新教材《静电的防止与利用》优秀课件人教版1

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三、静电屏蔽 1.静电屏蔽 导体达到静电平衡时，内部场强 处处为0，若是带空腔的导体，导 体壳内空腔里的电场强度也处处 为0，无论导体外部电场是什么样 的，导体内部都不会有电场金属 壳的这种作用叫做静电屏蔽。
电笼中的小鸟视频
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2.静电屏蔽有两种情况: (1)第一种情况，导体内空腔不受外界电场 的影响，如图所示。 因场源电荷产生的电场强度与导体球壳表 面的感应电荷在空腔内的电场强度矢量和 为零，表现为导体内空腔不受外部电场的 影响，起到了屏蔽外部电场的作用。
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3.静电平衡状态下导体的电场 （1）静电平衡状态。 发生静电感应的导体，导体中（包括导体表面）自由电子不再发生定 向移动，我们就认为这时导体达到了静电平衡状态。 （2）静电平衡状态下导体的特点 ①处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。 ②表面处的电场强度不为零，表面处的电场强方向跟导 体表面垂直。
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2.静电平衡
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（1）导体两侧出现的正、负感 应电荷，感应电荷在导体内部 产生与电场强度E0 方向相反的 电场，其电场强度为 E′。
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静电平衡
（2）感应电荷的电场和外电场叠加， 使导体内部的电场减弱。在叠加后的电 场作用下，仍有自由电子不断运动，直 到导体内部各点的电场强度E＝0 为止， 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。
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思考讨论：处于静电平衡状态下的导体，表面处的电场强方向为什 么跟导体表面垂直?
参考答案：若场强方向跟该点的表面若不垂直，则沿该点的表面 就有一场强分量，电荷在这一场强分量作用下就会发生运动，就 不会处于静电平衡状态了。
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二、尖端放电 1.静电平衡时导体上电荷的分布的特点 （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）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，周围的电场强度越大。 2.尖端放电 （1）空气的电离：使空气分子中的正负电荷分离，这个现象叫作空气的 电离。
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演示 静电屏蔽
（1）使带电的金属球靠近验电器，但不接触，箔片是否张开？解释看
到的现象。
现象：箔片会张开。
原因：当带正电的金属球靠近验电器 时由于静电感应，自由电子将向金属 球移动使得金属球带负电，箔片由于 缺少电子带正电。所以箔片会张开。
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（2）用金属网把验电器罩起来，再 使带电金属球靠近验电器，观察箔 片是否张开。这个现象说明什么？ 现象：箔片不会张开 原因：用金属网把验电器罩起来，导体的外壳对它的内部起到“保护 ”作用，使它的内部不受外部电场的影响，内部电场强度处处为零． 电荷只分布在导体的外表面上，所以验电器的箔片不张开，我们把这 种现象称之为静电屏蔽。
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尖端放电
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（3）应用与防止
①应用：将尖锐的金属棒安装 在建筑物的顶端，用粗导线与 埋在地下的金属板连接，保持 与大地的良好接触，就成为避 雷针。
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②防止：高压设备中导体的 表面应该尽量光滑，避免尖 端放电导致高压设备上电能 的损失。
夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，俗称电晕，这是一种微弱 的放电现象。
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四、静电的危害与利用 1.静电的危害 静电的危害可能随时发生。医院手术台上 ，静电火花有可能引起麻醉剂爆炸； 煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸…… 因此，静电的危害必须引起人们的警惕。
瓦斯爆炸
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科学漫步
雷火炼殿
湖北的武当山古建筑群是世界文化遗产之一，在武当山主峰天
柱峰上有一座金殿，是我国现存最大的铜铸鎏金大殿。
这座金殿最为奇特的是， 每逢电闪雷鸣的时候，火 球会在金殿周围滚动，但 霹雳却击不毁金殿；
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雨过天晴后，大殿光彩夺目，像被洗过一样，这就是“雷 火炼殿”奇观。后来，因金殿周围的一些建筑物常被雷击 ，金殿也安装了避雷设施。此后，雷火炼殿奇观消失，没 有水火的洗炼，金殿的色泽也黯淡了许多。 “雷火炼殿”说明，球状物体可以积累电荷，产生火花放 电。
•静电的防止与利用
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在我们身边到处都有静电。生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都 可能产生静电。静电与我们的生活密不可分。
如图，复印机可以 应用静电吸附作用 复印资料
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思考：如图，是加油站里常见的“静电释放器”，你知道司机或工 人提加油枪前为什么必须用手要触摸一下静电释放器吗？
“静电释放器”可以把人体、金 属、大地形成通路，将人体静电 传入大地，这样就可以清除身体 上的静电，防止发生火灾。
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（2）尖端放电 导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，使周围中性的分子电离 后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。 这些带电粒子 在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产 生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子 ，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖 端失去电荷。这种现象叫作尖端放电。
新知讲解静电屏蔽视频新来自讲解3.静电屏蔽的应用
高压线屏蔽
（1）野外高压输电线受到雷击的 可能性很大，所以在三条输电线上 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，使其免遭雷击。
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（2）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，形成一个金属“网 ”，内场强保持为0，高压外电 场不会对内部的工人产生影响。
导体腔内的电场为 0
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(2)第二种情况接地空腔导体内部电场强度不影响外部空间，如图所示。 当空腔导体接地时，地球与导体形成同一 个导体，空腔内壁是场源电荷的近端，感 应异种电荷，地球是远端，感应同种电荷 ，空腔导体的外表面没有感应电荷，可理 解为内部电场对空腔外不产生影响，对内 部的电场起到了屏蔽作用。
今天我们就来学习静电的防止与利用。
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一、静电平衡 1.静电感应
思考讨论：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？
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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。