人教版新教材《静电的防止与利用》完美课件1
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人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
静电喷漆
新知讲解
（3）静电复印 复印机也应用了静电吸附。复印机的核心部件是有机光导体鼓，它 是一个金属圆柱，表面涂覆有机光导体 。没有光照时，OPC 是绝 缘体，受到光照时变成导体。静电复印的工作流程如下：
充电 曝光 显影 转印
课堂练习
2.有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。 这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成 的放电现象。若放电前，小明的手指带负电。有关金属门把手的两端 被感应带电的情况，下列图中标示正确的是（ A ）
新知讲解
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。
人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
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。
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人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
新知讲解
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。
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。
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瓦斯爆炸
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新知讲解
（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。
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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导体腔内的电场为 0
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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
（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。
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新知讲解
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。
新知讲解
（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பைடு நூலகம்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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新知讲解
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。
新知讲解
3.静电屏蔽的应用
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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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新知讲解
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′。
新知讲解
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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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新知讲解
2.静电的利用 （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 电极而被收集起来，这就是 静电除尘。
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尘埃 静电除尘原理
新知讲解
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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•静电的防止与利用
新知导入
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
新知导入
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。
放电
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课堂练习
1.下列做法中，属于预防静电危害的是（ D ） A．静电喷漆 B．在烟道的中央装有静电除尘器 C．电视机上装有一条户外天线 D．运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上
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新知讲解
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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新知讲解
（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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新知讲解
尖端放电
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新知讲解
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。
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电笼中的小鸟视频
新知讲解
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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。
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新知讲解
静电屏蔽视频
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新知讲解
原理：静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。A接到几 千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极，它们之间有很强 的电场，而且距B越近，电场强度越大。B附近的空气中的气体分 子更容易被电离，成为正离子和电子。正离子被吸到B上，得到 电子，又成为分子。电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气 中的粉尘，使粉尘带负电。粉尘被吸附到正极A上，最后在重力 的作用下落入下面的漏斗中。
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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。
静电喷漆
新知讲解
（3）静电复印 复印机也应用了静电吸附。复印机的核心部件是有机光导体鼓，它 是一个金属圆柱，表面涂覆有机光导体 。没有光照时，OPC 是绝 缘体，受到光照时变成导体。静电复印的工作流程如下：
充电 曝光 显影 转印
课堂练习
2.有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。 这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成 的放电现象。若放电前，小明的手指带负电。有关金属门把手的两端 被感应带电的情况，下列图中标示正确的是（ A ）
新知讲解
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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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。
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新知讲解
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。
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。
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瓦斯爆炸
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新知讲解
（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。
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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导体腔内的电场为 0
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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
（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。
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新知讲解
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。
新知讲解
（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பைடு நூலகம்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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新知讲解
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。
新知讲解
3.静电屏蔽的应用
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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。
人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
新知讲解
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′。
新知讲解
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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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2.静电的利用 （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 电极而被收集起来，这就是 静电除尘。
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尘埃 静电除尘原理
新知讲解
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；
人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
•静电的防止与利用
新知导入
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
新知导入
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。
放电
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课堂练习
1.下列做法中，属于预防静电危害的是（ D ） A．静电喷漆 B．在烟道的中央装有静电除尘器 C．电视机上装有一条户外天线 D．运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上
人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
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新知讲解
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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新知讲解
（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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新知讲解
尖端放电
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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。
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电笼中的小鸟视频
新知讲解
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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。
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新知讲解
静电屏蔽视频
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人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
新知讲解
原理：静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。A接到几 千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极，它们之间有很强 的电场，而且距B越近，电场强度越大。B附近的空气中的气体分 子更容易被电离，成为正离子和电子。正离子被吸到B上，得到 电子，又成为分子。电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气 中的粉尘，使粉尘带负电。粉尘被吸附到正极A上，最后在重力 的作用下落入下面的漏斗中。
人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
人教版高中物理必修3第9章第4节静电 的防止 与利用 课件( 共40张P PT)
新知讲解
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。