?9.4 靜電的防止與利用
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1. 理解靜電平衡狀態(tài)的形成過程，知道處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部電場強度處處為0
2. 解尖端放電、靜電屏蔽現(xiàn)象，了解靜電的防止的原理
3. 知道靜電吸附原理，了解靜電吸附在靜電除塵等技術(shù)中的應(yīng)用
4. 關(guān)注生活、生產(chǎn)中的靜電現(xiàn)象，體會物理學(xué)與生產(chǎn)和生活的緊密聯(lián)系
【開啟新探索】生活中的靜電現(xiàn)象
C
A
B
D
E0
自然界到處都有靜電。梳頭、脫衣、靜電復(fù)印、靜電除塵、生產(chǎn)中的切割等都可能產(chǎn)生靜電。靜電現(xiàn)象有利、有弊，在生產(chǎn)生活中，合理利用，同時，也要注意避免靜電帶來的危害。
【質(zhì)疑提升1】什么是靜電平衡？靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部的電場有怎樣的特點？
1. 把一個不帶電的金屬導(dǎo)體放在一勻強電場中，導(dǎo)體內(nèi)的電荷分布會不會出現(xiàn)變化？如果變化，會發(fā)生怎樣的變化？


2. 由于電子不斷移動，在導(dǎo)體兩側(cè)出現(xiàn)正負(fù)電荷逐步積累，這些等量異種電荷的積累會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？


3. 金屬導(dǎo)體內(nèi)的電子會一直移動下去嗎，為什么？


4. 什么是靜電平衡？處于靜電平衡中的導(dǎo)體，其內(nèi)部電場強度有怎樣的特點？
答：把不帶電的金屬導(dǎo)體放入電場中，在原電場與感應(yīng)電荷形成電場的共同作用下，自由電子不斷運動。當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)部各點的電場強度為 時，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再發(fā)生定向移動，這時，我們說，導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)。
特點：處于靜電平衡中的導(dǎo)體，其內(nèi)部電場強度 。
5. 如圖所示，金屬球A的半徑為R，球外一個點電荷帶電量為－q，到球心O的距離為L，則金屬球左側(cè)感應(yīng)出極性為 的電荷。感應(yīng)電荷在球心O產(chǎn)生電場的電場強度大小為________、方向為___________。
【質(zhì)疑提升2】尖端放電
1. 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷的分布有怎樣的特點？
答：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，由于導(dǎo)體內(nèi)部 ，所以，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，電荷只分布在 表面。并且越尖銳的位置，電荷的密度越 ，周圍的電場強度越 。
2. 閱讀課本，理解什么是電離？為什么會電離？
答：導(dǎo)體尖端周圍的強電場使空氣中的 發(fā)生劇烈運動，并與空氣分子碰撞從而使空氣分子中的正負(fù)電荷 ，這個現(xiàn)象叫做空氣的電離。
3. 閱讀課本，理解什么是尖端放電？
答：由空氣電離產(chǎn)生的正負(fù)電荷中，那些所帶電荷極性與導(dǎo)體尖端的電荷極性 的粒子，由于被 而奔向尖端，與尖端上的電荷 ，這種現(xiàn)象叫做尖端放電。
4. 閱讀課本，說明避雷針的使用方法和原理。

【質(zhì)疑提升3】靜電屏蔽
1. 結(jié)合靜電平衡思考，如果放入靜電場中的是一個空腔導(dǎo)體，電荷分布又有怎樣的特點？空腔內(nèi)的電場強度又有怎樣的特點？



2. 閱讀課本，說說什么是靜電屏蔽？
答：把一個電學(xué)儀器放在 的金屬殼里，即使殼外有電場，但由于殼內(nèi)電場強度保持為 ，外電場對殼內(nèi)的儀器 產(chǎn)生影響。金屬殼的這種作用叫做靜電屏蔽。
靜電屏蔽是導(dǎo)體靜電平衡的結(jié)果。
3. 結(jié)合生活實際，你知道哪些靜電屏蔽的應(yīng)用？


【質(zhì)疑提升4】靜電的防止和應(yīng)用
1. 靜電現(xiàn)象廣泛的出現(xiàn)在生產(chǎn)生活之中，存在我們的周圍。靜電有利有弊，合理應(yīng)用、注意防止。你知道哪些是應(yīng)用靜電、哪些是防止靜電？你知道哪些防止靜電、減小靜電的方法？


2. 閱讀課本，課本中提及哪些是應(yīng)用靜電的實例、哪些是防止靜電的實例？
答：應(yīng)用實例：
防止實例：
3. 閱讀靜電除塵部分，說明，板狀收集器A、線狀電離器B哪個位置的電場強度大，易將空氣中的分子電離？該裝置除塵的原理？


【學(xué)以致用】
1．如圖所示，將原來不帶電的金屬導(dǎo)體桿放到一個電荷量為+Q的小球旁邊，則（　　）
A．導(dǎo)體左端感應(yīng)出負(fù)電荷，右端感應(yīng)出正電荷
B．導(dǎo)體桿內(nèi)a、b、c三點的場強關(guān)系是 EaEc
D．金屬導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體桿內(nèi)a、b、c三點產(chǎn)生的場強大小關(guān)系是E’a

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4 靜電的防止與利用

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第三冊

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