静电的防止与利用课件.pptx

1、雷雨天为什么人不要站到山顶上，雷雨天为什么人不要站到山顶上，也不要在大树下躲雨？也不要在大树下躲雨？一、静电感应：一、静电感应：+ABC复复 习习一、静电感应：一、静电感应：复复 习习+ABC在外电场作用下，导体内自由电荷重新分在外电场作用下，导体内自由电荷重新分布的现象布的现象.静电感应：静电感应：复复 习习+ABCE0二、静电平衡二、静电平衡E0-1.导体中自由电荷在电场力导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动作用下将发生定向移动.二、静电平衡二、静电平衡-E0-1.导体中自由电荷在电场力导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动作用下将发生定向移动.EEE2.导体两端出现感应电荷，感

2、应电荷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在导体中中产生反方向的附加场.二、静电平衡二、静电平衡3.感应电荷的电场增到与外电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。自相等时，导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止由电荷的定向移动停止.E0-E-3.感应电荷的电场增到与外电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。自相等时，导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止由电荷的定向移动停止.4.静电平衡：导体中无电静电平衡：导体中无电荷定向移动的状态，就叫荷定向移动的状态，就叫静电平衡状态静电平衡状态.E0-E-E=0E0EEEE合合=0静电平衡静电平

3、衡 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E和原和原电场电场E在导体内叠加为零，即在导体内叠加为零，即E=E时，时，自由电荷停止定向移动，自由电荷停止定向移动，这时导体所处的状态叫这时导体所处的状态叫静电平衡状态。静电平衡状态。1.长为长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放的点电荷放在与棒的左端距离为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的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？处产生的场强有多大？方向如何？

4、RLO+q 1.长为长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放的点电荷放在与棒的左端距离为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的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？处产生的场强有多大？方向如何？RLO+q答：答：达到静电平衡后导体内部处处场强为零达到静电平衡后导体内部处处场强为零则则 E感感E源源k(R+L/2)2E感方向与感方向与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三、导体上电荷的分布三、导体上电荷的分布研究静电平衡时导体内部的电荷

5、研究静电平衡时导体内部的电荷法拉第圆筒实验法拉第圆筒实验用两个带有绝缘手柄的金属小球分别接用两个带有绝缘手柄的金属小球分别接触带有电荷的金属圆筒的内壁和外壁触带有电荷的金属圆筒的内壁和外壁.导体上电荷的分布导体上电荷的分布法拉第圆筒实验法拉第圆筒实验:1212 和外壁接触的小球使验电器箔片张和外壁接触的小球使验电器箔片张开，表明金属筒外壁有电荷分布开，表明金属筒外壁有电荷分布.12法拉第圆筒实验法拉第圆筒实验:12和内壁接触的小球不和内壁接触的小球不能使验电器箔片张开能使验电器箔片张开,表明金属筒内壁没有表明金属筒内壁没有电荷分布电荷分布.法拉第圆筒实验法拉第圆筒实验:静电平衡时导体上电荷的分

6、布的特点静电平衡时导体上电荷的分布的特点(1)导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面面(2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度（单位面积在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷尖端放电尖端放电 导体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大尖端放电尖端放电 导体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强尖端周围电场强尖端放电尖端放电 导体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动空气中残留带电粒子剧烈运动尖端放电尖端放电

7、 导体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动空气中残留带电粒子剧烈运动 分子中正负电荷分开分子中正负电荷分开尖端放电尖端放电 导体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动空气中残留带电粒子剧烈运动 分子中正负电荷分开分子中正负电荷分开 正负电荷奔向异种电荷正负电荷奔向异种电荷尖端放电尖端放电 导体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动空气中残留带电粒子剧烈运动 分子中正负电荷分开分子中正负电荷分开 正负电荷奔向异种电荷正负电荷奔向异种电荷 相

8、当于尖端失去电荷相当于尖端失去电荷尖端放电尖端放电 导体尖端电荷密度大导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动空气中残留带电粒子剧烈运动 分子中正负电荷分开分子中正负电荷分开 正负电荷奔向异种电荷正负电荷奔向异种电荷 相当于尖端失去电荷相当于尖端失去电荷 尖端放电尖端放电尖端放电尖端放电避雷针避雷针思考思考1：尖端放电在生活中有哪些应用？：尖端放电在生活中有哪些应用？避雷针避雷针燃气灶的电子点火装置燃气灶的电子点火装置思考思考1：尖端放电在生活中有哪些应用？：尖端放电在生活中有哪些应用？避雷针避雷针燃气灶和燃气热水器的电子点火装置燃气灶和燃气热水器的电子点火

9、装置针尖针尖形状形状思考思考1：尖端放电在生活中有哪些应用？：尖端放电在生活中有哪些应用？避雷针避雷针思考思考2：验电器或静电计金属杆上端为什么固定一个金属球而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？不做成针尖形状？静电平衡的应用：静电屏蔽静电平衡的应用：静电屏蔽什么是静电屏蔽？什么是静电屏蔽？五、静电屏蔽五、静电屏蔽什么是静电屏蔽？什么是静电屏蔽？五、静电屏蔽五、静电屏蔽什么是静电屏蔽？什么是静电屏蔽？五、静电屏蔽五、静电屏蔽由于静电感应，可使金属网罩或由于静电感应，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，挡了外

10、界电场对它内部的影响，这种现象叫做这种现象叫做静电屏蔽静电屏蔽。什么是静电屏蔽？什么是静电屏蔽？五、静电屏蔽五、静电屏蔽1.静电屏蔽静电屏蔽(1)空腔导体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。内不受外电场的影响。1.静电屏蔽静电屏蔽(1)空腔导体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。内不受外电场的影响。(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，使这个导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使

11、这个区域不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。区域不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。静电平衡的应用：静电屏蔽静电平衡的应用：静电屏蔽 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。物制成的。静电平衡的应用：静电屏蔽静电平衡的应用：静电屏蔽四、静电吸附四、静电吸附p 实验观察实验观察四、静电吸附四、静电吸附p 实验观察实验观察四、静电吸附四、静电吸附p 实验实验现象现象摇动起电机前摇动起电机前摇动起电机后摇动起电机后四、静电吸附四

12、、静电吸附B B附近的空气中气体附近的空气中气体分子被电离分子被电离+-+-+粉尘粉尘粉尘粉尘四、静电吸附四、静电吸附电子在向着正极电子在向着正极A A运动的过程运动的过程中，遇到粉尘，会使粉尘带中，遇到粉尘，会使粉尘带负电负电+-粉尘粉尘粉尘粉尘四、静电吸附四、静电吸附带带负电负电的粉尘在静电力的的粉尘在静电力的作用作用下，向着正极下，向着正极A A运动，运动，最后被最后被吸吸附到正极附到正极A A上上p 静电吸附的原理：静电吸附的原理：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静电力作用向着电极运动，运动，最后被最后被吸附在电极吸附在电极上。上。+-四、静电吸附四、静电吸附

13、p应用应用1 1：静电除尘：静电除尘p应用应用2 2：静电喷漆：静电喷漆接负高压的接负高压的涂料雾化器涂料雾化器-+工工件件四、静电吸附四、静电吸附用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，油用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，这就是静电喷漆。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。p应用应用3 3：静电复印：静电复印四、静电吸附四、静电吸附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字图样电荷排列组合成相应的文字图样，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。总结：静电的防止与利用静电平衡尖端放电尖端放电静电屏蔽静电屏蔽静电吸附静电吸附 应用应用 知识基础知识基础