高二【物理(人教版)】静电的防止与利用课件
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【课件】静电的防止与利用+课件+-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
第九章 静电场及其应用
4. 静电的防止与利用
着装要求： 穿着防静电面料或全棉面料工作服， 严禁穿化纤服装上岗操作。 操作要求： • 杜绝在加油站现场穿脱、拍打
化纤服装。 • 加油前务必摸一下静电释放器。
加油站静电释放器
油罐车的“小尾巴”
不惧高压电的金属网笼
高压线路工作人员带电作业
交流讨论
交流讨论
阅读课本，回答问题： 2. 什么是空气的电离？
导体尖端的电荷 密度很大，附近 的电场很强。
空气中残留的带 电粒子在强电场 的作用下发生剧 烈运动。
带电粒子把空气中 的气体分子撞散， 即使空气分子中的 正负电荷分离。
交流讨论
视 频
《
阅读课本，回答问题：
尖
端
3. 什么是尖端放电？
放
电
典型的应用是什么？
1. 把金属导体放入电场中，导体上会出现 怎样的现象？
• 导体内部自由电子定向移动。
－
E0
－
－
－
－
• 在电场中的导体沿着电场强度的方向
－
＋
E0
两端出现等量异种电荷——静电感应。 － ＋
－
－＋
－
交流讨论
2. 电子的聚集会出现怎样的结果？ 电子是否会永远这样定向运动下去？ 最终会出现怎样的现象？
• 当内部电场 E＝E0＋E′＝0 时，导体 内的自由电子不再发生定向移动， 导体达到静电平衡状态。
交流讨论
1. 处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电 荷只分布在导体的表面，如果将这个导体掏空， 电荷会怎样分布呢？
静电平衡时，导体内表面没有净电荷，导体 壳壁内的电场强度为 0 ，壳内空腔里的电场 强度也处处为 0 ，空腔内也没有净电荷。
4. 静电的防止与利用
着装要求： 穿着防静电面料或全棉面料工作服， 严禁穿化纤服装上岗操作。 操作要求： • 杜绝在加油站现场穿脱、拍打
化纤服装。 • 加油前务必摸一下静电释放器。
加油站静电释放器
油罐车的“小尾巴”
不惧高压电的金属网笼
高压线路工作人员带电作业
交流讨论
交流讨论
阅读课本，回答问题： 2. 什么是空气的电离？
导体尖端的电荷 密度很大，附近 的电场很强。
空气中残留的带 电粒子在强电场 的作用下发生剧 烈运动。
带电粒子把空气中 的气体分子撞散， 即使空气分子中的 正负电荷分离。
交流讨论
视 频
《
阅读课本，回答问题：
尖
端
3. 什么是尖端放电？
放
电
典型的应用是什么？
1. 把金属导体放入电场中，导体上会出现 怎样的现象？
• 导体内部自由电子定向移动。
－
E0
－
－
－
－
• 在电场中的导体沿着电场强度的方向
－
＋
E0
两端出现等量异种电荷——静电感应。 － ＋
－
－＋
－
交流讨论
2. 电子的聚集会出现怎样的结果？ 电子是否会永远这样定向运动下去？ 最终会出现怎样的现象？
• 当内部电场 E＝E0＋E′＝0 时，导体 内的自由电子不再发生定向移动， 导体达到静电平衡状态。
交流讨论
1. 处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷，净电 荷只分布在导体的表面，如果将这个导体掏空， 电荷会怎样分布呢？
静电平衡时，导体内表面没有净电荷，导体 壳壁内的电场强度为 0 ，壳内空腔里的电场 强度也处处为 0 ，空腔内也没有净电荷。
静电的防止与利用 课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
人教版2019必修三
第四节 静电的防止与利用
三、静电屏蔽 静电平衡时,导体的外壳金属壳(金属网罩)对它的内部起到“保护”作用， 使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。
四、静电利用 ①静电除尘
②静电喷漆
③静电打印
人教版2019必修三
检验A、B、C 三点的电量大 小
人教版2019必修三
第四节 静电的防止与利用
静电平衡
+
+++++++++++++
+
+
静电平衡时 导体电荷的 如何分布？
①导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。 ②在导体外表面 , 越尖锐的位置,电荷的密度越大。
人教版2019必修三
第四节 静电的防止与利用
I
避雷针的原理
I
避雷针：由于静电感应，避雷针上产生的感应电荷会聚集在针尖
上，通过针尖释放，中和云层中的电荷，使建筑物免遭雷击。
人教版2019必修三
第四节 静电的防止与利用
静电屏蔽 处于静电平衡状态的导体内部没有电荷 ， 电荷只分布 在导体的外表面。 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？
导体壳内空 腔里的电场强度处处为零。无 论导体外部电 场足什么样的条件， 导体内 部都不会有电场。
人教版2019必修三
第四节 静电的防止与利用
法拉第笼实验
课堂练习
表演时先请几位观众进入笼体后关闭笼门， 操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。 这时即使笼内人员将手贴在笼壁上，使放电 杆向手指放电，笼内人员不仅不会触电，而 且还可以体验电子风的清凉感觉。这是因为 人体触电的原因是身体的不同部位存在电位 差，强电流通过身体，此时手指虽然接近放 电火花，但放电电流是通过 手指前方的金属 网传入大地，身体并不存在电位差，没有电 流通过，所以没有触电的感觉。
第四节 静电的防止与利用
三、静电屏蔽 静电平衡时,导体的外壳金属壳(金属网罩)对它的内部起到“保护”作用， 使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。
四、静电利用 ①静电除尘
②静电喷漆
③静电打印
人教版2019必修三
检验A、B、C 三点的电量大 小
人教版2019必修三
第四节 静电的防止与利用
静电平衡
+
+++++++++++++
+
+
静电平衡时 导体电荷的 如何分布？
①导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。 ②在导体外表面 , 越尖锐的位置,电荷的密度越大。
人教版2019必修三
第四节 静电的防止与利用
I
避雷针的原理
I
避雷针：由于静电感应，避雷针上产生的感应电荷会聚集在针尖
上，通过针尖释放，中和云层中的电荷，使建筑物免遭雷击。
人教版2019必修三
第四节 静电的防止与利用
静电屏蔽 处于静电平衡状态的导体内部没有电荷 ， 电荷只分布 在导体的外表面。 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？
导体壳内空 腔里的电场强度处处为零。无 论导体外部电 场足什么样的条件， 导体内 部都不会有电场。
人教版2019必修三
第四节 静电的防止与利用
法拉第笼实验
课堂练习
表演时先请几位观众进入笼体后关闭笼门， 操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。 这时即使笼内人员将手贴在笼壁上，使放电 杆向手指放电，笼内人员不仅不会触电，而 且还可以体验电子风的清凉感觉。这是因为 人体触电的原因是身体的不同部位存在电位 差，强电流通过身体，此时手指虽然接近放 电火花，但放电电流是通过 手指前方的金属 网传入大地，身体并不存在电位差，没有电 流通过，所以没有触电的感觉。
高二上学期物理人教版必修第三册9.4静电的防止和利用课件
9．4 静电的防D止．和利A用和B的位置都不变
解析 带正电的小球A放在不带电的空心金属球C内，通过 静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电．因此，金属空心 球C外壳和带电小球B带异种电荷，所以B受C球的吸引往右偏离 竖直方向，而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场，因 此A球不受B球电场的影响而保持竖直位置不变，故B项正确．
A．带正电的矿粉落在右侧 B．电场力对矿粉做正功 C．带负电的矿粉动能变小 D．带正电的矿粉动能变大 解析 带正电矿粉受到的电场力方向向左，故落在收集板的左 侧，A项错误；电场力对矿粉做正功，矿粉的动能增加，所以B、 D两项正确，C项错误．
11.如图所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电 体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时， 电荷将做( C )
12．(多选)如图所示的静电实验(虚线框为金属网)能使左边 验电器的金属箔张开的是( AC )
3．在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电 荷，图中的四个图画出了其空间电场的电场线情况，符合实际 情况的是( D )
解析 金属球壳外表面带正电，内表面带负电，金属球壳内部 场强为0，电场线应是D图．
4．如图所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将 一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B接触，达到静 电平衡后，则( D )
3．静电屏蔽两种情况(如图)
(1)导体外部电场不影响导体内部； (2)接地导体内部的电场不影响导体外部．
四、静电吸附 1．静电吸附：在电场中，带电粒子受到静电力的作用，向 着电极运动，最后被吸附在电极上的现象． 2．静电吸附的应用：静电除尘、静电喷漆、静电复印．
对点训练
考点一 静电平衡 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( BCD )
人教版高二物理必修第三册第九章静电的防止与利用课件
A
C
E0
B
D
▲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？
-
-
-
++++
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、
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？
处于静电平衡状态的导体，内部空间电场强度处处为0。
A
C
想一想
能否用金属的微观结构模型来解释静电感应现象呢？
处于静电平衡状态的导体，内部空间电场强度处处为0。
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。
1、静电平衡状态：导体内自由电子不再发 ▲电离产生的带电粒子与导体上的电荷中和
这样的一个强电场会造成什么结果呢？ ▲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。
静电的防止与利用课件高二上学期物理人教版
①导体内部处处合场强E合为零，但导体表面的电场强度不为
零．②整个导体是一个等势体，导体表面是等势面，但电势 不一定为零．③电场线与导体表面垂直．
静电平衡时导体上电荷的分布的特点
法拉第圆筒实验
1.静电平衡时导体内 部没有净剩电荷，电荷 只分布在导体的外表面。
2.处于静电平衡状态的 导体，在导体的外表面 越尖锐的位置，电荷的 密度越大（即单位面积 电荷量多），周围的场 强越大。
对静电平衡的三点理解(1)静电平衡是自由电荷发生定向移 动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移 动．(2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的．(3)
导体达到静电平衡后内部场强处处为零是指外电场E与导体 两端的感应电荷产生的附加电场E′的合场强为零，E′＝ －E.
静电平衡状态的特点(1)处于静电平衡状态下的导体的特点
解析：A球是“近端”，故带负电，A项错．本题求解的是点电 荷Q在球心处的场强，不是合场强．根据点电荷场强公式求得E ＝(kQ)/r2，故B项对C项错．A接地，所以其电势为零，又处于 静电平衡状态内部合场强为零，所以D项对．
利用“近端”与“远端”判断导体带电情况
处于电场中的导体“近端”带异种电荷，“远端”带同种电 荷．如果用手摸导体，则导体和大地连通为一个大的“导体 ”此时大地相当于“远端”而导体相当于“近端”．同时接 地的导体能保护外部空间不受内部电荷影响．
1．屏蔽外电场使用金属壳(网罩
)把需要屏蔽的部分包在内
部．可以使内部区域不受外部电
场的影响．此金属球壳(网罩)不
E
需要接地，如图．
E
原理：静电平衡状态下，导体 内部场强处处为零．
外电场
空腔导体屏蔽外电场
空腔导体可以屏蔽外电场, 使空腔内物体不受外电场影响。
零．②整个导体是一个等势体，导体表面是等势面，但电势 不一定为零．③电场线与导体表面垂直．
静电平衡时导体上电荷的分布的特点
法拉第圆筒实验
1.静电平衡时导体内 部没有净剩电荷，电荷 只分布在导体的外表面。
2.处于静电平衡状态的 导体，在导体的外表面 越尖锐的位置，电荷的 密度越大（即单位面积 电荷量多），周围的场 强越大。
对静电平衡的三点理解(1)静电平衡是自由电荷发生定向移 动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移 动．(2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的．(3)
导体达到静电平衡后内部场强处处为零是指外电场E与导体 两端的感应电荷产生的附加电场E′的合场强为零，E′＝ －E.
静电平衡状态的特点(1)处于静电平衡状态下的导体的特点
解析：A球是“近端”，故带负电，A项错．本题求解的是点电 荷Q在球心处的场强，不是合场强．根据点电荷场强公式求得E ＝(kQ)/r2，故B项对C项错．A接地，所以其电势为零，又处于 静电平衡状态内部合场强为零，所以D项对．
利用“近端”与“远端”判断导体带电情况
处于电场中的导体“近端”带异种电荷，“远端”带同种电 荷．如果用手摸导体，则导体和大地连通为一个大的“导体 ”此时大地相当于“远端”而导体相当于“近端”．同时接 地的导体能保护外部空间不受内部电荷影响．
1．屏蔽外电场使用金属壳(网罩
)把需要屏蔽的部分包在内
部．可以使内部区域不受外部电
场的影响．此金属球壳(网罩)不
E
需要接地，如图．
E
原理：静电平衡状态下，导体 内部场强处处为零．
外电场
空腔导体屏蔽外电场
空腔导体可以屏蔽外电场, 使空腔内物体不受外电场影响。
静电的防止与利用课件-高二上学期物理人教版2
-
+
E0
-
+
-
+
E′
-
+
静电平衡
E0
- E0 +
-
+
-ห้องสมุดไป่ตู้
+
E′ -
+
E′=E0
E=0
一、静电平衡
1、概念：导体内无电荷定向运动的状态 2、特点：导体内部场强处处为零 E′=E0 E=0
静电平衡下导体电荷如何分布？
实验二：法拉第金属圆筒实验
静电平衡下导体电荷分布特点
1、电荷分布在导体外表面，内表面无净电荷 实验三：尖端导体和球型导体放电对比实验
一、静电平衡
课堂小结 1．概念：导体内无电荷定向运动的状态
2．特点： ①导体内部场强为零; ②电荷只分布在导体的外表面，且尖端处电荷更密。
二、应用
1．尖端放电：避雷针、电子点火器 2．静电屏蔽：高压带电工作服、通讯电缆
-
-
-
问题2：导体放入电场中，将产生什么现象？ 导体中的自由电子将会做什么运动？
-
E0
-
-
静电感应
问题3：电子移动后导体内的电荷分布 会怎么改变？会产生什么结果？
--
+
E0
-
+
-
-
-+
-
+
-
问题3：电子移动后导体内的电荷分布 会怎么改变？会产生什么结果？
-
+
E0
-
+
-
+
E′ -
+
问题4：自由电子会一直 做定向移动吗？
实验三：尖端导体和球型导体放电对比实验
9.4静电的防止与利用课件高二上学期人教版
3.实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属 网也能起到屏蔽作用。
三、静电屏蔽
三、静电屏蔽
接地导体内部的电场不影响 比较 导体外部电场不影响导体内部
导体外部 图示
三、静电屏蔽
• 变式3 如图所示，A是带正电的物体，B是金属网，C是原来不带 电的金箔验电器，能使验电器的金箔张开的是( )
A
B
E感
-
+
-+
-
++
-
-+
E0
2、导体两端出现感 应电荷, 导体中产生 与E0方向相反的电
场E感.
3、感应电荷产生的 电场与原电场叠加， 导体内部电场减弱。
E感
-
+
-+
-+
-+
4、自由电子不断运动， 感应电荷的电场继续增强，
E感= E0时，导体内合场
电平衡
静电平衡状态：导体内电子不再发生定向移动的状态。 静电平衡下 导体的特点：
第九章 静电场及其应用
第4节 静电的防止与利用
静电平衡 尖端放电 静电屏蔽 静电吸附
一、静电平衡
【想一想】
把不带电的金属导体放入匀强电场中，会有一些什么样的现象呢？
E0
一、静电平衡
-
-+ +
-
++
--
+
E感
-
+
-+
-
++
-
-+
➢ 对匀强电场中导体内部自由电子运动的分析
E0
1、导体中自由电 子发生定向移动.
C
D
• 【答案】C
三、静电屏蔽
三、静电屏蔽
接地导体内部的电场不影响 比较 导体外部电场不影响导体内部
导体外部 图示
三、静电屏蔽
• 变式3 如图所示，A是带正电的物体，B是金属网，C是原来不带 电的金箔验电器，能使验电器的金箔张开的是( )
A
B
E感
-
+
-+
-
++
-
-+
E0
2、导体两端出现感 应电荷, 导体中产生 与E0方向相反的电
场E感.
3、感应电荷产生的 电场与原电场叠加， 导体内部电场减弱。
E感
-
+
-+
-+
-+
4、自由电子不断运动， 感应电荷的电场继续增强，
E感= E0时，导体内合场
电平衡
静电平衡状态：导体内电子不再发生定向移动的状态。 静电平衡下 导体的特点：
第九章 静电场及其应用
第4节 静电的防止与利用
静电平衡 尖端放电 静电屏蔽 静电吸附
一、静电平衡
【想一想】
把不带电的金属导体放入匀强电场中，会有一些什么样的现象呢？
E0
一、静电平衡
-
-+ +
-
++
--
+
E感
-
+
-+
-
++
-
-+
➢ 对匀强电场中导体内部自由电子运动的分析
E0
1、导体中自由电 子发生定向移动.
C
D
• 【答案】C
【课件】静电的防止与利用+课件高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
新课讲授
四、静电吸附
（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。
课后练习
1（多选）关于静电平衡，下列说法中正确的是( ABD )
第九章 静电场及其应用
第四节
静电的防止与利用
高二年级物理备课组
情景思考
思考：
自然界到处都有静电。生
产中的搅拌、挤压、切割等活动
，生活中的穿衣、脱衣、运动等
过程都可能产生静电。
在加油站给车加油前，为
什么要触摸一下静电释放器？
情景思考
问题：带电鸟笼里的鸟为什么安然无恙?
一、静电平衡
金属导体的微观结构
E 0
当把导体壳接地后，+q 在壳内的电场对壳外空间就没有影响了,即空腔接地
后，内部电场对外部没有影响。（这种外界对壳内无法影响，内部带电体对外界
的影响也随之而消除，所以这种屏蔽叫做全屏蔽。）
三、静电屏蔽
思考与讨论：雷电交加时在铁皮屋和木屋中,哪个更安全?，为
思考与讨论：把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为 E0 的电场中，
导体上会出现怎样的现象？
一、静电平衡
-
-
-
-
-
E0
-
1、导体中自由电荷在电场
力作用下将发生定向移动.
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▲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
+-
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
-
-
-
-
-
-
-
-
- -+ ++
-+
+-
-
-
-
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
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
+-
+-
++-
+- + +-
++++++++
+-
E’
- E0
+ E0 -+ E0源自-+-
+
▲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。
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
静电的防止与利用
年 级：高二
学 科：物理（人教版）
1 静电平衡 2 尖端放电
课程内容
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
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。
A
C
E0
B
D
一、静电平衡
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
D
▲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？
想一想
问题：这些放电现象，有什么共同点吗？
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？
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
-
-
++ ++
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
+
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。
▲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？ - - - - --- - - - - - - - - - - - +++++++++
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。
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
+-
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
-
-
-
-
-
-
-
-
- -+ ++
-+
+-
-
-
-
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
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
+-
+-
++-
+- + +-
++++++++
+-
E’
- E0
+ E0 -+ E0源自-+-
+
▲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。
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
静电的防止与利用
年 级：高二
学 科：物理（人教版）
1 静电平衡 2 尖端放电
课程内容
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
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。
A
C
E0
B
D
一、静电平衡
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
D
▲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？
想一想
问题：这些放电现象，有什么共同点吗？
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？
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
-
-
++ ++
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
+
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。
▲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？ - - - - --- - - - - - - - - - - - +++++++++
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。