2020_2021学年新教材高中物理第九章静电场及其应用第4节静电的防止与利用课件新人教版必修3.pptx

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1、第九章　静电场及其应用4静电的防止与利用学习目标学法指导1．知道什么是静电平衡状态，理解处于静电平衡状态导体的特性2．知道什么是静电屏蔽及相关应用3．知道静电平衡下导体电荷的分布规律4．了解尖端放电现象1．运用静电感应和场强相关知识，认识和理解静电平衡及其特征2．运用多媒体技术，认识和了解尖端放电和静电屏蔽等现象3．通过学习讨论，知道静电的利用和防止知识导图预习导学

2、新知领悟1．静电感应现象：处于电场中的导体，由于________的作用，电荷出现__________的现象．2．静电平衡状态：导体中(包括表面上)没有自由电荷____________的状态．电场

3、力静电平衡时导体中电场和电荷分布重新分布定向移动3．静电平衡状态的特征(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强_____________．(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面任何一点的场强方向必跟该点的切面________．处处为零垂直4．导体上电荷的分布(1)静电平衡下的导体________没有净电荷，电荷只分布在导体的__________．(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)_______，_______的位置几乎没有电荷．内部外表面越大凹陷静电平衡状态的导体，为何外表面的电场线一定与外表面垂直？微思考【答案】若不垂直，则外表

4、面自由电荷受力不与外表面垂直，必会朝表面移动，最终达到垂直为止(逃不出表面)．处于静电平衡中的导体，内部电场强度处处为零的原因是()A．导体内部无任何电场B．外电场不能进入导体内部C．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零D．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【答案】D【解析】导体内部电场强度处处为零是由于感应电荷的电场与外电场叠加的结果，故D正确．1．电离：导体尖端的电荷密度__________，附近的场强_________，空气中的带电粒子剧烈运动，使空气分子被撞“散”而使正、负电荷________的现象．2．尖端放电：导体尖端的强电

5、场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷________，相当于导体从尖端失去电荷的现象．3．静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场强度____________，外电场对壳内不会产生影响．很大尖端放电和静电屏蔽很强分离中和处处为零4．尖端放电和静电屏蔽的应用、防止(1)尖端放电①应用：____________是利用尖端放电避免雷击的一种设施．②防止：高压设备中导体的表面尽量__________，减少电能的损失．避雷针光滑(2)静电屏蔽的应用①电学仪器和电子设备外面会有金属罩，通信电缆外面包一层铅皮，可以防止外电场的干扰．②电工高压带电作业时，穿戴

6、金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋子，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业．(3)静电吸附：静电除尘，静电喷漆、静电复印都是静电吸附的应用．导体内空腔为何没有电场和电场线？微思考【答案】内空腔(无电荷)若有电场线，由于出不来，要么必定相交，要么必定从空腔一侧指向另一侧，前者与电场线不能相交矛盾，后者会使电荷受力移动．在高大的建筑物上安装避雷针的作用是()A．通过尖端放电中和云层中的电荷B．避免放电现象的发生C．直接导走云层中的电荷D．增加电荷在建筑物上的积累【答案】A【解析】避雷针利用了尖端放电的原理，在发生雷电时，避雷针上产生的感应电荷通过尖端放电，中和了

7、云层中的电荷，可以使建筑物免遭雷击，故A正确，B、C、D错误．多维课堂

8、素养初培1．金属导体的微观结构如何？【答案】金属导体中，原子的最外层电子受到原子核的吸引力很弱，这些最外层电子很容易受到周围其他原子核的作用而成为自由电子．金属里失去外层电子的原子核只能在平衡位置附近做无规则的振动，而大量的自由电子能在整块金属中做无规则的热运动．对静电平衡的理解2．放入电场的导体中的自由电子怎样移动？电子的移动最终会出现什么样的结果？【答案】(1)将呈电中性状态的金属导体放入场强为E0的静电场中，导体内自由电子便受到与场强E0方向相反的电场力作用，除了做无规则热运动，自

9、由电子还要向电场E0的反方向做定向移动，并在导体的一个侧面集结，使该侧面出现负电荷，而相对的另一侧出现“过剩”的等量的正电荷，导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷．(2)等量异种电荷在导体内部形成与场强E0方向相反的场强E′，在导体内任一点的场强可表示为E内＝E0＋E′，因附加电场E′与外电场E0方向相反，叠加的结果削弱了导体内部的电场，随着导体两侧感应电荷继续增加，附加电场E′增加，合场强E内将逐渐减小，当E内＝0时，自由电子的定向运动也就停止了，这时就达到了静电平衡状态．3．静电平衡状态的特点(1)处于静电平衡状态下的导体的特点①导体内部某处感应电荷

10、产生的场强E′与周围原电场场强E大小相等，方向相反，