静电的防止与利用_课件
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9.4静电的防止与利用课件-高二上学期物理人教版必修第三册
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一、静电平衡
静电场中的导体
分布在导体两侧的正电荷和负电荷在导体内部产生一个与 E0 方向相反的
电场 E′，导体内部的合场强为E合＝E0－E′，当 E′ 小于E0时，E合 方向向右，受
到库仑力作用，负电荷继续在导体左侧堆积，直到 E合＝0，电子不在发生定向
移动。这时我们说导体达到静电平衡状态。
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＋
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- E′ ＋
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- E＝0 ＋
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一、静电平衡 静电平衡
导体内部（包括表面）的自由电子不在发生定向移动，我们就认为导体达 到了静电平衡状态。
处于静电平衡的导体，内部的电场强度处处为零，此时，外电场和感应电 荷在导体内部产生的电场大小相等、方向相反。
一、静电平衡 静电平衡
例 当导体达到静电平衡时，下列说法正确的是 （ C ） A. 外部电场消失 B. 感应电荷产生的附加电场的场强为零 C. 导体内部合场强为零 D. 导体的电荷量为零
第九章 静电场及其应用
9.4 静电的防止与利用
目录
上节回溯 知识讲解 小结 练习
上节回溯
上节回溯
5．场源是多个点电荷时，电场中某一点的电场强度等于各个点电荷单独在该 点产生的电场强度的矢量和 6．电场线：是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表 示该点的电场强度方向 电场线的特点： （1）不闭合，电场线起始于正电荷或无穷远处，终止于无穷远处或是负电荷 （2）不相交，在同一个电场中两条电场线不相交 7．匀强电场是电场中各点电场强度大小、方向都相同的电场。电场线是均匀 分布的平行直线
9.4-静电的防止与利用—【新教材】人教版高中物理必修第三册课件
静电平衡
解析:枕形导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布,因此在枕 形导体内部出现感应电荷的电场与点电荷的电场叠加,静电平衡时,导体内部电 场强度处处为零,A错误;导体内部的电场强度处处为零,所以感应电荷产生的附 加电场强度的大小与点电荷产生的电场强度的大小相等,方向相反,故EA>EB,B、 C错误;当开关S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动,中和导体B端多余的正电 荷,D正确。
静电平衡
例1 如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正点电荷形成的电场 中,导体处于静电平衡状态。下列说法正确的是( D )
A.导体内部A点的电场强度大于B点的电场强度 B.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA=EB C.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA<EB D.当开关S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动
导体上电荷的分布
法拉第圆筒实验
甲：A的箔片张角逐渐变大
乙：A的箔片始终没有张开
导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面
静电平衡
法拉第圆筒实验
接触C时验电器的箔片张开角度最大 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。
静电平衡
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 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，
练习
1.一个带电的金属球,当它带的电荷量增加后(稳定),其内部的电场强度( B )
A.一定增强
B.不变
C.一定减弱
D.可能增强,也可能减弱
解析:孤立带电金属球处于静电平衡,则内部电场强度为零,电荷量增加,瞬间再 次达到静电平衡,使电场强度仍为零
练习
【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。
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E0
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• 在电场中的导体沿着电场强度的方向
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E0
两端出现等量异种电荷——静电感应。 － ＋
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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-高一下学期物理人教版(2019)必修第三册
作者编号：43999
新知学习
4.静电屏蔽的应用 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，免遭雷击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。
作者编号：43999
新知学习 知识点四：静电吸附
作者编号：43999
新知学习
知识点一：静电平衡
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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E0
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-
2.导体两端出 现感应电荷,感 应电荷在导体 中产生反方向 电场强度Eˊ。
作者编号：43999
-E'
- E0 -
E'
-
E'
-
新知学习
3.感应电荷的电
-
场增到与外电场
-
-
相等时E'=E0，导
作者编号：43999
课堂总结
任何导体在静电场中都会处于静电平衡
静电 平衡
静电 屏蔽
尖端
静电吸附
放电
处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为0。
作者编号：43999
作者编号：43999
新知学习
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 如图,把验电器靠近带电体,箔片会张开,但如果把验电器置于金属网罩 内,再靠近带电体,箔片不再张开,说明网罩内不受外电场的影响。
作者编号：43999
新知学习
②接地导体的内部电场影响不到导体外部 如图,如果一封闭的导体球壳内部空间有一点电荷+q。由于静电感应,导体球 壳内外表面感应出等量的异种电荷,其电场线分布如图甲所示;当把导体球壳接 地后,+q在壳内的电场对外部空间就没有影响了,此时的电场线分布如图乙所示。
新知学习
4.静电屏蔽的应用 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，免遭雷击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。
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新知学习 知识点四：静电吸附
作者编号：43999
新知学习
知识点一：静电平衡
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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E0
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2.导体两端出 现感应电荷,感 应电荷在导体 中产生反方向 电场强度Eˊ。
作者编号：43999
-E'
- E0 -
E'
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E'
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新知学习
3.感应电荷的电
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场增到与外电场
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相等时E'=E0，导
作者编号：43999
课堂总结
任何导体在静电场中都会处于静电平衡
静电 平衡
静电 屏蔽
尖端
静电吸附
放电
处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为0。
作者编号：43999
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新知学习
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 如图,把验电器靠近带电体,箔片会张开,但如果把验电器置于金属网罩 内,再靠近带电体,箔片不再张开,说明网罩内不受外电场的影响。
作者编号：43999
新知学习
②接地导体的内部电场影响不到导体外部 如图,如果一封闭的导体球壳内部空间有一点电荷+q。由于静电感应,导体球 壳内外表面感应出等量的异种电荷,其电场线分布如图甲所示;当把导体球壳接 地后,+q在壳内的电场对外部空间就没有影响了,此时的电场线分布如图乙所示。
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
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A
A
C
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-
—
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E′
—
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E0
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B
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E0
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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
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+
E=0
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+
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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
+
++++
人教版《静电的防止与利用》课件人教版
探究一
探究二
探究三
随堂检测
知识归纳 1.静电的应用 在生产和生活中,静电的应用十分广泛,如激光打印、静电喷漆、 静电除尘、静电处理种子、静电处理水、静电放电产生臭氧、静 电植绒、静电净化空气、静电提高喷洒农药的效果、静电选矿等。 2.静电的危害 静电是一种常见现象,也会给人们带来危害。如在印刷厂里,纸张 之间摩擦带电,会使纸张粘在一起,难以分开;在印染厂里,棉纱、毛 绒、人造纤维上的静电会吸引空气中的尘埃,使印染质量下降;静 电对现代高精度电子设备影响很大,大量的静电不但会妨碍电子设 备的正常运行,甚至会因火花放电而击穿电子仪器的某些器件。 3.防止静电危害的主要方法与途径 (1)尽量减少静电的产生,常用的方法是增大空气的湿度。 (2)尽快把静电导走,防止静电积累,常用的简单办法是接地。
探究一
4、船闸是最大的连通器，为了让学生获得一定的感性认识，我把船通过船闸的过程制作成动画模型，让学生对船闸工作过程了解清楚
，民加族深 自对信静连心通和电器自的豪平理感衡解。，时同时,导也让体学生内认识部到物电理科场学强的巨度大作处用。处并以为船闸零为契,A机错，挖误掘蕴;导藏着体的爱内国主部义教的育素电材场，培养学生的 强度处处为零,所以感应电荷产生的附加电场强度的大小与点电荷 ②特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．
探究一
探究二
探究三
随堂检测
知识归纳 1.尖端放电 导体尖端电荷密度大,周围的电场强度大,把周围的空气电离,带电 粒子在强电场的作用下加速撞击空气中的其他分子使它们进一步 电离,所带电荷与导体尖端电性相反的粒子被吸引而奔向尖端与尖 端上的电荷中和。
探究一
探究二
探究三
《静电的防止与利用》PPT免费课件
,在避雷针尖端感应出与云层电性相反的静电,达到一定程度就向空中放电,中和云层中的电荷,从而使建筑物避免遭受雷击,故B正确。
练习：
2.专门用来运输柴油、汽油的油罐车,在其尾部都装有一条拖在地上的铁链。关于铁链的作用,下列说法正确的是( )。A.让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定的静电荷B.让铁链发出声音,以引起其他车辆的注意C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导入大地,从而避免了火花放电D.由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导入大地,从而避免了火花放电
静电平衡时导体上电荷分布的特点：
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.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。
2、尖端放电
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的运动，把空气中的气体分子撞散，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。
若场强方向跟该点的表面不垂直,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。
1、静电平衡
静电平衡的特点
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，如图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？
练习：
B
练习：
2、下图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的有（ ）
AD
静电吸附
小结
2、尖端放电
应用：避雷针
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
练习：
2.专门用来运输柴油、汽油的油罐车,在其尾部都装有一条拖在地上的铁链。关于铁链的作用,下列说法正确的是( )。A.让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定的静电荷B.让铁链发出声音,以引起其他车辆的注意C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导入大地,从而避免了火花放电D.由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导入大地,从而避免了火花放电
静电平衡时导体上电荷分布的特点：
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.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。
2、尖端放电
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的运动，把空气中的气体分子撞散，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。
若场强方向跟该点的表面不垂直,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。
1、静电平衡
静电平衡的特点
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，如图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？
练习：
B
练习：
2、下图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的有（ ）
AD
静电吸附
小结
2、尖端放电
应用：避雷针
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
《静电的防止与利用》PPT课件
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 处产生的场强方向向左，所以 E 感向右。
答案
3kQ l2
方向向右
20
核心要点 静电屏蔽 [观察探究] 1.(1)电梯是什么材质的，能否被看成是金属容器？
第4节 静电的防止与利用
1
物理观念
科学思维
科学探究
1.知道什么是静电平衡状态，
能说出静电平衡状态下的导
核心素
会根据静电平衡条
体特点。
养
件求解感应电荷产
2.知道导体上电荷的分布特
生的场强。
征，了解尖端放电、静电屏
蔽现象及其成因。
1.观察演示实验并对实 验现象分析，体会运用 所学知识进行分析推理 的方法。 2.查阅并搜集资料，了 解静电屏蔽和静电吸附 在技术和生活中的应用。
9
3.静电屏蔽：金属壳(网)内电场强度保持为_____0___，外电场对壳(网)内的仪器不会产 生影响的作用叫作_____静___电__屏__蔽。 静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相 连。
4.静电吸附：静电虽然会有危害，但也可以利用。在电场中，带电粒子受到静电力的 作用，向着电极运动，最后会被__吸___附___在电极上。这一原理在生产技术上被广泛 应用。应用实例：静电除尘、静电喷涂、静电复印、静电植绒等。
13
[探究归纳] 1.静电平衡实质
(1)在达到静电平衡的过程中，外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体两 侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外电场方向相反，使合场强减小，随着感应 电荷的继续增加，合场强逐渐减小，直至合场强为零，自由电荷的定向移动停止。 (2)静电平衡的条件：导体内部的合场强为零，即E合＝0。
《静电的防止与利用》PPT课件1
今天我们就来学习静电的防止与利用。
新知讲解
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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新知讲解
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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。
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新知讲解
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。
导体腔内的电场为 0
新知讲解
(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。
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新知讲解
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。
新知讲解
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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新知讲解
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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。
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新知讲解
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。
导体腔内的电场为 0
新知讲解
(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。
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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。
第九章 4 《静电的防止与利用》课件ppt
类别 导体外部电场不影响导体内部 接地导体内部的电场不影响导体 外部
最终
接地导体空腔外部不受内部电荷
结论 导体内空腔不受外界电荷影响 影响
本质
静电感应与静电平衡,所以做静电屏蔽的材料只能是导体,不能是绝 缘体
Байду номын сангаас
【典例示范】 例2下列实验中,验电器的金属箔片会张开的是( )
答案 B 解析 A中不会张开,金属网可以屏蔽外电场。B中会张开,因为金属网未接 地,网内的带电体可以对外界产生影响。C中不会张开,因为金属网已接地, 网内的带电体对网外无影响。
三、静电屏蔽 想一想(1)使带正电的金属球靠近验电器,但不接触,金 属箔片是否张开?解释看到的现象。 (2)如图所示,用金属网把验电器罩起来,再使带正电的 金属球靠近验电器,观察金属箔片是否张开。这个现象 说明什么问题? 提示 (1)使带正电的金属球靠近验电器,但不接触,验电器的金属箔片张开。由于 静电感应,带正电的金属球会使验电器小球上感应出负电荷,而两金属箔片上会 感应出正电荷,所以金属箔片会张开。 (2)若用金属网把验电器罩起来,验电器的金属箔片并不张开。这说明金属网能 把外电场“挡住”,使罩内不受外电场的影响。
【典例示范】 例1(2021河北衡水中学月考)矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场中, 静电平衡时感应电荷产生的电场在导体内的电场线分布情况正确的是 ()
答案 A 解析 导体处于静电平衡状态时,导体内部电场强度处处为0,感应电荷在导 体内部某处产生的电场与场源电荷Q在此处产生的电场的电场强度大小 相等,方向相反,故A正确,B、C、D错误。 规律方法 求处于静电平衡状态的导体的感应电荷产生的电场强度的方法 (1)先求出外电场电场强度E外的大小和方向。 (2)由于导体处于静电平衡状态,故满足静电平衡条件E合=0。 (3)由E外+E感=0,求出感应电场E感的大小和方向。
静电的利用与防止PPT教学课件
B．②③④ C．①②④ D．①③④
第1章 静电与静电场
田纳西河流域的自然背景及对开发的影响
第1章 静电与静电场
第1章 静电与静电场
教师专享 【知识经纬】 分析河流内河航运价值的思路
影响河流航运价值的因素既有自然因素，也有经济因 素。关于自然因素主要是看河流的水量和水量的变化两个方面； 而经济因素主要看流域内经济发达的程度，流域内经济越发达，
第1章 静电与静电场
1.4 趋利避害——静电的利用与防止
第1章 静电与静电场
课标定位
学习目标：1.知道静电对日常生活、生产有利也 有害，通过实例，了解在生产和生活中静电的利 用与防止． 2．培养运用物理原理解释实际问题的能力． 3．体会物理学的发展对人类产生的影响，认识科 学、技术与社会的关系． 重点难点：掌握防止静电的常用方法．
第1章 静电与静电场
粉在硒鼓上，色粉只吸附在带电区．当纸张压过 带电圆筒时，色粉可粘在纸上，加热后，纸上便 留下永久的影像，最后被送出来．
图1－4－1
第1章 静电与静电场
2．静电喷漆的工作原理：将喷枪和待喷漆的工件 分别接于高压直流电源的两极，从喷枪喷出的漆便 带上了一种___电__荷__，由于同种电荷相排斥的作用， 形成了大团的雾状漆．这些带电的细小漆珠在 _电__场__力的作用下非常准确地向带有另一种电荷的 工件奔去，牢固地粘附在工件的表面，完成喷漆． 二、静电的防止
第1章 静电与静电场
课前自主学案
一、静电的利用 1．静电复印机的工作原理：复印机内有一重要部 件——硒鼓，它是金属制成的圆筒，其上镀着一 层硒．预先充电，使硒鼓带正电，当光照射到硒 鼓时，静电层才导电．把准备复印的文件放在复 印机玻璃板上，文件的影像会聚焦在硒鼓上．硒 鼓 上 的 __正__电__荷__ 因 光 的 照 射 而 被 带 走 ， 没 有 __光____照射的地方则保留正电荷，在硒鼓上形成 原文件影像的静电图样．然后将负电的黑色着色
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
+
+++++++++++++
+
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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。
人教版必修第三册9.4静电的防止和利用PPT课件
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 由题图知，集尘极连电源正极，电势高，所以电场 方向由集尘极指向放电极，B项正确．带电尘埃向集尘极迁移， 带电尘埃所受静电力方向与电场方向相反，带负电，A、C两项 错误．由F＝qE知，同一位置所带电荷越多的尘埃受静电力越 大，D项正确．
6．一金属球壳，原来不带电．现沿球的直径的延长线放置 一均匀带电的细杆MN，如图所示．金属球上的感应电荷产生的 电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec， 三者相比( C )
A．Ea最大
B．Eb最大
C．Ec最大
D．Ea＝Eb＝Ec
解析 a、b、c三点的合场强均为零，感应电荷产生的电场强
解析 表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密 度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电 离而引发尖端放电．固定电话和手机的天线处有尖端，易引发 尖端放电造成人体伤害，故不能使用，A、B、D三项正确，C 项错误．
6．如图为静电除尘示意图，m、n为金属管 内两点．在P、Q两点加高电压时，金属管内空气 电离．电离出来的电子在电场力的作用下，遇到 烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排 出的烟就清洁了．下列说法正确的是( B )
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
解析 A项中取电棒先和B的内壁接触后，由于B的内壁本 身没有电荷，所以再接触A时验电器箔片不张开；B项中可以使 C球带电，从而使A带电；C项中用绝缘导线实际上是将验电器 A和B连成了一个导体，A因接触而带电；D项中是感应起 电．所以B、C、D三项正确．
解析 由题图知，集尘极连电源正极，电势高，所以电场 方向由集尘极指向放电极，B项正确．带电尘埃向集尘极迁移， 带电尘埃所受静电力方向与电场方向相反，带负电，A、C两项 错误．由F＝qE知，同一位置所带电荷越多的尘埃受静电力越 大，D项正确．
6．一金属球壳，原来不带电．现沿球的直径的延长线放置 一均匀带电的细杆MN，如图所示．金属球上的感应电荷产生的 电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec， 三者相比( C )
A．Ea最大
B．Eb最大
C．Ec最大
D．Ea＝Eb＝Ec
解析 a、b、c三点的合场强均为零，感应电荷产生的电场强
解析 表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密 度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电 离而引发尖端放电．固定电话和手机的天线处有尖端，易引发 尖端放电造成人体伤害，故不能使用，A、B、D三项正确，C 项错误．
6．如图为静电除尘示意图，m、n为金属管 内两点．在P、Q两点加高电压时，金属管内空气 电离．电离出来的电子在电场力的作用下，遇到 烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排 出的烟就清洁了．下列说法正确的是( B )
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
解析 A项中取电棒先和B的内壁接触后，由于B的内壁本 身没有电荷，所以再接触A时验电器箔片不张开；B项中可以使 C球带电，从而使A带电；C项中用绝缘导线实际上是将验电器 A和B连成了一个导体，A因接触而带电；D项中是感应起 电．所以B、C、D三项正确．
趋利避害静电的利用与防止ppt课件.ppt
静电的利用与防止
避雷针防雷电 避免
油罐车防静电
原理:将静电导走
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
水平测试相关题目
1. (多选)真空中有两个异种点电荷ql和 q2 。现固定ql，在把q2移到远处的过程 中，q2 受到的库仑力( )
水平测试相关题目
6、下图中标出电场线的方向及静止的带 电粒子A、B所受电场力F的方向，请在图 中标出它们各带什么电荷。
A
B
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
单元练习
1.关于点电荷的下列说法中正确的是（ ） A.真正的点电荷在宇宙真空中 B.点电荷是一种很小的电荷 C.足够小（如体积小于1mm3)的电荷，
A、静电除尘 B、静电喷涂 C、静电复印 D、雷雨天在高大树木下避雨 E、飞机轮 胎用导电橡胶制成 F、油库中的空气非常 干燥 G、电视机荧屏上常有一层灰尘
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
水平测试相关题目
A.不断增大 B.不断减小 c.是吸引力 D.是排斥力
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
水平测试相关题目
2、在干燥的天气里，脱毛衣时会听到噼 哩啪啦的响声，还会伴有点点火花，这种 现象与我们所学的哪一种知识有关（ ）
A.α带负电，b带正电，c不带电 B.α带正电，b不带电，c带负电 C.α带负电，b不带电，c带正电 D.α带正电，b带负电，c不带电
避雷针防雷电 避免
油罐车防静电
原理:将静电导走
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
水平测试相关题目
1. (多选)真空中有两个异种点电荷ql和 q2 。现固定ql，在把q2移到远处的过程 中，q2 受到的库仑力( )
水平测试相关题目
6、下图中标出电场线的方向及静止的带 电粒子A、B所受电场力F的方向，请在图 中标出它们各带什么电荷。
A
B
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
单元练习
1.关于点电荷的下列说法中正确的是（ ） A.真正的点电荷在宇宙真空中 B.点电荷是一种很小的电荷 C.足够小（如体积小于1mm3)的电荷，
A、静电除尘 B、静电喷涂 C、静电复印 D、雷雨天在高大树木下避雨 E、飞机轮 胎用导电橡胶制成 F、油库中的空气非常 干燥 G、电视机荧屏上常有一层灰尘
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
水平测试相关题目
A.不断增大 B.不断减小 c.是吸引力 D.是排斥力
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
水平测试相关题目
2、在干燥的天气里，脱毛衣时会听到噼 哩啪啦的响声，还会伴有点点火花，这种 现象与我们所学的哪一种知识有关（ ）
A.α带负电，b带正电，c不带电 B.α带正电，b不带电，c带负电 C.α带负电，b不带电，c带正电 D.α带正电，b带负电，c不带电
9-4 静电的防止与利用 高中物理课件人教版必修三
9.4 静电的防止与利用
知识回顾：
想一想：将带电体C靠近用绝缘柱支持的导体A、B时，会发生什么现象？
静电感应：把电荷移近不带电的导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的 自由电荷定向移动，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带 同号电荷的现象，叫做静电感应．
情景迁移：
想一想：把一个不带电的导体放入电场强度为E的电场会出现怎样的现象?
2.静电平衡的特点： （1）处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
（2）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）导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡 状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零 电势体的一个原因。
二、尖端放电
4．如图所示，用绝缘柱支持的不带电的枕形导体A放置在水平桌面上，手 握绝缘棒把带正电荷的带电体B移近导体A左侧后静止放置。关于导体A内 部某点P的电场强度，下列说法正确的是（ C） A．大小不为零，方向向右 B．大小不为零，方向向左 C．大小为零 D．无法判断
5．疫情以来，我们上学每天戴口罩。口罩中间层的熔喷布是一种用绝缘 材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的 阻隔作用属于（ D ） A．静电屏蔽 B．尖端放电 C．静电感应和静电屏蔽 D．静电感应和静电吸附
实验1：研究空腔导体内外表面的电荷
甲:A的箔片张角逐渐增大 现象:
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
三、静电屏蔽
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。
静电屏蔽的应用
知识回顾：
想一想：将带电体C靠近用绝缘柱支持的导体A、B时，会发生什么现象？
静电感应：把电荷移近不带电的导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的 自由电荷定向移动，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带 同号电荷的现象，叫做静电感应．
情景迁移：
想一想：把一个不带电的导体放入电场强度为E的电场会出现怎样的现象?
2.静电平衡的特点： （1）处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
（2）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）导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡 状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零 电势体的一个原因。
二、尖端放电
4．如图所示，用绝缘柱支持的不带电的枕形导体A放置在水平桌面上，手 握绝缘棒把带正电荷的带电体B移近导体A左侧后静止放置。关于导体A内 部某点P的电场强度，下列说法正确的是（ C） A．大小不为零，方向向右 B．大小不为零，方向向左 C．大小为零 D．无法判断
5．疫情以来，我们上学每天戴口罩。口罩中间层的熔喷布是一种用绝缘 材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的 阻隔作用属于（ D ） A．静电屏蔽 B．尖端放电 C．静电感应和静电屏蔽 D．静电感应和静电吸附
实验1：研究空腔导体内外表面的电荷
甲:A的箔片张角逐渐增大 现象:
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
三、静电屏蔽
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。
静电屏蔽的应用
《静电的防止与利用》PPT课件
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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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)野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。
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四、静电吸附 1．静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘 埃到达电极被收集起来。 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。
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合作探究 攻重难
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对静电平衡的理解
1．静电平衡的过程 (1)电荷分布的变化情况：金属导体放到电场强度为 E0 的电场中， 金属中的自由电荷在电场力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电 荷，而另一侧聚集正电荷。
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(2)合电场强度的变化情况：感应电荷在导体内部产生与原电场 方向相反的电场，导致合电场强度减小。当感应电荷继续增加，合 电场强度逐渐减小，合电场强度为零时，自由电荷的定向移动停止。
A．金属球将产生出正电荷 B．金属球左侧将出现负的净电荷 C．点电荷 Q 在 A 的球心处产生的电场强度为零 D．A 的内部合电场强度处处为零
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D [由于静电感应，金属球左侧带正电，右侧带负电，A、B 错 误；点电荷在球心产生的电场强度不为零，C 错误；A 的内部合电场 强度处处为零，D 正确。]
[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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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)野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。
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四、静电吸附 1．静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘 埃到达电极被收集起来。 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。
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对静电平衡的理解
1．静电平衡的过程 (1)电荷分布的变化情况：金属导体放到电场强度为 E0 的电场中， 金属中的自由电荷在电场力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电 荷，而另一侧聚集正电荷。
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(2)合电场强度的变化情况：感应电荷在导体内部产生与原电场 方向相反的电场，导致合电场强度减小。当感应电荷继续增加，合 电场强度逐渐减小，合电场强度为零时，自由电荷的定向移动停止。
A．金属球将产生出正电荷 B．金属球左侧将出现负的净电荷 C．点电荷 Q 在 A 的球心处产生的电场强度为零 D．A 的内部合电场强度处处为零
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D [由于静电感应，金属球左侧带正电，右侧带负电，A、B 错 误；点电荷在球心产生的电场强度不为零，C 错误；A 的内部合电场 强度处处为零，D 正确。]
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现象： 接触C时验电器的箔片张开角度最大
结论： 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
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 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，凹陷的位置几乎没有电荷
导体上电荷的分布反思
静电平衡
静电平衡状态：
即 E′=E时，自由电子停止定向移动，这时导体 所处的状态叫静电平衡状态。
静电平衡状态下导体的电场
处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近的场强方向具有什么特点？
处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向必定与 这点的表面垂直。 假如不是这样，场强就会有一个沿导体表面的分量，导体上的自由电子 就会发生定向移动，这就不是平衡状态了。
夜间高压线周围有时会出现一 层绿色光晕，俗称电晕。 是一种微弱的尖端放电现象。
尖端放电
验电器或静电计金属杆上端为什么固定一个金属球而不做成针尖形状？ 防止尖端放电
静电平衡在生活中有哪些应用？
静电屏蔽
掌握静电屏蔽的条件和种类 知道静电屏蔽的应用
静电屏蔽
静电屏蔽： 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其不受外电场的影响
①场强的特点 处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为零 导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直
②电势的特点
带电导体的等势面
处于静电平衡状态的导体，整个导体是等势体，它的表面是个等势面
静电平衡状态下导体的电场
地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡 状态，所以它是一个等势体。 这是我们常常把大地选做零电势体的一个原因。
问题与练习
如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷 量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。 （1）标出金属球在静电平衡后左右两侧带电的符号 （2）由于静电感应而在金属球上出现了电荷，它们也在空间激发电场。这些感应电
荷在球心激发的电场强度大小等于多少？方向如何？ （3）如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线是否能将球两侧
当导体的尖端聚集大量的电荷时，会发生什么现象呢?
尖端放电
理解并掌握尖端放电的产生原理 知道尖端放电的应用
尖端放电
导体尖端电荷密度大
尖端周围电场强
空气电离
空气中残留带电粒子剧烈运动
正负电荷奔向异种电荷
尖端失去电荷
尖端放电
尖端放电
尖端放电的应用——避雷针
带电雷雨云 接近
避雷针 静电感应
金属棒出现与云层相反电荷 尖端放电
处于静电平衡状态的导体，其上的电荷如何分布？
导体上的电荷和电势分布
掌握静电平衡时导体的电荷分布 掌握静电平衡时导体上的电势分布
导体上电荷的分布
法拉第圆筒实验
现象： 甲：A的箔片张角逐渐变大 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
导体上电荷的分布
法拉第圆筒实验
的电荷中和？为什么？
问题与练习
（1）金属球内的自由电子受到点电荷+Q的吸引，所以在靠近+Q的 一侧带负电，在离+Q远的一侧带正电
（2）
，方向指向+Q
（3）导线不可能把球两侧的电荷中和，因为金属球是个等势体，导 线连接的是电势相等的两个点，电荷在这两点间不会移动，就像用水 管连接高度相等的两个装水容器，水不会在水管内流动一样
向大气放电中和空气中电荷
尖端放电
避雷针如何出现与云层相反的电荷？ 它是一个或几个尖锐的金属棒,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。 避雷针上的电荷来自大地
燃气灶和燃气热水器的电子点火装置 针尖形状
尖端放电
尖端放电会导致高压设备上电能的损失，所以高压设备中导体的表面应该尽量光滑。
静电平衡状态下导体的电场
处于静电平衡状态的导体，其上各点的电势具有什么特点？
根据电势差与电场强度的关系可知，若电场强度处处为0，则任意两点间 的电势差为0，也就是导体上各点的电势都相等。
所以，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。
静电平衡状态下导体的电场
静电平衡状态下导体的特点
理解静电平衡状态
教学难点
理解并掌握电场中导体的特点
电场的重要性质是什么？ 电场对放入其中的带电体有力的作用
导体有什么特征？ 导体中存在大量自由电荷
不带电导体放入电场中，其中的自由电荷将如何移动？ 在静电力作用下向电场的反方向移动
静电平衡
理解并掌握静电平衡状态的定义 处于静电平衡状态下导体的性质
静电感应
为什么静电平衡时，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面？
假如导体内部有电荷，导体内部的电场就不可能为0，自由电荷就会 发生定向移动，导体也就没有处于静电平衡状态。
导体上电荷的分布反思
关于静电平衡时，导体外表面，越尖锐的地方电荷的密度越大，你能举出 一个例子吗？
一个极端情形的例子：一支缝衣针，带电后由于同种电荷相互排斥，电荷 自然要被“挤”到针的两端。
导体内腔不受外界影响
静电屏蔽
若在一个空腔导体的内部放入一带电电荷，然后将导体接地，是否也能实现 静电屏蔽呢？ 接地导体空腔外部不受内部电荷影响
静电屏蔽
静电屏蔽的两种情况 ①导体内腔不受外界影响 ②接地导体空腔外部不受内部电荷影响
静电屏蔽的应用
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，免遭雷击
把金属导体放在外电场E 0中，由于导体内的自由电子受电场力作 用而定向移动，使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。
静电平衡
导体中自由电荷在 电场力作用下将发 生定向移动。
导体两端出现感应电荷, 感应电荷在导体中中产 生反方向的附加场。
感应电荷的电场增到与外电场 相等时，导体内合场强为零。 自由电荷的定向移动停止。
高中物理必修3
精品 课件
第九章 静电场及其应用
静电的防止与利用
新人教版
特级教师优秀课件精选
教学目标
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 通过实验了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点
了解尖端放电和静电屏蔽现象，关注生活、生产中的静电现象
教学重点