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1、9.4 静电的防止与利用静电的防止与利用第九章第九章 静电场及其应用静电场及其应用自然界到处都有静电。生活中的搅拌、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。静电一定是不好的吗，时时都需要避免吗？静电的防止与利用一、静电感应一、静电感应+ABC 静电感应：静电感应：当一个带电体靠近导体时，由当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。E0E0现将
2、一金属导体现将一金属导体放入电场中放入电场中一、静电平衡一、静电平衡已知空间内分布一电场已知空间内分布一电场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，感应电荷在导体中产生反方向的附加场.-+-+-+静电平衡静电平衡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。静电平衡：导体中无电荷定向移动的状态，就叫静电平衡状态.-+-+-+-+-+-+-+-+-+静电平衡的特点静电平衡的特点2.2.处于静电平衡状态下的导体，内部处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。的场强处处为零。3.3.导体内部无电场线分布，外表面处场强导体内部无电场线分布，外
3、表面处场强方向必跟该点的表面垂直。方向必跟该点的表面垂直。1.1.金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。静电平衡的特点静电平衡的特点1.1.静静电电平平衡衡时时导导体体内内部部没没有有净净剩剩电电荷荷，电电荷荷只只分布在导体的外表面。分布在导体的外表面。2.2.处处于于静静电电平平衡衡状状态态的的导导体体，在在导导体体的的外外表表面面越越尖尖锐锐的的位位置置，电电荷荷的的密密度度越越大大（即即单单位位面面积积电荷量多），周围的场强越大。电荷量多），周围的场强越大。当堂训练当堂训练 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
4、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？RLO+q达到静电平衡后导体内部场强处处为达到静电平衡后导体内部场强处处为0E E感方向与感方向与E E源方向相反，即指向点电荷源方向相反，即指向点电荷+q.+q.同题练习同题练习-复习与提高复习与提高B B组第组第4 4题题 在燃气灶和燃气热水器中，常常安装电子点火器，接通电子线路时产生高压电，通过高压放电的电火花来点燃气体。点火器的放电电极是钉尖形。这是为什么？与此相反验电器的金属杆上端却固定一个金属球而不做成针尖状，这又是为什么？思考尖端放电尖端放电导体周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运
5、动带电粒子与气体分子碰撞使气体分子中的正负电荷分离强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做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。空气的电离。尖端放电尖端放电新产生的带电粒子在强电场的作用下使空气进一步电离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导体尖端的电荷密度很大，导体尖端的电荷密度很大，因此，因此，使空气使空气分子分子电离电离的现象的现象更容易发生在导体的更容易发生在导体的尖端尖端。尖端放电尖端放电 导体尖端的强电场使附近的导体尖端的强电场使附近的空气电离空气电离，电离后的异种离子与，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，尖端的电荷中和，这这相当于导体从
6、尖端失去电荷相当于导体从尖端失去电荷。这种现象叫作。这种现象叫作尖端放电尖端放电。燃气灶的燃气灶的点火器点火器生活应用：避雷针、高压放电、汽车接地放电 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？思考静电屏蔽静电屏蔽 导导体体球球壳壳内内(或或金金属属网网罩罩)达达到到静静电电平平衡衡后后，内内部部场场强强处处处处为为0 0，不不受受外外部部电电场场的的影影响响，内内部部的的仪仪器器不不会会受受到到外外电电场场的的影影响响，这种现象叫做这种现象叫做静电屏蔽。静电屏蔽。静电屏蔽静电屏蔽静电屏蔽静电屏蔽(1)(1)空腔导体
7、的特点空腔导体的特点 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有电场，空腔内不受外电场的影响。(2)(2)静电屏蔽静电屏蔽 导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使这个区域不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。静电屏蔽应用静电屏蔽应用电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层金属等。电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层金属等。静电屏蔽应用静电屏蔽应用 超高压带电作业的工人穿戴的工作服，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。是用包含金属丝的织物制成的。当堂训练当堂训练 超超高高压压输输电电线线周周围围存存在在很很强强的的电电场场，带带电电作作业业的的工工人穿戴的工作服为什么要用
8、包含金属丝的织物组成？人穿戴的工作服为什么要用包含金属丝的织物组成？因因为为超超高高压压输输电电线线周周围围存存在在很很强强的的电电场场，带带电电作作业业的的工工人人直直接接进进入入这这样样的的强强电电场场会会有有生生命命危危险险。如如果果工工人人穿穿上上包包含含金金属属丝丝的的织织物物组组成成的的工工作作服服，这这身身衣衣服服就就像像一一个个金金属属网网罩罩，可可以以起起到到静静电电屏屏蔽蔽的的作作用用，使使超超高高压压电电线线周围的电场被工作服屏蔽起来，工人就可以安全作业了。周围的电场被工作服屏蔽起来，工人就可以安全作业了。同类训练-回答课后第五题 静电的危害可能随时发生。例如，医院手术台
9、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。那静电能造福我们吗？思考静电除尘静电除尘 B附近的空气中气体分子被电离小油滴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，会使油滴带负电带电粒子带电粒子在电场在电场中受到中受到静电力作用向着电极运动，静电力作用向着电极运动，最后被最后被吸附在电极吸附在电极上。上。+-+-+小油滴小油滴+-小油滴小油滴-静电喷漆静电喷漆 接负高压的涂料雾化器-+工件接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力的作接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力的作用下，油漆微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，用下，油漆微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，这就是静电喷漆。这就是静电喷漆。静电复印静电复印 利用有机光导体的光敏特性，让利用有机光导体的光敏特性，让电荷排列组合成相应的文电荷排列组合成相应的文字图样字图样，利用，利用静电静电吸附吸吸附吸上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上。当堂训练当堂训练思考回答课后第1、2题感谢观看感谢观看