第九讲 静电现象及其应用
静电现象的应用 课件
一、静电除尘 静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在电场力 的作用
下，奔向并吸附到异性电极上． 二、防止静电危害 防止静电灾害的基本原则是：控制静电的产生，把产生的
静电迅速引走以避免静电的积累．通过工艺控制可以减少因摩擦 而产生的静电．避免静电积累的常用方法有静电接地、增加湿 度、非导电材料的抗静电处理等.
一、静电现象有哪些方面的应用？ 1．应用原理：利用静电力控制带电粒子的运动或分布． 2．应用实例：激光打印、喷墨打印、静电除尘、静电喷涂、 静电植绒、静电复印等．
3．几种应用的原理分析 (1)静电复印是利用静电的吸附作用工作的． (2)静电喷漆时，喷嘴使油漆微粒带正电，它们相互排斥，扩 散开来形成一大团漆云，被吸附在带负电的物体表面，这样既省 漆又均匀．
【典例1】(双选)如图1－8－2所示为静电除尘示意图，在 M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离出的电子 在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷， 因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了，就此示意图，下 列说法正确的是( )．
图1－8－2
A．N接电源的正极 B．M接电源的正极 C．电场强度EB＞EA D．电场强度EB＜EA
图1－8－4
解析 AB板间场强 E＝Ud ＝19××1100－32 V/m＝9×105 V/m 尘埃所受电场力 F电＝qE＝4.8×10－9×9×105 N＝4.32×10－3 N 尘埃所受重力mg＝10×10－6×9.8 N＝9.8×10－5 N mF电g＝49.3.82××1100－－53≈44∶1 由于F电远大于mg，所以尘埃将沿电场力方向加速运动，重 力可忽略不计．
解析 电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附 在管壁上，说明管壁带正电荷，N接电源正极．将金属棒与金属 管壁看做电容器，则其内部电场线分布情况如右图所示．由图可 知金属棒附近的B点处电场线较密，而靠近金属管壁的A点处电 场线较疏，故B处电场强度比A挖掘隐含条件是分析解决问题的重要 技能．
静电现象的应用(最终版)公开课课件
• 静电现象的基本概念 • 静电现象的应用领域 • 静电现象的危害及预防措施 • 静电现象的研究前景
01
静电现象的基本概念
静电现象的定义
静电现象
静止状态下，由于电荷分布不均导致的电场现象 。
静电
静止不动的电荷。
静电场
由静止电荷产生的电场。
静电现象的产生原因
效率。
引发人体不适
静电可能对人的皮肤、 眼睛等产生刺激，引发
不适。
预防静电危害的措施
接地与连接
通过接地和连接消除或降低静 电荷的积累。
控制环境湿度
保持适宜的环境湿度可以降低 静电产生的可能性。
使用防静电材料
在可能产生静电的场合，使用 防静电材料可以减少静电荷的 积累。
人员培训与操作规范
提高员工对静电危害的认识， 制定并执行操作规范，减少静
02
静电现象的应用领域
工业生产
01
02
03
静电除尘
利用静电场使气体电离， 使尘粒荷电，然后在电场 力的作用下使尘粒沉积于 集尘器上。
静电喷涂
利用静电吸附原理，将涂 料微粒吸附在金属工件表 面，然后通过加热使涂料 固化。
静电纺丝
利用静电场对聚合物溶液 的拉伸作用，制备纳米纤 维材料。
医学领域
静电灭菌
利用静电场对细菌的电击 杀灭作用，实现对医疗器 械和用品的消毒。
静电疗法
利用静电场对人体的生物 效应，实现对某些疾病的 治疗或缓解。
静电分离
在医疗废物处理中，利用 静电场对不同物质的吸附 力差异，实现废物的分类 和分离。
日常生活
静电植绒
利用静电场对细小绒毛的吸附作用， 实现装饰材料的加工。
《静电现象的应用》课件
静电喷涂
利用高压静电电场，使带负电的涂料 微粒沿着电场相反的方向定向运动， 并将涂料微粒吸附在工件表面的一种 喷涂方法。
医学领域
静电灭菌
利用静电场对细菌和病毒的电击 和吸附作用，使其失去活性或杀
灭。
静电疗法
利用静电场对人体的作用，调节人 体的生理功能，改善血液循环、神 经调节等，从而达到治疗某些疾病 的目的。
未来静电现象的研究将更加注重跨学科的合作和交叉，涉及的领域将更加广泛和复杂。例如 ，将静电现象与流体力学、光学、生物学等领域相结合，开展交叉学科的研究，有望取得更 多的突破和创新。
随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，未来静电现象的研究将更加依赖于计算机模拟 和数值分析。通过计算机模拟和数值分析，可以更加深入地揭示静电现象的内在机制和规律 ，为实际应用提供更加精准的理论指导和依据。
静电现象在环保领域的应用 前景也值得期待。例如，利 用静电除尘技术进行空气净 化，减少空气污染，保护环 境。
静电现象在医疗领域的应用 前景也十分广阔。例如，利 用静电吸附原理进行药物传 递和基因治疗，提高治疗效 果和降低副作用。
静电现象的发展趋势
随着科技的不断进步，静电现象的研究将更加深入，有望揭示更多静电现象的奥秘和规律。 同时，静电现象的应用也将更加广泛和深入，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
《静电现象的应用》PPT课件
目录
• 静电现象简介 • 静电现象的应用领域 • 静电现象的危害及预防措施 • 静电现象的研究前景和发展趋势
01
静电现象简介
静电现象的定义
01
静电现象是指静止状态下的电荷 或电场在物质中的表现。
02
它通常发生在绝缘体之间，由于 电荷的分离而产生。
静电现象的原理与应用
静电现象的原理与应用静电现象是指在物体表面或界面上出现的电荷分布非常不均匀的现象。
当物体与其他物体或介质接触或分离时，物体上的正负电荷之间的平衡被打破，导致电荷的积累，这就是静电现象。
本文将探讨静电现象的原理和一些常见的应用。
一、静电现象的原理静电现象的产生与物体之间的电荷转移有关。
当两个不同材质的物体接触或分离时，电子可能从一物体迁移到另一物体上，使得物体之间形成电荷差异。
这种电荷转移可以通过以下几个基本原理来解释：1. 电子转移原理：物体由原本电中性状态转变为带电状态的过程中，电子从一个物体转移到了另一个物体上，并使其带有相应的电荷。
2. 电荷守恒原理：静电现象中，电总量保持不变。
即物体带电后，正电荷与负电荷的总和仍为零。
这意味着电子在物体之间的转移只是电荷重新分布，而不是电荷的创造或消失。
3. 三角电荷原理：当两个物体接触时，其表面上的电荷可能会被共享，导致两者带有相同或相反的电荷。
而在分离时，电荷仍然保持在物体表面上，使得物体带有静电。
二、静电现象的应用静电现象在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 静电除尘：静电可以用于吸附和收集空气中的尘埃、细菌和其他微小颗粒物。
在除尘器或空气净化器中，利用静电作用将带电的滤网吸附周围空气中的颗粒，从而净化室内空气，提供一个更洁净的环境。
2. 静电喷涂：静电喷涂是一种先进的涂覆技术。
在喷涂过程中，喷涂枪带有静电电荷，喷涂物料被带电的喷雾粒子吸引，使其均匀覆盖在被喷涂物体的表面上。
这种技术可以提高涂层的粘附性和覆盖率，并减少了喷涂物的浪费。
3. 静电除湿：静电也可以用于除湿的过程。
通过在潮湿空气中放置带有电荷的材料，如硅胶，静电吸附会从空气中吸附水分，实现除湿效果。
这种方法被广泛应用于脱湿装置和湿度控制设备中。
4. 静电印刷：静电印刷是一种常见的印刷技术，利用静电作用使墨水颗粒粘附在印刷版上并传输到纸张上。
这种印刷方法可以实现高速印刷，并在印刷过程中减少了墨水的消耗。
《静电现象的应用》课件
静电悬浮技术是一种利用静电场使物体悬浮的技术，这种技术可以避免物体与支撑物之间的接触和摩擦。
静电悬浮技术在科学研究、精密测量、微型制造等领域有广泛应用，例如在微纳尺度上实现精密测量和制造。
静电悬浮技术
05
电场力作用范围小
电荷分布不均匀
电荷不易流失
由于电荷的聚集和排斥作用，静电现象中电荷的分布往往是不均匀的。
由于静电场的作用力较强，电荷不易流失，通常需要较高的能量才能使电荷转移或中和。
03
02
01
静电现象的特点
02
静电现象在日常生活中的应用
防静电技术
防静电技术：在易燃易爆、精密仪器等特殊环境中，静电可能会引发安全事故或影响产品质量，因此需要采取防静电措施。防静电技术包括使用防静电材料、设备、工具和操作规范等，以减少静电的产生和积累，避免潜在的危险。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
静电植绒
静电植绒：静电植绒是一种利用静电场将短纤维植于底材上的加工方法。由于纤维在电场中带电并被吸附到底材上，因此植绒效果均匀、美观且耐磨性好。这种技术广泛应用于纺织、包装、装饰等领域。
03
静电现象在工业生产中的应用
静电纺纱
利用静电场使纤维伸直、取向并凝聚在带有电极的喷嘴附近形成纤维沉积层的纺纱技术。
静电现象的定义
通过摩擦的方式使物体带电，如塑料梳子与头发摩擦后，梳子带正电，头发带负电。
当一个带电体靠近一个不带电的导体时，导体靠近带电体的部分会感应出与带电体相反的电荷，远离带电体的部分则感应出与带电体相同的电荷。
静电现象的产生
感应起电
摩擦起电
静电现象的应用PPT教学课件
问题探究：
1、你觉得梁思成和林徽因是怎么样的人？ 请从原文中找出根据。
<1>、两人：学习优秀（N5著名建筑师哈 贝森曾经夸奖他们俩伯建筑图作业简直 “无懈可击”。N17毕业时克雷请他们当助 手。N14思成曾经获得“两枚设计金奖及其 他奖励”。N15徽因“总是得很高的奖赏”， “作业总是得最高分数，偶或拿第二”。）
<2>、梁思成：A严肃用功。（N8爱 管正在充分享受美国自由的林徽因。 N11主动找老师研究学问。N12对一 些好的东西因为没有学到而感到非常 遗憾。N13制作了关于中国建筑演化 史的一批重要草拟图。B不满足现状。 （N14从其父亲的回信中可以看出他 的进取心。
<3>、林徽因：不轻易妥协（N4克服入 学困难。）N7“有着异乎寻常的美貌、 活泼、机灵”“善于交际”N15“文文静 静，幽默而谦逊”，热爱民主（N15） 与自由（N8摆脱了家庭和文化的压 抑。）。有事业心。（N15现代西方的 古典建筑启发了我，我有想带一些回国
3、为了使传主的事迹真实可信， 本文运用了怎样的方法来写的？
本文采择了梁启超的家信、 梁思成的作业、林徽因的访问记。
4、梁启超在给梁思成的信里说：“你觉得自己 的天才不能符合你的理想，又觉得这几年专做 呆板工夫生怕会变成工匠。你有这种感觉，就 是你的学问在进步的象征------” 从梁启超写 给梁思成的这封信里你体会到了什么？
1947年梁思成在讨论联合 国大厦设计方案时发言
梁思成在书房
梁思成作品—国徽
中华人民共和国 国徽方格墨线图
1950年6月28日中央人 民政府会议审议改进的 国徽图案的墨线图
词语积累
N1崭露头角：比喻突出地显露出才 能和本领（多指青少年）。
静电现象的应用 课件
静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两 个特点：
（1）导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的 表面。
这是因为假如导体内部没有电荷，导体内部的 场强就不可能为零，自由电荷就会发生移动，导体 也就没有处于静电平衡状态。
（2）在导体表面。越尖锐的位置，电荷的密度 越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
--
D
导体正负电荷和分开后在导体内部产生 于外部电场E0方向相反的电场E1，它的电场 线用虚线表示。在达到静电平衡状态前，可 以通过图示表示感应电场E1的变化。
A
CE0
- -+
- - E1 + -+
B- +D
由于E0>E1,电场方向向 右，导体内的自由电子继续 由CD面向AB面运动。直到 E1继续增大。
高压作业的工人工 作服可以保护工人不受 外部高电压的影响。
常用的包装带表 面有一层金属箔膜也 是用来保护产品。
一、静电平衡状态下导体的电场
静电平衡的概念：
将导体放在外加电场中，导体内的自由电子 受到电场力的作用，会发生定向移动最终使导体 的正负电荷分开，在导体内部产生一个与外加电 场等大反向的电场，这两个电场叠加，使导体内 部电场强度处处为零 。这种现象叫做静电平衡。
静电平衡
静电平衡状态导体的特点：
处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处 处为零。
处于静电平衡状态下的导体，其外部表面附 近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直。
处于静电平衡状态的整个导体是个等势体， 它的表面是个等势面。
二、导体上电荷的分布
一个导体不论原来是否带电，放入电场之后， 都会由于静电感应而在导体的不同部位出现不同 电荷。
静电现象的应用
电 发种 型极 ！酷
的
5.静电现象的其他应用
油罐车后面为什么拖一条铁链
静电除尘
－
ＢＡ ＋
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
为什么?
3.尖端放电
导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强， 它会导致尖端放电。
< 电风实验 >
++ +++
+ +
+++
应用：避雷针
2010年迪拜塔遭雷击
离地面2至3英里(约3至5公里)的闪电平均可以产 生超过1亿伏的电压。
闪电防护
静电平衡条件
①导体内部 E 0 Q F qE 0 E 0 实际上 E E0 E 0
②导体表面电场垂直表面
Q F// qE// 0 E// 0 E 表面
静电平衡条件 （1）导体内部任何一点处的电场强度为零； （2）导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直。
➢ 导体内部电势相等
4.4 静电现象的应用
1.静电平衡状态 2.静电平衡时导体上电荷分布 3.尖端放电 4.静电屏蔽 5.静电现象的其他应用
1. 静电平衡状态
无外场时，自由电子无规运动，即“电子气”
E
E0
E0
E
在外场 E中0 ，无规运动+宏观定向运动
导体内电荷重新分布， 出现附加电场 。直 至静电平衡
-
-
-
-
静电平衡状态：导体内自由电子不发生定向移动
因为导体内电场强度处处为0，则任意两点
导
间的电势差为0 ，也就是导体上各点的电势都
体
相等。
是
等 ➢ 导体表面是等势面
静电现象的应用最终版公开课通用课件
-
-
E’=E
E
-
当内部合场强为零时，即E’=E时，电荷不再发生定 向移动。这时导体所处的状态叫静电平衡状态。
本质：
E合=E原+E感应
E原= - E感应
E合=0
静电平衡条件
导体静电平衡下的特点：
1、处于静电平衡下的导体，内部的场强处处为零。
F=0，W=0
W=Uq，U=0；导体中任意两点电势 差为0，即任意两点电势相等 2、处于静电平衡下的整个导体是个等势体，它 的表面是个等势面。 3、导体表面外的电场线与导体表面垂直。
四、尖端放电
“电子风”
尖端放电
实质1．空气的电离 强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空
气的电离。
2．尖端放电
在强电场作用下，物体尖端部分发生的一种放电 现象称为尖端放电。
++ ++
为什么避雷针要做成针形？
—— ——
“引雷针”
——
——
静电的防止
槽罐车尾部要加上一段铁链，并与地面接触，防止静电。
避雷针
为什么避雷针要做成针尖形？
三、导体上电荷的分布
问题启示：实心导体在静电平衡时净余电荷分布 在表面，那空腔导体(或导体壳)呢？
如何使静电 计A带电？
特点1：达到静电平衡时，导体内部没有电荷， 电荷只分布在导体外表面。
导体上电荷的分布
那么，电荷在形不规则的导体上如何分布呢？
特点2：在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单 位面积的电荷量）越大，电场线越密，场强越大。
静电屏蔽：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为 了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把 外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界 产生影响，这就叫做静电屏蔽。
2024秋季人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用《静电的防止与利用》
教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用《静电的防止与利用》一、教学目标（核心素养）1.物理观念：理解静电现象的产生原因，掌握静电的防止与利用的基本原理和方法。
2.科学思维：通过案例分析，培养学生运用静电知识解决实际问题的能力，提升逻辑思维和批判性思维能力。
3.科学探究：引导学生关注生活中的静电现象，鼓励其设计简单的实验方案，探究静电的防止与利用技术。
4.科学态度与责任：激发学生对静电现象的好奇心和探索欲，培养安全用电的意识和责任感，了解静电技术在日常生活和工业生产中的应用价值。
二、教学重点•静电现象的产生原因及危害。
•静电的防止方法（如接地、增加湿度、使用抗静电剂等）。
•静电的利用实例（如静电除尘、静电复印、静电喷涂等）。
三、教学难点•理解静电现象背后的物理原理，特别是电荷的转移和分布规律。
•灵活运用静电知识设计防止或利用静电的方案。
四、教学资源•多媒体课件（包含静电现象图片、视频、动画演示等）。
•实验器材（如静电发生器、验电器、接地装置等，用于演示静电现象和防止方法）。
•教科书、教辅资料及学生预习材料。
•网络资源（如静电技术应用案例、静电防护知识等）。
五、教学方法•讲授法：讲解静电现象的产生原因、危害及防止与利用的基本原理。
•演示法：通过实验演示静电现象和防止方法，让学生直观感受静电的特性和技术应用。
•讨论法：组织学生讨论静电技术在生活中的应用实例，以及如何有效防止静电危害。
•探究法：引导学生设计简单的实验方案，探究静电的防止或利用技术，培养科学探究能力。
六、教学过程导入新课•生活实例引入：展示几个常见的静电现象（如冬天脱毛衣时产生的火花、触摸金属门把手时感受到的电击等），引导学生思考这些现象背后的原因，引出静电的概念。
•问题引导：提问“静电对我们的生活有哪些影响？我们应该如何防止或利用静电？”激发学生兴趣，自然过渡到新课学习。
新课教学1.静电现象的产生原因：•讲解静电现象是由于物体间电荷的转移和分布不均造成的。
静电现象的原理及其应用
静电现象的原理及其应用1. 静电现象的定义和基本原理静电是指物体之间由于电荷不平衡而产生的现象。
当物体带有正电荷或负电荷时，可以发生静电现象。
这种电荷不平衡可以导致物体之间的吸引或排斥。
静电现象的基本原理可以归结为以下几个方面：1.1 电荷电荷是物质所具有的一种物理性质。
它可以分为正电荷和负电荷两种。
当两个物体之间存在电荷差异时，就会产生静电现象。
1.2 静电力静电力是由于电荷之间的作用而产生的力。
根据库伦定律，两个电荷之间的静电力与它们之间的距离成反比，与它们的电荷量成正比。
1.3 静电场静电场是由于电荷的存在而形成的一种场。
电荷会对其周围的空间产生电场，其他电荷会受到电场的作用而产生受力。
2. 静电现象的应用静电现象在日常生活和工业生产中有许多应用。
以下列举了一些常见的应用：2.1 静电除尘静电除尘是利用静电的吸附作用，将空气中的颗粒物捕捉并去除的一种方法。
例如，通过在空气中产生带负电荷的电极板，可以吸附带有正电荷的灰尘颗粒，从而达到除尘的效果。
2.2 静电喷涂静电喷涂是一种使用静电力将液体喷雾粒子粘附到物体表面的方法。
通过给喷雾粒子带上电荷，使其受到物体的吸引力，从而实现均匀喷涂。
2.3 静电贴合静电贴合是一种利用静电吸引力将两个表面粘合在一起的方法。
例如，在半导体行业中，可以利用静电贴合技术将芯片与基板等部件连接起来，以确保良好的电接触。
2.4 静电复印静电复印是一种利用静电的特性进行图像复制的方法。
通过在感光鼓上光敏材料的表面形成电荷图案，然后在粉末墨粒喷洒到感光鼓上，墨粒粘附在被电荷图案所吸引的位置上，最后通过热压将墨粒转印到纸张上，实现图像复制。
2.5 静电地板静电地板是在电子设备制造等领域中常用的一种防静电措施。
它通过将金属导体与地下导电层连接起来，形成一个用于消散静电的安全通道，从而避免静电的危害。
3. 静电现象的注意事项虽然静电现象可以应用于许多领域，但在实际使用中还需要注意一些事项：•静电可能导致火灾和爆炸，特别是在易燃和易爆物质的环境中。
静电现象及其应用课件优秀课件
生活中的静电现象
通过摩擦产生的静电现象
其它方式产生的静电现象
为什么感觉不到物体带电呢？
• 物质同时带有两种电荷，正电荷和负电荷。 由于正负电荷数量相等，相互抵消，所以 一般情况下我们感觉不到物体带电。
• 当物体受到外力作用（比如摩擦）时，就 容易使一个物体上的电荷转移到另外一个 物体上，物体表面的正负电荷数量不一样 了，物体就显示出了电性。
• 医院手术台上，静电火 花会引起麻醉剂爆炸。
• 煤矿里，静电火花会引 起瓦斯爆炸。
• 在航天工业里，静电放 电会干扰航天器的运行， 甚至会造成火箭和卫星 的发射失败。
• 在石化工业里，因静电 放电引起的事故屡见不 鲜。
防止静电危害的基本方法是什么？
• 尽快地将静电导走， 避免越积越多。
生活中防静电小知识
哇！好吓人哦！ 你看她们还在笑
静电是怎样产生？
静电的产生是由于不同的物体相互
接子使其触 而在带带或物静负正摩体电电电擦上是。，时积因若，电累为在一子起转个物摩来移物体擦的体分到、电失另离感去一的荷应一物过.等些体程电上中
电荷难以中和，积累在物体上的电荷 就形成了静电。
１、火花放电
因为静电间的相互 用力,会使带静电的 物体间有引力和斥 力,当静电积累到一 定程度时,会产生火
• 电视机不能摆放在卧室。人们看电视时要打开窗户， 同电视机保持2－3米距离，看完之后要洗脸、洗手。
• 对老人、小孩、静电敏感者、查不出病因的心脏 病人、神经衰弱和精神病患者等建议在冬季穿纯 棉内衣、内裤，被里、床单、被罩等要用天然纺 织物，尽量不要穿化纤质地的服装，以减少静电 对人的不良影响。
• 勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的 静电。 当头发无法梳理服帖时，将梳子浸在水中，
静电现象的应用课件
2．静电平衡状态下导体的特点． (1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零． (2)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等 势面． (3)导体内部没有静电荷，静电荷只分布在导体的外表面． (4)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置 几乎没有电荷．
►尝试应用 1．处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是(C) A．外电场不能进入导体内部 B．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零 C．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零 D．以上解释都不正确
解析：导体在电场中处于静电平衡状态时，在导体内部任意一点， 感应电荷产生的附加电场的场强与原电场场强大小相等，方向相反， 此时导体的内部场强处处为 0，电荷只分布在导体的外表面，且整个 导体是一个等势体；故 ABD 错误，C 正确；
静电现象的应用
知识点一 静电平衡状态下导体的电场
(1)概念：如上图所示，金属导体中自由电子受到导体周围电场 的电场力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，导体两侧正、负 电荷在导体内部产生与原电场反向的电场，因与原来的电场反向，叠 加的结果是使原电场强度逐渐减弱，直至导体内部各点的合电场强度 等于零为止，此时 F＝E 内 q＝0，导体内的自由电子不再发生定向移 动，处于一个平衡状态，我们就说导体达到静电平衡状态．
(2)静电屏蔽的另一种情况：接地的封闭的导体壳内部电场对壳 外空间没有影响．如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋q， 由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷，其电场线如 图甲所示．
《静电现象及其应用》 教学设计
《静电现象及其应用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够了解静电现象的产生原因，如摩擦起电、感应起电等。
（2）理解电荷守恒定律，知道电荷既不会创生，也不会消灭。
（3）掌握静电的防止和应用的基本原理和方法。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
（2）经历探究静电现象的过程，提高学生的科学探究能力和实践操作能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生体会到科学探究的乐趣，激发学生对物理学科的兴趣。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
二、教学重难点1、教学重点（1）静电现象的产生原因和规律。
（2）电荷守恒定律的理解和应用。
2、教学难点（1）静电感应现象的原理。
（2）静电的防止和应用的实际应用分析。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法、探究法四、教学过程1、导入新课通过播放一段关于静电现象的视频，如冬天脱毛衣时的火花、梳子梳头发后能吸引纸屑等，引起学生的兴趣，从而导入新课。
2、新课讲授（1）摩擦起电教师演示用丝绸摩擦玻璃棒、用毛皮摩擦橡胶棒的实验，引导学生观察实验现象，发现玻璃棒和橡胶棒能够吸引轻小物体，从而引出摩擦起电的概念。
接着，让学生思考并讨论：为什么摩擦能够使物体带电？（2）感应起电教师进行感应起电的实验演示：将一个不带电的金属导体靠近带正电的带电体，然后将导体的两端分别接地，最后断开接地导线。
引导学生观察实验现象，发现导体靠近带电体的一端带负电，远离带电体的一端带正电。
教师讲解感应起电的原理，让学生理解电荷在电场中的重新分布。
（3）电荷守恒定律教师结合前面的实验，讲解电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
通过实例让学生加深对电荷守恒定律的理解。
（4）静电的防止让学生讨论在生活中遇到的静电现象带来的不便和危害，如静电火花可能引起火灾等。
高二物理静电现象的应用
1、导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。
导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大。
2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它 的表面是个等势面。（地球是个等势体） 3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
二、静电现象及其应用 1、尖端放电现象
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们绕进去了。”“有可能。”蝶宵华道。“他武艺也不错！”七王爷更担忧了，“你说他会不会直接跳出来，把我打一顿，把你抢走？”“那 他家人要受连累了。”蝶宵华忍住笑。第九十六章 卖身进京纵强贼（2） “他是威胁过我‘流血百步’的哎！早就不怕家人受连累了！”七 王爷越想越觉得是这么个理儿，“他被逼到份儿上，是啥都干得出来的！我逼他太过了是不是？他弟弟先逃亡，准占了个山头，准备接应他！ 他抢了你，就流亡去了！儿女情事演变为流寇之乱„„皇兄非杀了我不可。”“不至于此。”蝶宵华安慰七王爷。“你知道？”七王爷鼓着眼 睛问，“你能猜出他肚子里卖的什么主意？”蝶宵华抿了抿嘴。七王爷把抿嘴的动作理解为“我也不知道”，说得更来劲了：“咱不能让他变 流寇去！他不信我，你的话总归听的，你可得帮我好好解释解释，我是——嗳哟！”望着前面，眼都直了。前头，官道转弯处，林木生得密密 的，昨儿大雪积在上头，它们冻得似凝住了，一只雀儿也不飞。林脚下，骑匹枣骝俊马，头发墨黑、腰杆笔直、神情凛然不可侵的，不正是苏 家明远？七王爷僵住了，像只看见了老虎的兔子，耳朵贴着脑袋，贴地缩成个毛团儿，动也不敢动。“王爷？”侍卫上前催促他赶路。“咴！” 七王爷瞪了侍卫一眼，那意思是“没见眼前是只老虎？当我跟你们一样傻大胆儿不怕死？”蝶宵华也催他：“老这么僵着不是办法呀。”确实 不是个办法，七王爷硬着头皮，催马向前。他骑的是匹黄膘马，战场上名马之后，受过大将的亲手调教，一点不受明远气场影响。七王爷叫它 走，它就走，步态很稳。七王爷恨不得自己的马儿别这么镇定这么沉稳，就掀蹄子跑掉好了嘛！驮着他跑掉，他就可以说是马儿胆小，而不是 他胆小，嗳嗳„„话说这不叫胆小，叫谨慎吧？就没人担心在他跟明远之间的短短路上，他走着走着，“咚”，跌进陷马坑里，直接摔死？或 者坑里插满利刃，摔不死也扎死？或者利刃上淬毒，扎不死也毒死？“王爷，”苏明远开口，不满道，“你一定要走这么慢吗？”七王爷兜住 马，怒道：“有本事你过来！”明远嘴角一斜，不屑的“切”了一声。他嘴唇生得有男子气概，不屑都不屑得好看，七王爷当场心头小鹿乱撞。 明远纵缰过来。十来丈的路，骏马几步跑到，没掉进什么陷坑里。“没陷阱，那就是动硬的了！”七王爷飞快的想，“他是要当面揍我，然后 抢人！”这个想法太可怕了，七王爷顿时吓得要双手抱头，遛之大吉。可是明远纵马过来的样子，怎么就能这么帅呢„„七王爷咽了口唾沫， 站定了。这么帅的人冲他跑过来，他可不能逃！挨揍什么的，回头再说。他先大饱了眼福才是真的。这就是七王爷的坚持，嗯！明远勒马在他 马边：“我
静电现象的应用(最终版)-公开课课件
04
静电现象的未来展望
静电现象在新能源领域的应用
80%
静电发电
利用静电产生高压电，为可再生 能源如风能、太阳能等提供电力 。
100%
静电储能
通过静电吸附和分离技术，将电 能转化为静电能，实现高效储能 。
80%
静电驱动
利用静电产生的推力或吸力，为 小型或微型设备提供动力。
静电现象在环保领域的应用
02 应用领域
工业粉尘治理、烟气净化、空 气净化等。
03
技术优势
04
除尘效率高、适应性强、可处理 大流量气体。
技术发展
近年来，静电除尘技术不断创新 ，出现了多种新型静电除尘器， 如电袋复合除尘器、移动电极静 电除尘器等，提高了除尘效率和 降低能耗。
静电植绒
静电植绒
应用领域
技术优势
技术发展
利用静电场将绒毛吸引到基材 表面，通过静电场对绒毛的吸 附力使绒毛垂直于基材表面生 长。静电植绒技术广泛应用于 家具、装修和服装等领域。
静电现象的应用（最终版）公开课课件
目
CONTENCT
录
• 引言 • 静电在生产生活中的应用 • 静电在科技领域的应用 • 静电现象的未来展望 • 结论
01
引言
静电现象简介
静电现象
由于不同物质的接触、摩擦或感应，使得物体表面电荷分布不均，从而产生静 电。
静电现象的特点
高电压、低电流、瞬态性。
静电现象的应用领域
应用领域
办公自动化、印刷出版、影 像制作等。
技术优势
速度快、图像清晰、操作简 便、成本低廉。
技术发展
随着数字化技术的进步，静 电复印技术不断升级换代， 出现了彩色静电复印、数字 式静电复印等多种新型技术， 满足不同领域的生产需求。
静电现象及其应用
--++++B +---171--静电现象及其应用教学目标：(1)知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态；(2)理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零；(3)知道静电屏蔽及其应用。
知识点复习： 1.静电感应：把金属导体放在外电场E 外中，由于导体内的自由电子受电场力作用定向移动，使得导体两端出现等量的异种电荷，这种由于导体内的自由电子在外电场作用下重新分布的现象叫做静电感应。
（在靠近带电体端感应出异种电荷，在远离带电体端感应出同种电荷）．由带电粒子在电场中受力去分析。
静电感应可从两个角度来理解：①根据同种电荷相排斥，异种电荷相吸引来解释；②也可以从电势的角度来解释，导体中的电子总是沿电势高的方向移动． 2.静电平衡状态：发生静电感应后的导体，两端面出现等量感应电荷，感应电荷产生一个附加电场E 附，这个E 附与原电场方向相反，当E 附增到与原电场等大时，（即E 附与E 外），合场强为零，自由电子定向移动停止，这时的导体处于静电平平衡状态。
注意：这没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动。
3.处于静电平衡状态的导体的特征：（1）内部场强处处为零，电场线在导体内部中断。
导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生电场这两种电场叠加的结果．（2）整个导体是等势体，表面是个等势面；导体表面上任意两点间电势差为零。
（因为假若导体中某两点电势不相等，这两点则有电势差，那么电荷就会定向运动）（3）表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直；（因为假若内部场强不为零，则内部电荷会做定向运动，那么就不是静电平衡状态了）（4）净电荷分布在导体的外表面，内部没有净电荷．曲率半径小的地方，面电荷密度大，电场强，这是避雷针的原理。
4.静电屏蔽：处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零，导体壳(或金属网罩)能把外电场“遮住”，使导体内部区域不受外部电场的影响，这种现象就是静电屏蔽。
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第九讲静电现象及其应用学习目标(1)知道静电感应产生的原因，理解什么是静电平衡状态；(2)理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零；(3)知道静电屏蔽及其应用。
知识串讲1、静电感应：E中，由于导体内的自由电子受电场力作用定向移动，使得导把金属导体放在外电场外体两端出现等量的异种电荷，这种由于导体内的自由电子在外电场作用下重新分布的现象叫做静电感应。
（在靠近带电体端感应出异种电荷，在远离带电体端感应出同种电荷）．由带电粒子在电场中受力去分析。
静电感应可从两个角度来理解：①根据同种电荷相排斥，异种电荷相吸引来解释；②也可以从电势的角度来解释，导体中的电子总是沿电势高的方向移动．2、静电平衡状态：发生静电感应后的导体，两端面出现等量感应电荷，感应电荷产生一个附加电场E附，这个E附与原电场方向相反，当E附增到与原电场等大时，（即E附与E外），合场强为零，自由电子定向移动停止，这时的导体处于静电平平衡状态。
注意：这没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动。
3、处于静电平衡状态的导体的特征：（1）内部场强处处为零，电场线在导体内部中断。
导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生电场这两种电场叠加的结果．（2）整个导体是等势体，表面是个等势面；导体表面上任意两点间电势差为零。
（因为假若导体中某两点电势不相等，这两点则有电势差，那么电荷就会定向运动）（3）表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直；（因为假若内部场强不为零，则内部电荷会做定向运动，那么就不是静电平衡状态了）（4）净电荷分布在导体的外表面，内部没有净电荷．曲率半径小的地方，面电荷密度大，电场强，这是避雷针的原理。
4、静电屏蔽：处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零，导体壳(或金属网罩)能把外电场“遮住”，使导体内部区域不受外部电场的影响，这种现象就是静电屏蔽。
静电屏蔽不是金属网把外电场挡在了罩外面，而是外电场的金属网上感应电荷的电场在罩内合场强为零。
+A ++++++--++++B +---171--图Rq+OL 271--图+∙A+∙BC+∙∙+D371--图课堂例题【例1】如图1-7-1所示中的A 是置于一绝缘支架上的带正电的金属球，B 是放在A 附近的绝缘枕形金属导体，当发生静电感应现象达到稳定状态时，B 的左端出现负电荷，右端出现正电荷。
若用导体将B 的左端接地后，立即切断接地导线并移开金属球A ，这时枕形导体B 带什么性质的电荷？【例2】长为l 的导体棒原来不带电，现将一电荷量为q +的点电荷放在与棒的左端距离为R 的地方，如图1-7-2所示，O 点为棒内的中点，达到静电 平衡后，求： （1）O 点的场强；（2）点电荷q +在O 点处产生的场强的大小和方向；（3）感应电荷在0点处产生的场强的大小和方向。
【例3】如图1-7-3所示，A 、B 、C 、D 分别是金属球壳内或球壳外的四点，试判断这四点处有无电场，若有电场方向如何？解析： 因为正电荷附近的导体空壳在静电平衡后右侧带负电，左侧带正电，感应电荷的电场点电荷的电场相互抵消，所以A 点场强为零。
对于B 点，由于导体球壳接地，导体球壳在静电平衡后右端带负电，同理B 点场强也为零。
对于C 点，有三个电场在此叠加，即点电荷的电场，导体壳内壁负感应电荷的电场和外壁正的感应电荷的电场，其中两类感应电荷的电场正好相互抵消，C 处的合场强为点电荷的电场，所以C 的场强方向为与C 的连线背离球心。
对于D 点，由于导体壳接地，所以与C 点的情况不同的是少了导体球壳外壁正的感应电荷的电场，因此剩下的两个电场相互抵消，D 点场强为零。
点评： 从本题可以看出，空壳导体不论是否接地，都能“阻挡”外电场的进入；而只有接地的空壳导体才能“阻挡”内部电场的“外泄”。
471--图A+∙C∙∙BQ-rR Ao571--图671--图A BE α++0v 871--图+A +B +D +C 971--图B -+771--图A 【变式训练1】如图1-7-4所示，不带电的空壳球体中心放一点 电荷，用A E 、B E 、C E 分别表示这三点电场强度的大小，用A ϕ、B ϕ、C ϕ表示这三点电势的高低，则A E 、B E 、C E 的大小关系为 ；A ϕ、B ϕ、C ϕ的高低关系为 。
★1.在电场中的导体处于静电平衡时，一定为零的物理量是 （ ）A.导体内任意一点的电场强度B.导体内任意一点的电势C.导体表面任意一点的场强D.导体内的净电荷★2.一个带电的金属球，当它的带电量加倍后，并达到稳定时，其内部的电场（ ） A.一定增强 B.一定减弱 C.可能增强也可能减弱 D.不变 ★3.如图1-7-5所示，金属球A 的半径为R ，球外负点电荷的 电荷量为Q -，它到球心的距离为r ，该点电荷在球心处产生的场强为=E 。
金属球上感应电荷在球心处产生的场强='E ，方向 。
★★4.如图1-7-6所示，在电场强度为E 的匀强电场中有A 、B 两点，两点之间的距离为l ，与电场方向之间的夹角为α，则 A 、B 两点间的电势差为=AB U ；若在A 、B 之间放 一根金属丝，则则A 、B 两点间的电势差为=AB U 。
★★5.将悬挂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C 内（与内壁不接触），另有一个悬挂在绝缘细线上带负 电的小球B 向C 靠近，如图1-7-7所示，结果 （ ） A.A 、B 均将向右偏 B.A 位置不变，B 将向右偏 C.A 向左偏，B 位置不变 D.A 向左偏，B 向右偏★★6.如图1-7-8所示，光滑导体板水平放置，其正上方固定一带正电的点电荷，一带正电的小球以0v 的水平速度从板左端开始向右运动， 若小球所带电荷量不会传到导体板上，则小球在沿导体板从上表 面通过导体板的运动过程中所做的运动是 。
★★7.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1-7-9中的四个图画出了其空间的电场的电场线情况，符合实际情况的是 （ ）作业第7节静电现象的应用一、选择题1．人们在晚上脱衣服时，有时会看到火花四溅，并伴有“劈啪”声，这是因为( ) A．衣服由于摩擦而产生了静电B．人体本身是带电体C．空气带电，在衣服上放电所致D．以上说法均不正确2．一金属球，原来不带电，图1现沿球直径的延长线放置一点电荷，如图1所示．球内直径上a、b、c三点场强大小分别为E a、E b、E c，三者相比( )A．E a最大B．E b最大C．E c最大 D．E a＝E b＝E c3．如图2所示，图2把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是( )A．A、B两点场强相等，且都为零B．A、B两点场强不相等C．感应电荷产生的附加电场E A<E BD．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动4．如图3所示，金属球壳原来带电，而验电器原来不带电，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连．验电器的金属箔将( )图3A．不会张开 B．一定会张开C．先张开，后闭合 D．可能张开5．如图4所示，两个相同的空心金属球M和N，M带－Q电荷，N不带电(M、N相距很远，互不影响)，旁边各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球分别放入M和N 的空腔中时( )图4A．P、R上均出现感应电荷B．P、R上均没有感应电荷C．P上有，而R上没有感应电荷D．P上没有，而R上有感应电荷6．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )7．如图5所示，图5A、B为两个带等量异号电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间，则下列叙述正确的是( )A．C棒的电势一定高于D棒的电势B．若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向x的电子流C．若将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地D．若将B球接地，B所带的负电荷还将保留一部分二、计算论述题8．在正点电荷Q附近有两个绝缘导体M、N，由于静电感应发生了如图6所示的电荷分布，当用导线将a、d两点连接起来时，导线中是否有电流流过，如果有电流，电流的方向是怎样的？图69．如图7所示，图7在孤立点电荷＋Q形成的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示，要求严格作图)参考答案1答案A2答案D3答案AD解析处于静电平衡状态的导体内部合场强为零，所以A选项正确．当电键闭合，导体和大地是一个整体，导体处于这个整体的尖端，把负电荷从地球上吸引过来，所以D选项正确．4答案 A5答案 D解析当将带正电Q的小球放入M的空腔中时，对M产生静电感应使M的内表面带负电，而外表面带正电，其电荷量为Q，它与原来金属球M外表面所带的－Q正好中和，使外表面不带电，实际上是M所带－Q被吸引至内表面，所以金属球M外部不存在电场，不能对P产生静电感应，P上没有感应电荷．当将带正电Q的小球放入原来不带电的N的空腔中时，对N产生静电感应，使N内表面带负电荷，N外表面带正电荷，N外部有电场，对R产生静电感应，使左端带负电，右端带正电．选项D正确．6答案 B解析带负(正)电的金属球靠近不带电的验电器时，在验电器上感应出异种电荷，验电器的顶端带上了正(负)电荷，金属箔片带上了负(正)电．7答案ABD解析由图所示的电场线方向可知A、B、C、D的电势高低为U A>U C>U D>U B.当用导线将C 棒的x端与D棒的y端连接的瞬间，将有自由电子从电势低的D棒流向电势高的C棒，这时C与D已通过导线连接为一个导体了，静电平衡后，它们的电势相等，C的x端仍带负电，D 的y端仍带正电，而C的右端及D的左端均不带电，即C右端的正电荷与D左端的负电荷中和掉了．当将B球接地时，一部分自由电子从低于大地电势的B球上流向大地，而一部分电子受到D棒y端正电荷的吸引而保留在靠近y的近端处，如果把带正电的A球移走，接地的B球上的负电荷才全部流入大地．故选项A、B、D正确．8答案有a→d的电流9答案见解析图解析画出感应电荷形成的附加电场在圆盘内的三条电场线(实线)，如下图所示．。