人教版(2019)高二物理必修第三册第九章第4节静电的防止与利用课件
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物理人教版(2019)必修第三册9.4静电的防止与应用(共26张ppt)
A
C
—
A
A
C
—
—
-
—
+
E′
—
-
—
+
—
-
—
E0
—
—
B
+
E0
—
D
自由电荷在静电力
作用下发生定向移动。
B
D
导体两端的感应电荷在导
体内部产生附加场，场强为
E′，方向与E0 方向相反。
B
C
-
+
-
+
E=0
-
+
-
+
-
+
E0
D
E =E0+ E感′
当E合=0时，自由电子
不再发生定向移动。
⑴定义： 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E′和原电场E0在
影响，这种现象叫做静电屏蔽。
3.实质
E=E0+ E感′
三、尖端放电
静电屏蔽现象演示
4.静电屏蔽的利用
应用1:
超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。
利用2: 野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在输电线的上方还有两条
导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭
（
）
A．A、B两点电场强度相等，且都不为零
B．A、B两点的电场强度不相等
C．感应电荷产生的附加电场的电场强度大小EA＞EB
D．当开关S闭合时，电子沿导线向大地移动
二、尖端放电
1.静电平衡时导体上电荷的分布特点
+
++++
C
—
A
A
C
—
—
-
—
+
E′
—
-
—
+
—
-
—
E0
—
—
B
+
E0
—
D
自由电荷在静电力
作用下发生定向移动。
B
D
导体两端的感应电荷在导
体内部产生附加场，场强为
E′，方向与E0 方向相反。
B
C
-
+
-
+
E=0
-
+
-
+
-
+
E0
D
E =E0+ E感′
当E合=0时，自由电子
不再发生定向移动。
⑴定义： 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E′和原电场E0在
影响，这种现象叫做静电屏蔽。
3.实质
E=E0+ E感′
三、尖端放电
静电屏蔽现象演示
4.静电屏蔽的利用
应用1:
超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的。
利用2: 野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在输电线的上方还有两条
导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭
（
）
A．A、B两点电场强度相等，且都不为零
B．A、B两点的电场强度不相等
C．感应电荷产生的附加电场的电场强度大小EA＞EB
D．当开关S闭合时，电子沿导线向大地移动
二、尖端放电
1.静电平衡时导体上电荷的分布特点
+
++++
9.4 静电的防止与利用(课件)高二物理(人教版2019必修第三册)
04
04
针 尖 形 状
01
02
由于静电感应，可使金属网罩或金属壳内的场强 为零，相当于遮挡了外界电场对它内部的影响， 这种现象叫做静电屏蔽。
03
04
1.电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋， 可以对人体起到静电屏蔽作业，使人安全作业。
04
2.三条输电线的上方还有两条导线，与大地相连，形成一个稀疏的金属 网，把高压线屏蔽起来，免遭雷击。
02
2．如图所示是静电除尘原理示意图，A为金属管、B为金属丝、在A、B之间加上直流高压电，使B附 近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉 带负电，最终被吸附到A极上，排出的烟就比较清洁了。有关静电除尘的装置，下列说法中正确的是
（ A ）①金属管A应接高压电的正极，金属丝B接负极；②金属管A应接高压电的负极，金属丝B接
温馨提示： （1）金属导体的微观结构如何？
（2）如果将金属导体放入电场中自由电子怎样移动？
E0
（3）自由电子会在什么地方积聚？
（4）电子的积聚会出现怎样的结果？ （5）最终会出现怎样的现象？
02
— —
—
— —
— —
— —
金属导体中自由电子受到电场的 电场力作用后向左移动，由于静 电感应，在导体 AB 侧的平面上 将感应出负电荷，在 CD 侧的平 面上将感应出正电荷。
06
【答案】A【详解】A．空腔导体带电时净电荷分布于金属球外侧，内部不带电，故让D先 接触金属球C的外部，则D带上电荷，再让D跟A靠近时，由于发生静电感应，A的箔片张 开，故A正确；B．让D先接触金属球C的外部，则D带上电荷，再让D跟A接触时，A的箔 片张开，故B错误；C．让不带电的D先跟C的内部接触，因为C的内部不带电，所以D始终 不带电，再让D跟A靠得更近些，A的箔片始终不张开，故C错误；D．让不带电的D先跟C 的内部接触，因为C的内部不带电，所以D始终不带电，再让D跟A接触，A的箔片始终不 张开，故D错误。故选A。
人教版(教材)高二物理必修第三册第九章第4节静电的防止与利用PPT
端正电荷“暴露”出来。
A
C
-
+
-
+ E0
-
+
B
D
▲ AB端感应出负电荷、 CD端感应出正电荷。
一、静电平衡
问题：导体内自由电子的定向移动会一直进行下去吗？两端的 感应电荷会无限制增加吗？
E’
- E0
+ E0 -
+ E0
-
+-
+
▲导体两侧感应出的正、 负电荷会在导体内部产 生一个感应电场E’。
▲感应电场与外电场叠 加抵消，直到导体内部 各点的电场强度E=0。
+-
3、尖端放电
尖端周围 电场很强
二、尖端放电
空气 电离
+
+
尖端上的电 等效于 尖端释
荷被中和
放电荷
-
-
+ +-
+
+
-
+
+
-
++++++++
-
想一想
问题：根据刚才的分析，同学们能够解释这个实验现象了吗？
▲烛焰被针尖“吹开”
4、应用：避雷针
二、尖端放电
-
-
-
-
-
-
-
-
- -+ ++
-+-+-
-
-
一、静电平衡
问题：把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电 场中，根据金属的微观结构模型，自由电子怎样移动呢？
A
C
E0
B
D
2021学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册9.4静电的防止和利用教学课件
5．(多选)右图为静电除尘器除尘机理的示意 图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在静电力 的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目 的．下列表述正确的是( BD )
A．到达集尘极的尘埃带正电荷 B．电场方向由集尘极指向放电极 C．带电尘埃所受静电力的方向与电场方向相同 D．同一位置所带电荷越多的尘埃受静电力越大
解析 感应电荷在盘中A点激发的附加场强E′应与－Q在A点 产生的场强等大反向，故A项正确．
9.(多选)如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球A放在 不带电的金属空心球壳B内(与内壁不接触)．外加一个水平向右 的场强为E的匀强电场，对于最后的结果，下列判断正确的是 ( BD )
A．B的右端带正电，A向左偏 B．B的右端带正电，A不偏左也不偏右 C．B的左端带正电，A向右偏 D．B的左端带负电，A不偏左也不偏右
A．Q接电源的正极，且电场强度Em＝En B．Q接电源的正极，且电场强度Em＞En C．P接电源的正极，且电场强度Em＝En D．P接电源的正极，且电场强度Em＞En
解析 管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气 电离而产生电子和正离子．电子在电场力的作用下，向正极移 动时，碰到烟尘微粒使它带负电．所以金属管Q应接高压电源的 正极，P接负极．构成类似于点电荷的辐向电场，所以越靠近金 属丝，电场强度越强，故A、C、D三项错误，B项正确．
A．将一带电的绝缘小球沿金属板从A移动到N，小球电势 能不变
B．M点的电势大于零，场强大小为4dk2Q C．N点的电势为零，场强不为零 D．N点的电势和场强都为零
解析 金属板是等势体，接地电势为零，小球沿金属板从A
移动到N，小球电势能不变，N点的电势为零，场强不为零，
A、C两项正确，D项错误．电场线由P指向金属板，M点的电势
人教版(2019)高二物理上学期必修第三册第九章第四节9.4静电的防止与利用高中物理精品公开课件
现象: •甲:A的箔片张角逐渐增大 •乙:A的箔片始终没有张开
结论: •导体内部没有电荷,电荷分布在导体 的外表面 •导体表面越尖锐的位置电荷越密集, 凹陷的位置几乎没有电荷
导体上电荷的分布小结：
1、导体内没有电荷,电荷只分布在导 体的表面。
2、在导体表面，越尖锐的位置，电 荷的密度越大。
三、尖端放电
9.4静电的防止与利用
一、静电平衡状态下导体的电场
--
-
-
-
E
置于电场中的导体，自由电荷受电 场力作用，将发生定向移动。
-
-
-
E
-
在导体两端，积聚等量异种电荷， 即静电感应现象。
-
-
E’
E
-
感应电荷在导体内部产生电场E’，与原电场叠 加。只要内部合场强不为零，自由电子就会继 续做定向移动。
处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。
3、 如图1－7－6所示，在真空中把一 绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不 接触，且未发生放电现象)时，下列说法中正
确的是( AC )
A．B端的感应电荷越来越多 B．导体内部场强越来越大 C．导体的感应电荷在M点产生 的场强大于在N点产生的场强 图1－7－6 D．导体的感应电荷在M、N两 点产生的场强相等
(C )
A．外电场E0消失 B．感应电荷产生的电场E′为零 C．导体内部的合场强E为零 D．导体表面和内部的合场强均为零
2、避雷针能够避免建筑物被雷击的
原因是( B )
A.云层中所带的电荷被避雷针通过 导线导入了大地 B.避雷针的尖端向云层放电,中和了 云层中的电荷 C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上 产生的电荷被导入大地 D.以上解释都不正确
结论: •导体内部没有电荷,电荷分布在导体 的外表面 •导体表面越尖锐的位置电荷越密集, 凹陷的位置几乎没有电荷
导体上电荷的分布小结：
1、导体内没有电荷,电荷只分布在导 体的表面。
2、在导体表面，越尖锐的位置，电 荷的密度越大。
三、尖端放电
9.4静电的防止与利用
一、静电平衡状态下导体的电场
--
-
-
-
E
置于电场中的导体，自由电荷受电 场力作用，将发生定向移动。
-
-
-
E
-
在导体两端，积聚等量异种电荷， 即静电感应现象。
-
-
E’
E
-
感应电荷在导体内部产生电场E’，与原电场叠 加。只要内部合场强不为零，自由电子就会继 续做定向移动。
处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。
3、 如图1－7－6所示，在真空中把一 绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不 接触，且未发生放电现象)时，下列说法中正
确的是( AC )
A．B端的感应电荷越来越多 B．导体内部场强越来越大 C．导体的感应电荷在M点产生 的场强大于在N点产生的场强 图1－7－6 D．导体的感应电荷在M、N两 点产生的场强相等
(C )
A．外电场E0消失 B．感应电荷产生的电场E′为零 C．导体内部的合场强E为零 D．导体表面和内部的合场强均为零
2、避雷针能够避免建筑物被雷击的
原因是( B )
A.云层中所带的电荷被避雷针通过 导线导入了大地 B.避雷针的尖端向云层放电,中和了 云层中的电荷 C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上 产生的电荷被导入大地 D.以上解释都不正确
9.4 静电的防止与利用—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册课件(共26张PPT)
一、静电平衡
1.静电平衡：导体中（含表面）无电荷定向 移动的状态
2.静电平衡的条件：
a.导体内部场强处处为零
思考：导体处于静电平衡状态时，其表面场强能否如图所示？
E
+ +++ -- - -
++ --
++ --
结论：导体处于静电平衡状态时，其表面任一点场方向跟该点表面垂直。
E
+ +++ -- - -
9.4静电的防止与利用
带电笼子里的人为什么安然无恙？
复习回顾 静电感应现象
B
+
A
一个带电体靠近不带 电导体时，使不带电导 体近端带上异种电荷， 远端带上（等量）同种 电荷的现象。
静电感应：外电场的作用导致导体中电荷重新分布而呈现出带电的现象
电场中的导体:
-
-
--
-
E0
-
-
-
1.导体中自由电荷在电 场力作用下将发生定向 移动.
+++ + +
+
观察：用金属网罩将验电器罩住, 会怎样呢?
+
二、尖端放电 导体尖端的电荷密度很大，附近的
电场特别强，它会导致一个重要的后果，
就是尖端放电。
应用：避雷针
讨论：如果将导体内凿开一个 小洞，则静电平衡时导体内部 电荷分布？内部合场强？
E合=0
E外
这个洞逐渐增大？
三、静电屏蔽 静电平衡时,空心导体壳 可保护其内部区域不受 外电场影响的现象叫做 静电屏蔽。
其球心处放一正电荷，试分析其电场分布情况？ 若将球外壳接地,情况又如何?
人教版新高中物理必修第三册第九章静电的防止与利用-ppt精品课件
4.如图1-7-5,不带电的导体B在靠近带正电的导体A后,P端及 Q端分别感应出负电荷和正电荷,则以下说法正确的是( )
A.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A, 则导体B将带负电 B.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A, 则导体B将带正电 C.若用导线将Q端接地,然后取走A,再断开导线, 则导体B将不带电 D.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A, 则导体B将带负电
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 三册第 九章 第 4 节 静 电 的防 止与利 用(共 16张PP T)
＋＋
＋
＋
＋ ＋
＋
＋
＋
＋
＋
导体中的自由电子＋，在＋电场＋力的作用下，定向移动。
当内部场强为零时，定向移动停止，达到静电平衡状态。
导体内部，没有净电荷。电荷只分布在外表面上。
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 三册第 九章 第 4 节 静 电 的防 止与利 用(共 16张PP T)
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 三册第 九章 第 4 节 静 电 的防 止与利 用(共 16张PP T)
二､带电的导体上电荷的分布
1.处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷,电荷只能分布在
导体的外表面上. 2.静电平衡时,导体表面越尖锐的位置,电荷密度越大. 3.导体是等势体，表面是等势面；导体内部场强处处为零。
A.B的空腔内电场强度为零 B.B不带电 C.B的外表面带正电 D.B的内表面带负电
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 三册第 九章 第 4 节 静 电 的防 止与利 用(共 16张PP T)
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 三册第 九章 第 4 节 静 电 的防 止与利 用(共 16张PP T)
A.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A, 则导体B将带负电 B.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A, 则导体B将带正电 C.若用导线将Q端接地,然后取走A,再断开导线, 则导体B将不带电 D.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A, 则导体B将带负电
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 三册第 九章 第 4 节 静 电 的防 止与利 用(共 16张PP T)
＋＋
＋
＋
＋ ＋
＋
＋
＋
＋
＋
导体中的自由电子＋，在＋电场＋力的作用下，定向移动。
当内部场强为零时，定向移动停止，达到静电平衡状态。
导体内部，没有净电荷。电荷只分布在外表面上。
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 三册第 九章 第 4 节 静 电 的防 止与利 用(共 16张PP T)
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 三册第 九章 第 4 节 静 电 的防 止与利 用(共 16张PP T)
二､带电的导体上电荷的分布
1.处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷,电荷只能分布在
导体的外表面上. 2.静电平衡时,导体表面越尖锐的位置,电荷密度越大. 3.导体是等势体，表面是等势面；导体内部场强处处为零。
A.B的空腔内电场强度为零 B.B不带电 C.B的外表面带正电 D.B的内表面带负电
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 三册第 九章 第 4 节 静 电 的防 止与利 用(共 16张PP T)
人 教 版 （ 20 19）高 中物理 必修第 三册第 九章 第 4 节 静 电 的防 止与利 用(共 16张PP T)
人教版(2019)高一物理必修三 9.4.静电的防止与利用课件(共60张PPT)
栏目导航
3．静电复印的工作过程： (1)充电：通过电源使有机光导体鼓带上正电。 (2)曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在有机光导体鼓上， 有字迹的地方保留正电荷。 (3)显影：带负电的墨粉被吸附在字迹成像处，显示出墨粉组成 的字迹。
栏目导航
(4)转印：带正电的转印电极使白纸带上正电，带正电的白纸与 有机光导体鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸附在白 纸上。
栏目导航
1．(多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器 A 和一个带正电荷的空腔导体 B。下列实验方法中能使验电器箔片张 开的是( )
栏目导航
A．用取电棒 C(带绝缘柄的导体棒)先跟 B 的内壁接触一下后再 跟 A 接触
B．用取电棒 C 先跟 B 的外壁接触一下后再跟 A 接触 C．用绝缘导线把验电器 A 跟取电棒 C 的导体部分相连，再把 取电棒 C 与 B 的内壁接触 D．使验电器 A 靠近 B
栏目导航
[解析] 根据电场的叠加和静电平衡，球心 O 处的合场强为 0，
即感应电荷的电场强度与 A、B 两点电荷在 O 处所产生的合场强等
大、反向，即 E 感＝EA＋EB＝kQl2＋k2lQ2 ＝3kl2Q，A、B 在 O 处产生的 电场强度方向向左，所以 E 感向右。
[答案]
3kQ l2
方向向右
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2．如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球 A 放在不带电的 金属空心球 C 内(不跟球壁接触)，再将一个悬挂在绝缘细线上的带负 电的小球 B 向 C 靠近，但不接触时( )
栏目导航
A．小球 A 往左偏离竖直方向，小球 B 往右偏离竖直方向 B．小球 A 的位置不变，小球 B 往右偏离竖直方向 C．小球 A 往左偏离竖直方向，小球 B 的位置不变 D．小球 A 和 B 的位置都不变
3．静电复印的工作过程： (1)充电：通过电源使有机光导体鼓带上正电。 (2)曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在有机光导体鼓上， 有字迹的地方保留正电荷。 (3)显影：带负电的墨粉被吸附在字迹成像处，显示出墨粉组成 的字迹。
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(4)转印：带正电的转印电极使白纸带上正电，带正电的白纸与 有机光导体鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸附在白 纸上。
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1．(多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器 A 和一个带正电荷的空腔导体 B。下列实验方法中能使验电器箔片张 开的是( )
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A．用取电棒 C(带绝缘柄的导体棒)先跟 B 的内壁接触一下后再 跟 A 接触
B．用取电棒 C 先跟 B 的外壁接触一下后再跟 A 接触 C．用绝缘导线把验电器 A 跟取电棒 C 的导体部分相连，再把 取电棒 C 与 B 的内壁接触 D．使验电器 A 靠近 B
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[解析] 根据电场的叠加和静电平衡，球心 O 处的合场强为 0，
即感应电荷的电场强度与 A、B 两点电荷在 O 处所产生的合场强等
大、反向，即 E 感＝EA＋EB＝kQl2＋k2lQ2 ＝3kl2Q，A、B 在 O 处产生的 电场强度方向向左，所以 E 感向右。
[答案]
3kQ l2
方向向右
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2．如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球 A 放在不带电的 金属空心球 C 内(不跟球壁接触)，再将一个悬挂在绝缘细线上的带负 电的小球 B 向 C 靠近，但不接触时( )
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A．小球 A 往左偏离竖直方向，小球 B 往右偏离竖直方向 B．小球 A 的位置不变，小球 B 往右偏离竖直方向 C．小球 A 往左偏离竖直方向，小球 B 的位置不变 D．小球 A 和 B 的位置都不变
高二上学期物理人教版(2019)必修第三册 9.4 静电的防止与利用 (23页)课件
分布在导体的外表面。
实验演示2：不规则带电体
结论2：在导体表面，越尖锐的位置，电
荷密度（单位面积的电荷量）越大。
①静电平衡时，导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面。
②处于静电平衡状态的导体，在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的
密度（单位面积的电荷量）越大，周围的场强也越大;凹陷的位置几
乎没有电荷。
叫做静电屏蔽。
空腔导体净电荷分布特点：
只分布在外表面，内表面不带电，
空腔内电场强度为0。
2.实质：静电屏蔽实质是利用静电感应现象，使金属壳内感应电荷的
电场和外加电场矢量和为零，即所谓屏蔽作用，其实是壳内两种电
场并存，矢量和为零。
3.静电屏蔽的两种情况：
（1）导体外部的电场影响不到导体内部（外屏蔽）
就是静电除尘。
静电除尘原理
（2）静电喷漆
接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微
粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向
着作为正极的工件运动，并沉积在工件的
表面，完成喷漆工作。
（3）静电复印
利用有机光导体的光敏特性，让电荷
排列组合成相应的文字图样，利用静电吸
附吸上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上。
1．人们行走时鞋子和地板由于摩擦产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的
导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为0，
不受外部电场的影响，内部的仪器不会受到外电场的影响。
(2)接地导体的内部电场影响不到导体外部（内屏蔽）
E 0
实验演示2：不规则带电体
结论2：在导体表面，越尖锐的位置，电
荷密度（单位面积的电荷量）越大。
①静电平衡时，导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面。
②处于静电平衡状态的导体，在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的
密度（单位面积的电荷量）越大，周围的场强也越大;凹陷的位置几
乎没有电荷。
叫做静电屏蔽。
空腔导体净电荷分布特点：
只分布在外表面，内表面不带电，
空腔内电场强度为0。
2.实质：静电屏蔽实质是利用静电感应现象，使金属壳内感应电荷的
电场和外加电场矢量和为零，即所谓屏蔽作用，其实是壳内两种电
场并存，矢量和为零。
3.静电屏蔽的两种情况：
（1）导体外部的电场影响不到导体内部（外屏蔽）
就是静电除尘。
静电除尘原理
（2）静电喷漆
接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微
粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向
着作为正极的工件运动，并沉积在工件的
表面，完成喷漆工作。
（3）静电复印
利用有机光导体的光敏特性，让电荷
排列组合成相应的文字图样，利用静电吸
附吸上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上。
1．人们行走时鞋子和地板由于摩擦产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的
导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为0，
不受外部电场的影响，内部的仪器不会受到外电场的影响。
(2)接地导体的内部电场影响不到导体外部（内屏蔽）
E 0
物理人教版(2019)必修第三册9.4静电的防止与利用(共13张ppt)
定向移动，导体达到静电平衡状态。
2. 特点：
①处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
②静电平衡时，导体内部没有净剩电荷（未被中和的、能使导体显电
性的电荷），电荷只分布在导体的外表面。
一、静电平衡
3. 注意区分三个电场：
外加电场
感应电荷电场
导体内部电场
（合电场）
静电平衡状态内部场强处处为零，是内外电场的矢量和为零，感应电荷
第九章 静电场及其应用
4. 静电的防止与利用
导入新课
0
若把金属导体放入电场中，将会出现什么现象呢？
导入新课
0
静电感应
一、静电平衡
自由电子会一直运动下去吗?
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
静电感应
-
+
-
+
-
+
—
感应电荷产生反向电场
′ = -0
-
静电平衡
+
+
+
+
+
一、静电平衡
1. 静电平衡状态：导体中（内部、表面）的自由电荷不再发生
的电场和外加电场依然存在。
一、静电平衡
如果放入静电场中的是一个空腔导体，电荷分布又有什么特点呢？
一、静电平衡
如果放入静电场中的是一个空腔导体，电荷分布又有什么特点呢？
+
+
+
+
-
+
一、静电平衡
金属导体壳壁W
+
+
+
+
2. 特点：
①处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
②静电平衡时，导体内部没有净剩电荷（未被中和的、能使导体显电
性的电荷），电荷只分布在导体的外表面。
一、静电平衡
3. 注意区分三个电场：
外加电场
感应电荷电场
导体内部电场
（合电场）
静电平衡状态内部场强处处为零，是内外电场的矢量和为零，感应电荷
第九章 静电场及其应用
4. 静电的防止与利用
导入新课
0
若把金属导体放入电场中，将会出现什么现象呢？
导入新课
0
静电感应
一、静电平衡
自由电子会一直运动下去吗?
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
静电感应
-
+
-
+
-
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感应电荷产生反向电场
′ = -0
-
静电平衡
+
+
+
+
+
一、静电平衡
1. 静电平衡状态：导体中（内部、表面）的自由电荷不再发生
的电场和外加电场依然存在。
一、静电平衡
如果放入静电场中的是一个空腔导体，电荷分布又有什么特点呢？
一、静电平衡
如果放入静电场中的是一个空腔导体，电荷分布又有什么特点呢？
+
+
+
+
-
+
一、静电平衡
金属导体壳壁W
+
+
+
+
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当金属小球电荷积累到一定程度时，才会发生放电现象。
二、尖端放电
问题：小球外表面电荷积累越多，电荷密度越大，则小球外部 的电场强度越大。这样的一个强电场会造成什么结果呢？
二、尖端放电
问题：小球外表面电荷积累越多，电荷密度越大，则小球外部 的电场强度越大。这样的一个强电场会造成什么结果呢？
1、空气的电离
▲导体周围的强电场使空气中 ▲带电粒子与气体分子碰撞使 ▲新产生的带电粒子在强电场 残留的带电粒子发生剧烈运动 气体分子中的正负电荷分离 的作用下使空气进一步电离
二、尖端放电
问题：小球外表面电荷积累越多，电荷密度越大，则小球外部 的电场强度越大。这样的一个强电场会造成什么结果呢？
2、放电现象
▲电离产生的带电粒子在电场的作用下， 向着与自己电荷符号相反的一端运动
四、静电吸附
小油滴
-
++ ++
小油滴
-
▲电子在向着正极A运动的过程 中，遇到油烟中的小油滴，会使 油滴带负电
四、静电吸附
静电吸附的原理：带电粒子在电场中受到静电力作用向着电极 运动，最后被吸附在电极上。
-
++
-
-
++
-
▲带负电的小油滴在静电力的作
用下，向着正极A运动，最后被
吸附到正极A上
应用1：静电除尘
我们如何从理论上进一步论证这一特点呢？
一、静电平衡
1、静电平衡状态：导体内自由电子不再发 生定向移动的状态，称之为静电平衡状态。 2、静电平衡状态下导体的特点： ① 内部电场强度处处为0。
一、静电平衡
1、静电平衡状态：导体内自由电子不再发 生定向移动的状态，称之为静电平衡状态。 2、静电平衡状态下导体的特点： ① 内部电场强度处处为0。 ② 电荷只分布在导体的外表面。
问题：自由电子定向移动会导致怎样的情况发生呢？
A
C
E0
B
▲电场力的作用下，自
由电子发生定向移动。
A
C
E0
B
D
▲自由电子的定向移动导
致电子在AB端集聚，CD
端正电荷“暴露”出来。
A
C
-
+
-
+ E0
-
+
B
D
▲ AB端感应出负电荷、 CD端感应出正电荷。
一、静电平衡
问题：导体内自由电子的定向移动会一直进行下去吗？两端的 感应电荷会无限制增加吗？
▲电离产生的带电粒子与导体上的电荷 中和
想一想
问题：根据以上分析，同学们想一想， 我们如何避免产生静电火花呢？
应用：避免静电火花的危害
▲油罐车的接地铁链
▲加油站的静电释放器
二、尖端放电
思考：如何防止雷电的危害呢？ - - - - --- - - - - - - - - - - - +++++++++
-
-
-
++++
大地
三、静电屏蔽
问题与思考：什么保护了他们？
▲超高压带电作业的工人在高压线上检修
▲用金属丝线制成的防护服
实验观察
三、静电屏蔽
实验现象
三、静电屏蔽
当用金属网罩把验电器罩起来时，验电器箔片始终闭合。 这是为什么呢？
理论分析
三、静电屏蔽
同学们大致画出
+
网罩外部的电场线、
+
导体上感应电荷的分
大地
二、尖端放电
问题与思考：生活中许多建筑物顶端都安装了避雷针，能够有效 地防止雷击的危害。它的原理是什么呢？
实验观察：
二、尖端放电
实验观察：
二、尖端放电
实验现象
二、尖端放电
▲烛焰被针尖“吹开”
3、尖端放电
尖端周围 电场很强
二、尖端放电
+-
+-
++-
+- + +-
++++++++
+-
三、静电屏蔽
2、应用：屏蔽服、屏蔽线、高压线屏蔽
▲屏蔽服
▲屏蔽线
▲高压线屏蔽
想一想
问题：同学们，你还能举出一些静电现象的应用实例吗？
实验观察
四、静电吸附
实验观察
四、静电吸附
实验现象
四、静电吸附
▲摇动起电机前
▲摇动起电机后
四、静电吸附
小油滴 +
+
+ 小油滴
+-
▲B附近的空气中气体分子被电离
+
布及感应电场的方向。
+
--- +
-
理论分析
三、静电屏蔽
同学们大致画出 网罩外部的电场线、 导体上感应电荷的分 布及感应电场的方向。
金属导体壳壁W
+
空腔C
-
+ +
E=0
--
+
+
-
三、静电屏蔽
1、静电屏蔽现象： 处于静电平衡状态的导体，内部空
间电场强度处处为0。 可以利用金属壳或金属网封闭某一
区域使该区域不再受外在电场的影响。 这一现象称为静电屏蔽。
E’
- E0
+ E0 -
+ E0
-
+-
+
▲导体两侧感应出的正、 负电荷会在导体内部产 生一个感应电场E’。
▲感应电场与外电场叠 加抵消，直到导体内部 各点的电场强度E=0。
▲导体内自由电子不再 发生定向移动，达到静 电平衡状态。
一、静电平衡
1、静电平衡状态：导体内自由电子不再发 生定向移动的状态，称之为静电平衡状态。 2、静电平衡状态下导体的特点： ① 内部电场强度处处为0。
想一想
问题：这些放电现象，有什么共同点吗？
复习回顾：静电感应现象
C
A
B
+-
+
金属的微观结构模型
能否用金属的微观结构 模型来解释静电感应现象呢？
一、静电平衡
问题：把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电 场中，根据金属的微观结构模型，自由电子怎样移动呢？
A
C
E0
B
D
一、静电平衡
二、尖端放电
问题：感应起电时，导体达到静电平衡状态，此时电荷分布在导 体外表面，不发生定向移动，怎么会产生放电现象呢？
二、尖端放电
实验观察：感应起电机的放电现象
二、尖端放电
实验观察：感应起电机的放电现象
▲刚开始摇动手柄时，两 个小球间没有放电火花。
▲继续摇动手柄到一定程度时， 两个小球间有放电火花产生。
静电的防止与 利用
课程内容
1 静电平衡 2 尖端放电
3 静电屏蔽 4 静电吸附
想一想
问题：生活中有哪些和静电有关的现象呢？
生活中的静电现象
新闻资料
▲干燥冬天，用手接触金 属时会有触电的针刺感
▲静电火花引起汽油爆炸
生活中的静电现象
▲自然界的雷电也是一种剧烈的放电现象
想一想
问题：这些放电现象，有什么共同点吗？
四、静电吸附
应用2：静电喷漆
四、静电吸附
接负高压的 涂料雾化器
-----------------
+-
3、尖端放电
尖端周围 电场很强
二、尖端放电
空气 电离
+
+
尖端上的电 等效于 尖端释
荷被中和
放电荷
-
-
+ +-
+
+
-
+
+
-
++++++++
-
想一想
问题：根据刚才的分析，同学们能够解释这个实验现象了吗？
▲烛焰被针尖“吹开”
4、应用：避雷针
二、尖端放电
-
-
-
-
-
-
-
-
- -+ ++
-+-+-
-
-