零 特点 外表面电场方向与表面垂直 内部没有电荷,电荷只分布在外表 面;越尖锐的位置电荷密度越大 静电的防止与利用 定义 带电体从尖端失去电荷的现象 尖端放电 应用 避雷针 定义 导体内部不受外电场的影响 静电屏蔽 应用 电子仪器及电子设备外置金属网罩 定义 在电场中带电粒子受到静电力的作 静电吸附 用被吸附在电极上的现象 应用 静电除尘、静电喷漆、静电复印
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导期 课前·基础认知 一、 静电平衡 1.定义:放在电场强度为E的电场中的导体,E与导体两端的 感应电荷形成的电场E叠加,使导体内各点的电场强度E=O, 导体内的自由电子不再发生 移动,这时我们说导体 达到静电平衡。 2.静电平衡状态导体:内部的电场强度
导航 一、静电平衡 1.定义:放在电场强度为E0的电场中的导体,E0与导体两端的 感应电荷形成的电场E'叠加,使导体内部各点的电场强度E=0, 导体内的自由电子不再发生 定向 移动,这时我们说导体 达到静电平衡。 2.静电平衡状态导体:内部的电场强度 处处为0 。 课前·基础认知
导期 微训练 如图所示,一个方形的金属盒原来不带电,现将一 个电荷量为+Q的点电荷放在盒左边附近,达到静电平衡后,请 你大致描绘出盒上的感应电荷在盒内部产生的电场分布情况。 +0
导航 微训练 如图所示,一个方形的金属盒原来不带电,现将一 个电荷量为+Q的点电荷放在盒左边附近,达到静电平衡后,请 你大致描绘出盒上的感应电荷在盒内部产生的电场分布情况
导 提示:由于金属盒内部处于静电平衡状态,所以内部每点的 合电场强度都为0,即金属盒内的感应电荷产生的电场的电场 强度都与点电荷+Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、 方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷+Q的电场线重合,但 方向相反,如图所示
导航 提示:由于金属盒内部处于静电平衡状态,所以内部每点的 合电场强度都为0,即金属盒内的感应电荷产生的电场的电场 强度都与点电荷+Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、 方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷+Q的电场线重合,但 方向相反,如图所示
二、尖端放电 1电离:导体尖端的电荷密度很大,附近的电场强度很大,空气中 的带电粒子剧烈运动,从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中 的正、负电荷 的现象。 2.尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异 种带电离子与尖端的电荷 ,相当于导体从尖端失去电荷 的现象。 3.尖端放电的应用与防止。 1)应用: 是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 (2)防止:高压设备中导体的表面尽量 ,减少电能的损 失
导航 二、尖端放电 1.电离:导体尖端的电荷密度很大,附近的电场强度很大,空气中 的带电粒子剧烈运动,从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中 的正、负电荷 分离 的现象。 2.尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异 种带电离子与尖端的电荷 中和 ,相当于导体从尖端失去电荷 的现象。 3.尖端放电的应用与防止。 (1)应用: 避雷针 是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 (2)防止:高压设备中导体的表面尽量 光滑 ,减少电能的损 失
导 三、静电屏蔽 1静电屏蔽:静电平衡时,导体壳内空腔里的电场 外电场对壳内不会产生影响。 2.静电屏蔽的应用。 (1)把电学仪器放在封闭的金属壳里。 (2)户外三条输电线上方架设两条导线,与大地相连,把输电 线屏蔽起来
导航 三、静电屏蔽 1.静电屏蔽:静电平衡时,导体壳内空腔里的电场处处为零, 外电场对壳内不会产生影响。 2.静电屏蔽的应用。 (1)把电学仪器放在封闭的金属壳里。 (2)户外三条输电线上方架设两条导线,与大地相连,把输电 线屏蔽起来
导 微思考1把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中,再 把鸟笼放入高压电场中,为什么小鸟依然会“歌唱”? 提示:由于金属鸟笼的静电屏蔽作用,使金属鸟笼内部电场 强度处处为零
导航 微思考1 把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中,再 把鸟笼放入高压电场中,为什么小鸟依然会“歌唱”? 提示:由于金属鸟笼的静电屏蔽作用,使金属鸟笼内部电场 强度处处为零