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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．
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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
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静电的利用和防止
以下是关于静电的利用和防止，希望内容对您有帮助，感谢您得阅读。
教学目标
知识目标
1、了解静电的利用和静电的防止；知道静电的利用原理．
2、分析日常生活中的静电现象，对有害静电提出有效的防止措施．
能力目标
通过本节内容的学习，培养学生对现象的分析能力，以及利用所学知识解决问题的能力．
情感目标
让学生联系实际，关心社会，培养学生的社会责任感．
教学建议
本节内容是选学内容，教师在讲解时注意激发学生的积极性，培养学生的观察能力．生活中的静电现象比较常见，教师可以通过录像、图片等方法让学生更多的了解静电现象，并引导学生利用所学对有害静电提出有效的防止措施；另外针对静电的利用，重点讲解静电的利用原理．可以讲解静电复印机、或静电除尘．
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在教学中，注意培养学生的社会责任感，联系实际，关心社会，让学生意识到用所学回报社会是社会公民的义务，这也是我们教学的目标．
教学设计示例
第十节 静电的利用和防止
1、静电的利用
教师讲解：通过前面的学习，我们知道使物体带电的方法：摩擦起电、感应起电，我们也学习了电荷运动的一些规律，还研究了一种储存电荷的装置——电容器，人们通过各种装置来利用电荷，但是一些电荷还是会给人类带来麻烦，有时甚至造成危害．
教师出示有关静电的图片；
人们通常通过控制电极、利用各种物体特殊的光电性质来产生对我们有利的电荷加以运用，服务我们的生活．例如
（1）静电除尘（教师讲解）
（2）静电复印：（学生自学）
（3）静电喷漆（学生自学）
请同学思考：能否举出你知道的静电利用示例，你觉得，在哪些方面我们也可以利用静电？
2、静电的防止：
教师讲解：在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发的时候，
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静电的防止与利用
【教学目标】
1．知道什么是静电平衡状态，能说出静电平衡产生的条件。
2．掌握静电平衡状态下的导体特点。
3．了解尖端放电、静电屏蔽现象及其应用。
【教学重难点】
掌握静电平衡状态下的导体特点。
【教学过程】
一、复习提问、新课导入
教师：上为什么给车加油前要触摸一下静电释放器？
学生回答：略
教师投影展示问题：把一只小鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中，再把鸟笼放入高压电场中，鸟会安然无恙吗？如果人在金属笼子里，给笼子加上高压电，人安全吗？
教师：带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习《静电的防止与利用》。（板书课题）
二、新课教学
（一）静电感应
教师：把金属导体放入电场中，导体上会出现怎样的现象？
画图阐述：在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象叫做静电感应。
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（二）静电平衡
提问：1．电子的聚集会出现怎样的结果？
提问：2．电子是否会永远这样定向运动下去？
画图阐述：当导体内的自由电子不再发生定向移动时，导体达到静电平衡状态。
提问：3．最终会出现怎样的现象？
总结：静电平衡的条件
通过学生们互相讨论积极回答：
（三）静电平衡的特点
1．处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
2．导体内部无电场线分布，外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
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巩固练习
例1：如图，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点。当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为多大？
（四）静电平衡时导体上电荷的分布的特点
1．静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。
2．处于静电平衡状态的导体，在导体的外表面越尖锐的位置，电荷的密度越大（即单位面积电荷量多），周围的场强越大。
3．尖端放电
（1）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，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。
(一)静电的产生及特点
由摩擦产生
电量小,电压高(常达千伏)
(二)静电的危害表现以下几方面
①静电力的作用
举例: (静电吸引尘埃导致纺织品色泽灰暗,半导体产品质量下降
摩擦使纤维带电,互相排斥,给加拈成纱造成困难
印刷时滚筒挤压摩擦,静电常吸在铝板或滚筒上,影响连续印刷
②静电场的干扰.
举例: 汽车上的收音机,因轮胎与路面摩擦起电的干扰,而无法接收信号
电视机也因干扰,信号不清楚
③静电的放电.
举例: 缓慢的放电会使有机纺织纤维的强度,韧性降低
使半导体器件和电子元件变质
急剧的放电,会造成火灾,爆炸,危害人身安全
(三)静电危害的防止措施
①抗静电,控制静电不产生或少产生.
由于摩擦的不可避免,需要从产生静电的物质本身,采取措施
举例: 易产生静电的机械零件,可采用导体材
在材料的配方中加入抗静电剂,制成导电的橡胶塑纤
等还可以给材料穿上"导电衣",涂上一层金属粉
或导电漆.
②消静电,产生静电后,防止聚集,及时逸散.
举例: 1.用导体(导线)接地
输油管每隔100—300米就要接地一次,油罐汽车运
时要安上一条拖地的链条
2.调节空气湿度
静电实验难以做成,主要因空气湿度大的缘故
③设置"静电消止器"使它产生与积累电荷电性相反的离子达到中和的目的
④利用尖端放电(如避雷针)
(四)静电的应用
①利用静电力控制粒子的运动.具体可分
(静电除尘,静电喷涂,静电摄影)
静电除尘
②能量转换方面的应用
离子推进器
