静电的防止与利用学案.pdfVIP

高一物理学案（七十八） （静电的防止与利用） 【知识要点】 一、静电感应现象 静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象． 二、静电平衡状态 1. 定义：导体中（包括表面）自由电子不再发生 ，我们就说导体达到了静电平衡状态． 2. 静电平衡的条件： 3. 静电平衡状态下导体的特征 （1）处于静电平衡状态的导体， ． （2 ）处于静电平衡状态的整个导体是一个 ，它的表面是一个 ． （3）处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近任何一点的场强方向 ． 4. 静电平衡时导体上电荷的分布 （1）导体内部 ，电荷只分布在导体的 ． （2 ）在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度 （单位面积上的电荷量） ，凹陷的位 置 电荷． ▌ 1 三、尖端放电 1. 空气的电离 导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈 的运动，把空气中的气体分子撞 “散”，也就是使分子的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离． 2. 尖端放电 （1）定义：中性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，由于被吸收而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失 去电荷．这个现象叫做尖端放电． （2 ）应用或防止 ①应用：避雷针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光滑会减少电能的损失 四、静电屏蔽 1. 空腔导体 （包括金属网罩或金属包皮）内部不受壳外部电场的影响．如果事先用金属网罩把验电 器罩住，如图所示，验电器的箔片就不张开，即使把验电器和金属网罩连接起来，箔片也不张开．这表 明金属网罩能把外电场挡住，使罩内不受外电场的影响，即金属壳内部空间不受壳外部电场的影响． 2. 接地的封闭空腔导体壳内部电场对壳外空间没有影响．如一封闭的导体壳内部空间某点有一带电 体+q ，由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷，其电场线如图(a)所示．当把导体壳接地 后，+q 在壳内的电场对壳外空间就没有影响了，如图(b)所示． 3. 应用：电学仪器外面有金属壳，野外高压线上方还有两条导线与大地相连． 五、静电的应用与防止 1. 静电的应用 在生产和生活中，静电的应用十分广泛．如：静电复印、静电喷涂、静电除尘、静电植绒等． ▌ 2 2. 静电的危害与防止 ①静电的危害：静电是一种常见现象，它会给人们带来麻烦，甚至造成危害．静电的最大危 害是，放电火花会点燃某些易燃物质，引起爆炸． ②防止静电危害的方法：防止静电危害的基本方法是，尽快把静电引走，避免越积越多． 【典型例题】 例 1．长为l 的导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q 放在棒的中心轴线上距离棒的左端R 处， 如图．当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点O 处产生的电场强度大小和方向如何？ 例2．如图所示，A 、B 为两个带等量异号电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C 、D 放在两球之间， 则下列叙述正确的是 （ ） A ．C 棒的电势一定高于D 棒的电势 B ．若用导线将C 棒的x 端与D 棒的y 端连接起来的瞬间，将有从y 流向x 的电子流 C ．若将B 球接地，B 所带的负电荷全部流入大地