静电的利用与防范ppt课件

探究一
探究二
探究三
随堂检测
知识归纳 1.尖端放电 导体尖端电荷密度大,周围的电场强度大,把周围的空气电离,带电 粒子在强电场的作用下加速撞击空气中的其他分子使它们进一步 电离,所带电荷与导体尖端电性相反的粒子被吸引而奔向尖端与尖 端上的电荷中和。
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2.静电屏蔽 (1)静电屏蔽的实质:静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象,使金 属壳内感应电荷的电场和外加电场矢量和为0,好像是金属壳将外 电场“挡”在外面,即所谓的屏蔽作用,其实是壳内两种电场并存,矢 量和为0而已。
最终 结论
导体内空腔不受外界电荷影响
接地导体空腔外部不受 内部电荷影响
本质
静电感应与静电平衡,所以做静电屏蔽的材料只能是导体, 不能是绝缘体
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实例引导 导体两面出现的正负电荷在导体内部产生的电场E'与外加电场E0的方向相反。
在生产和生活中,静电的应用十分广泛,如激光打印、静电喷漆、静电除尘、静电处理种子、静电处理水、静电放电产生臭氧、静电植绒
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探究三
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(2)静电屏蔽的两种情况
类别 导体外部电场不影响导体内部
接地导体内部的电场不 影响导体外部
图示
因场源电荷产生的电场与导体 当空腔外部接地时,外表
实现 球壳表面上感应电荷在空腔内 面的感应电荷因接地而
过程 的合电场强度为0,达到静电平 传给地球,外部电场消失,
衡状态,起到屏蔽外电场的作用 起到屏蔽内电场的作用
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探究二
探究三
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实例引导
例1如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正点电荷形 成的电场中,导体处于静电平衡状态。下列说法正确的是( ) A.导体内部A点的电场强度大于B点的电场强度 B.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA=EB C.感应电荷在A、B两点产生的附加电场强度EA<EB D.当开关S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动

A
C
—
A
A
C
—
—
-
—
+
E′
—
-
—
+
—
-
—
E0
—
—
B
+
E0
—
D
自由电荷在静电力
作用下发生定向移动。
B
D
导体两端的感应电荷在导
体内部产生附加场，场强为
E′，方向与E0 方向相反。
B
C
-
+
-
+
E=0
-
+
-
+
-
+
E0
D
E =E0+ E感′
当E合=0时，自由电子
不再发生定向移动。
⑴定义： 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E′和原电场E0在
影响，这种现象叫做静电屏蔽。
3.实质
E=E0+ E感′
三、尖端放电
静电屏蔽现象演示
4.静电屏蔽的利用
应用1:
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。
利用2: 野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在输电线的上方还有两条
导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭
（
）
A．A、B两点电场强度相等，且都不为零
B．A、B两点的电场强度不相等
C．感应电荷产生的附加电场的电场强度大小EA＞EB
D．当开关S闭合时，电子沿导线向大地移动
二、尖端放电
1.静电平衡时导体上电荷的分布特点
+
++++

解析 根据电场的叠加和静电平衡，球心 O 处的合场强为 0，即感应电荷的电场
强度与 A、B 两点电荷在 O 处所产生的合场强等大、反向，即 E 感＝EA＋EB＝kQl2
＋k2lQ2 ＝3kl2Q，A、B 在 O 处产生的场强方向向左，所以 E 感向右。
答案
3kQ l2
方向向右
20
核心要点 静电屏蔽 [观察探究] 1.(1)电梯是什么材质的，能否被看成是金属容器？
第4节 静电的防止与利用
1
物理观念
科学思维
科学探究
1.知道什么是静电平衡状态，
能说出静电平衡状态下的导
核心素
会根据静电平衡条
体特点。
养
件求解感应电荷产
2.知道导体上电荷的分布特
生的场强。
征，了解尖端放电、静电屏
蔽现象及其成因。
1.观察演示实验并对实 验现象分析，体会运用 所学知识进行分析推理 的方法。 2.查阅并搜集资料，了 解静电屏蔽和静电吸附 在技术和生活中的应用。
9
3.静电屏蔽：金属壳(网)内电场强度保持为_____0___，外电场对壳(网)内的仪器不会产 生影响的作用叫作_____静___电__屏__蔽。 静电屏蔽的应用：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。
4.静电吸附：静电虽然会有危害，但也可以利用。在电场中，带电粒子受到静电力的 作用，向着电极运动，最后会被__吸___附___在电极上。这一原理在生产技术上被广泛 应用。应用实例：静电除尘、静电喷涂、静电复印、静电植绒等。
13
[探究归纳] 1.静电平衡实质
(1)在达到静电平衡的过程中，外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体两 侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外电场方向相反，使合场强减小，随着感应 电荷的继续增加，合场强逐渐减小，直至合场强为零，自由电荷的定向移动停止。 (2)静电平衡的条件：导体内部的合场强为零，即E合＝0。

靜電認識及預防
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SMX-02-38-30-00
靜電認識及預防
6.5. 注意事项:
1.测试作业员必须佩戴静电手带,或将3M718接地带接地.
2.作业时避免冲击或振动. 3.如读数前显示’-1’时,则表示超出测量范围,重新设定测
量范围或对工装作相应处理后再测试.
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SMX-02-38-27-00
6.3.2 静电电压测量:
a. 3M 718型静电测量表归零. 在打开3M718静电测量表,并且使用
模 式不在HOLD模式时,按住RANGE 按3秒以上,使显示读数为”0”. b. 测试范围变换:
3M718静电测量表有两个测量范围: 0~2KV 和 0~20KV. 当读数小数点后面有3位数时,表示测 量范围为 0~2KV., 当读数小数点后面有2位数时,表示测 量范围为0~20KV. 按RANGE按钮可在这两个范围之间 转换.根据要求选取测试范围.
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靜電認識及預防
3.静电的危害
静电的危害: ●返工增长(增加成本). ●质量下降. ●客户的不良率增高(客户的抱怨增加) ●破坏公司的声誉 ●公司的收入降低甚至失去订单
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41%
59%
EOS/ESD
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OTHERS
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资料由Semocoductor Reliability提供(March,1993) 返回
1.静电产生原理
1.4 能摩擦起电的物质: 人体的手、毛发、毛皮、塑料、丝绸、橡胶、木头、 棉花、泡沫、玻璃、金属等.

现象： 接触C时验电器的箔片张开角度最大
结论： 导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹 陷的位置几乎没有电荷。
导体上电荷的分布
静电平衡时，导体上的电荷分布有以下两个特点 ①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的表面 ②在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度（单位
面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷
导体上电荷的分布反思
静电平衡
静电平衡状态：
即 E′=E时，自由电子停止定向移动，这时导体 所处的状态叫静电平衡状态。
静电平衡状态下导体的电场
处于静电平衡状态的导体，其外部表面附近的场强方向具有什么特点？
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必定与 这点的表面垂直。 假如不是这样，场强就会有一个沿导体表面的分量，导体上的自由电子 就会发生定向移动，这就不是平衡状态了。
夜间高压线周围有时会出现一 层绿色光晕，俗称电晕。 是一种微弱的尖端放电现象。
尖端放电
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？ 防止尖端放电
静电平衡在生活中有哪些应用？
静电屏蔽
掌握静电屏蔽的条件和种类 知道静电屏蔽的应用
静电屏蔽
静电屏蔽： 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其不受外电场的影响
①场强的特点 处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为零 导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直
②电势的特点
带电导体的等势面
处于静电平衡状态的导体，整个导体是等势体，它的表面是个等势面
静电平衡状态下导体的电场
地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡 状态，所以它是一个等势体。 这是我们常常把大地选做零电势体的一个原因。
问题与练习
如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷 量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。 （1）标出金属球在静电平衡后左右两侧带电的符号 （2）由于静电感应而在金属球上出现了电荷，它们也在空间激发电场。这些感应电

B．②③④ C．①②④ D．①③④
第1章 静电与静电场
田纳西河流域的自然背景及对开发的影响
第1章 静电与静电场
第1章 静电与静电场
教师专享 【知识经纬】 分析河流内河航运价值的思路
影响河流航运价值的因素既有自然因素，也有经济因 素。关于自然因素主要是看河流的水量和水量的变化两个方面； 而经济因素主要看流域内经济发达的程度，流域内经济越发达，
第1章 静电与静电场
1.4 趋利避害——静电的利用与防止
第1章 静电与静电场
课标定位
学习目标：1.知道静电对日常生活、生产有利也 有害，通过实例，了解在生产和生活中静电的利 用与防止． 2．培养运用物理原理解释实际问题的能力． 3．体会物理学的发展对人类产生的影响，认识科 学、技术与社会的关系． 重点难点：掌握防止静电的常用方法．
第1章 静电与静电场
粉在硒鼓上，色粉只吸附在带电区．当纸张压过 带电圆筒时，色粉可粘在纸上，加热后，纸上便 留下永久的影像，最后被送出来．
图1－4－1
第1章 静电与静电场
2．静电喷漆的工作原理：将喷枪和待喷漆的工件 分别接于高压直流电源的两极，从喷枪喷出的漆便 带上了一种___电__荷__，由于同种电荷相排斥的作用， 形成了大团的雾状漆．这些带电的细小漆珠在 _电__场__力的作用下非常准确地向带有另一种电荷的 工件奔去，牢固地粘附在工件的表面，完成喷漆． 二、静电的防止
第1章 静电与静电场
课前自主学案
一、静电的利用 1．静电复印机的工作原理：复印机内有一重要部 件——硒鼓，它是金属制成的圆筒，其上镀着一 层硒．预先充电，使硒鼓带正电，当光照射到硒 鼓时，静电层才导电．把准备复印的文件放在复 印机玻璃板上，文件的影像会聚焦在硒鼓上．硒 鼓 上 的 __正__电__荷__ 因 光 的 照 射 而 被 带 走 ， 没 有 __光____照射的地方则保留正电荷，在硒鼓上形成 原文件影像的静电图样．然后将负电的黑色着色

某电子制造企业为了确保产品的质量和可靠性，对生产线上的设备和人员进行防静电检测和评估，以确保生产过程中的静电控制效果。
实例一
某医疗器械生产企业为了确保产品的安全性和有效性，对生产过程中使用的材料和设备进行防静电检测和评估，以确保产品的质量和安全性。
实例二
THANKS.
通过加湿器或在室内放置水盆等方式，增加室内空气湿度，降低静电产生的可能性。
对于可能产生静电的设备或过程，采取消除静电源的措施，如使用防静电材料、消除摩擦等。
03
02
01
通过佩戴防静电手环，将人体产生的静电导走，防止静电对电子设备造成损害。
防静电手环
在工作台上铺设防静电垫，防止在工作过程中产生的静电对电子设备造成损害。
静电消除器
能够产生相反极性的电荷，中和带电体上的静电荷。
抗静电剂
用于降低物体的带电能力，减少静电的产生。
接地
增加湿度
使用抗静电剂
使用静电消除器
01
02
03
04
将带电体接地，使静电荷流向大地。
通过增加空气湿度，使静电荷能够被导走或消散。
涂抹或喷洒抗静电剂在物体表面，降低物体的带电能力。
使用静电消除器对带电体进行中和处理。
防静电的检测与评估
05
使用静电电压表或静电场测试仪测量物体表面的静电电压。
静电电压的测量
使用静电电荷分析仪测量物体表面的静电电荷量。静 Nhomakorabea电荷的测量
使用静电放电测试仪测量物体表面的静电放电情况。
静电放电的测量
防静电等级划分
根据不同行业和产品要求，将防静电等级划分为不同的级别，如工业级、消费级等。
电荷守恒定律
通过摩擦的方式，使物体表面的电子发生转移，从而产生静电现象。

上了大量的负电荷，针尖处电荷密度
很大，使缝衣针发生放电，导致周围
-
空气分子电离。电离生成了正离子和
电子，正离子被缝衣针吸引从而被中 和，空气中的电子受到缝衣针排斥，
+
被带正电荷的铝板吸引。这些电子在
运动过程中与蚊香产生的烟雾相接触，
使烟雾带上了负电荷，由于正负电荷
相互吸引，这些带负电的烟雾就吸附
到了带正电的铝板上，从而达到了消
8、观察电蚊拍的结构，说一说为什么能把蚊子杀死？
电蚊拍是利用高压放电现象杀死蚊子的。 蚊拍中的电子线路产生高压，相邻两根导线距 离很近，电压很高，有数百甚至数千伏。当蚊 子碰到两根导线时，形成短路，虽然电荷量不 多，对人体无害，但足以将蚊子烧焦杀死。
电蚊拍
9、静电除尘 （练习册P35）
当手摇起电机起电后，缝衣针带
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
雷雨中哪里最安全
如果闪电击中一个潮湿物体的表面，如一颗树，强 大的电流使通道的水分迅速蒸发，高温爆炸而使物 体撕成碎片。
没有避雷针的高楼和树木，空旷的高地都是危险地 带，特别忌讳人举着一把金属杆的雨伞走在小山坡 的顶上。
小汽车里安全吗？
7、哪一种打火机与静电有关？
压电打火机与静电有关，它没有电 源，但有一块压电陶瓷，用手指产生压 力后，压电陶瓷产生高压，高压放电的 火花点燃打火机。
2、利用静电产生的高压放电 如:警棍、电蚊拍、压电打火机等。
警棍
电蚊拍 压电打火机
•主要途径：消除电荷积累
•方法：使用避雷针（云层 中大量电荷通过避雷针的 尖端放电导入地下，避免 了雷击）

静电屏蔽的应用
电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。
静电屏蔽的应用
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。
静电屏蔽的应用
三条输电线的上方还有两条导线，与大地相连，形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，免遭雷击。
1、将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图所示。下列说法正确的有( )。A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变D.A和B的位置都不变【解析】带正电的小球A放在不带电的空心球C内,通过静电感应,空心球外壳带正电,内壁带负电。因此,金属空心球C外壳和带电小球B带异种电荷,所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向。而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场,使小球A不受外电场的作用,所以A的位置不变。
长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为+q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，如图所示。达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？
答：达到静电平衡后导体内部场强处处为0
E感方向与E源方向相反，即指向点电荷+q.
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.
思考：
(1)为什么导体尖端附近的空气容易发生电离?
(2)“尖端放电”是不是导体尖端的电荷跑到空气中去了?
解答:(1)由于导体的尖端的电荷密度很大,附近电场强度很强,导致附近空气中残留的离子发生剧烈运动,把空气分子撞散,所以导体尖端附近的空气更容易电离。(2)“尖端放电”并不是导体尖端的电荷跑到空气中去,而是空气电离产生的符号相反的电荷奔向尖端,与尖端的电荷中和了。

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[解析] 根据电场的叠加和静电平衡，球心 O 处的合场强为 0，
即感应电荷的电场强度与 A、B 两点电荷在 O 处所产生的合场强等
大、反向，即 E 感＝EA＋EB＝kQl2＋k2lQ2 ＝3kl2Q，A、B 在 O 处产生的 电场强度方向向左，所以 E 感向右。
[答案]
3kQ l2
方向向右
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三、静电屏蔽
1．静电屏蔽：静电平衡时，导体壳内空腔里的电场处___处__为__零_，
外电场对壳内不会产生影响。 2．静电屏蔽的应用 (1)把电学仪器放在封闭的金属壳里。 (2)野外三条输电线上方架设两条导线，与大地相连，把输电线
屏蔽起来。
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四、静电吸附 1．静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘 埃到达电极被收集起来。 2．静电喷漆：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电， 在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工 件的表面，完成喷漆工作。
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合作探究 攻重难
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对静电平衡的理解
1．静电平衡的过程 (1)电荷分布的变化情况：金属导体放到电场强度为 E0 的电场中， 金属中的自由电荷在电场力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电 荷，而另一侧聚集正电荷。
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(2)合电场强度的变化情况：感应电荷在导体内部产生与原电场 方向相反的电场，导致合电场强度减小。当感应电荷继续增加，合 电场强度逐渐减小，合电场强度为零时，自由电荷的定向移动停止。
A．金属球将产生出正电荷 B．金属球左侧将出现负的净电荷 C．点电荷 Q 在 A 的球心处产生的电场强度为零 D．A 的内部合电场强度处处为零
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D [由于静电感应，金属球左侧带正电，右侧带负电，A、B 错 误；点电荷在球心产生的电场强度不为零，C 错误；A 的内部合电场 强度处处为零，D 正确。]