23靜電的利用與防護(hù)課件高二上學(xué)期物理粵教版

第二章

靜電場(chǎng)的應(yīng)用第二節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題：

把一個(gè)導(dǎo)體放在靜電場(chǎng)中會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象呢？如下圖所示，我們把一個(gè)不帶電的金屬導(dǎo)體放入一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中。金屬導(dǎo)體內(nèi)由于有著大量的自由電子，這些自由電子是帶負(fù)電的，在電場(chǎng)力的作用下會(huì)向左運(yùn)動(dòng)。這種在外電場(chǎng)的作用下導(dǎo)體中電荷在導(dǎo)體中重新分布的現(xiàn)象就是靜電感應(yīng)。靜電感應(yīng)而在導(dǎo)體出現(xiàn)的電荷稱(chēng)為感應(yīng)電荷。任務(wù)1.了解靜電平衡問(wèn)題：

靜電平衡是什么？靜電平衡是指導(dǎo)體中的自由電荷（通常為帶負(fù)電荷電的電子）所受到的力達(dá)到平衡而不再做定向運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。均勻?qū)w達(dá)到靜電平衡的條件是導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)處處為零。導(dǎo)體中（包括表面）沒(méi)有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。任務(wù)1.了解靜電平衡特點(diǎn)：

1、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零。

2、處于靜電平衡的導(dǎo)體，其外部表面附近任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直。

3、處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面。

4、處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部電荷密度處處為零。

5、處于靜電平衡的導(dǎo)體上電荷只能存在于導(dǎo)體表面。任務(wù)1.了解靜電平衡處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。如果這個(gè)導(dǎo)體是中空的，當(dāng)它達(dá)到靜電平衡時(shí)，內(nèi)部也將沒(méi)有電場(chǎng)。這樣，導(dǎo)體的外殼就會(huì)對(duì)它的內(nèi)部起到“保護(hù)”作用，使它的內(nèi)部不受外部電場(chǎng)的影響，這種現(xiàn)象稱(chēng)為靜電屏蔽。任務(wù)2.了解靜電屏蔽任務(wù)2.了解靜電屏蔽問(wèn)題：

是什么保護(hù)了他們？在高壓帶電作業(yè)中，工人穿上用金屬絲或?qū)щ娎w維織成的均壓服，可以對(duì)人體起屏蔽保護(hù)作用。任務(wù)2.了解靜電屏蔽實(shí)驗(yàn)觀察：任務(wù)2.了解靜電屏蔽處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。如果放入靜電場(chǎng)的是一個(gè)空腔導(dǎo)體，電荷分布又有什么特點(diǎn)呢？--++++--金屬導(dǎo)體殼壁W空腔CE=0---++++-任務(wù)2.了解靜電屏蔽靜電屏蔽可以分為?內(nèi)屏蔽和?外屏蔽兩種類(lèi)型。內(nèi)屏蔽是指在設(shè)備內(nèi)部采取措施，將設(shè)備內(nèi)部電路與外界環(huán)境隔離，從而防止靜電的干擾。外屏蔽則是指對(duì)設(shè)備外部進(jìn)行屏蔽，避免外部靜電對(duì)設(shè)備造成影響任務(wù)2.了解靜電屏蔽任務(wù)3.靜電噴涂靜電噴涂是--種利用靜電作用使霧化涂料微粒在高壓電場(chǎng)作用下帶上負(fù)電荷，并吸附于帶正電荷的被涂物的涂裝技術(shù).任務(wù)4.靜電除塵靜電除塵是利用電荷相互作用的性質(zhì)，把帶有不同電性的粉塵從煙氣中分離出來(lái)，再分類(lèi)處理的過(guò)程．任務(wù)2.了解靜電屏蔽高壓電源的正級(jí)接到金屬圓筒上，負(fù)極接到縣掛在管心的金屬線(xiàn)上，它們之間有很強(qiáng)的電場(chǎng)，而且距管心的金屬線(xiàn)越近，場(chǎng)強(qiáng)越大。因此，金屬線(xiàn)附近的氣體分子被強(qiáng)電場(chǎng)電離，成為電子和正離子。任務(wù)4.靜電除塵任務(wù)4.靜電除塵除塵后除塵前任務(wù)4.靜電除塵B附近的空氣中氣體分子被電離電子在向著正極A運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，遇到油煙中的小油滴，會(huì)使油滴帶負(fù)電任務(wù)5.靜電復(fù)印靜電復(fù)印技術(shù)是美國(guó)物理學(xué)家卡爾遜(C.Carlson，1906--1968)于1938年發(fā)明的種影印復(fù)印技術(shù).它是一種利用正、負(fù)電荷的吸引力進(jìn)行油墨轉(zhuǎn)移的印刷方式，又稱(chēng)無(wú)壓印刷.其核心部件是-個(gè)有機(jī)光導(dǎo)體鼓的金屬圓柱，它的表面被涂_上有機(jī)光導(dǎo)體(OPC)，沒(méi)有光照時(shí)，OPC是絕緣體，受到光照時(shí)則變成導(dǎo)體.任務(wù)6.靜電植絨靜電植絨是利用電荷之間同性相斥、異性相吸的性質(zhì)，通過(guò)使絨毛帶上負(fù)電荷，令絨毛被吸引到帶正電的被植體表面上.如圖2-3-5所示是給布匹靜電植絨的工作流程圖.真空中帶負(fù)電的絨毛通過(guò)設(shè)計(jì)按照一-定的下落規(guī)律到達(dá)相應(yīng)位置，與布匹上的黏合劑接觸，并粘貼在布匹上，從而形成設(shè)計(jì)的圖案。任務(wù)7.尖端放電為避免雷擊造成傷害，人們通常在高大建筑物上安裝尖端導(dǎo)體——避雷針（接閃桿），并用符合規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)與埋在地下的接地裝置連接起來(lái)。帶電導(dǎo)體凸起而尖銳的地方電荷比較密集，其附近空間電場(chǎng)也較強(qiáng)，避雷針便是利用了這一特點(diǎn)。任務(wù)5.靜電復(fù)印當(dāng)帶電的云層接近地面時(shí)，地面上的物體因靜電感應(yīng)而帶異種電荷，這些感應(yīng)電荷更多分布在高大建筑物、大樹(shù)等突出的物體上。導(dǎo)體上電荷分布得特點(diǎn)：在曲率半徑越小的地方，電荷分布得越密集，電場(chǎng)越強(qiáng)。當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí)，這些物體與云層間形成很強(qiáng)的電場(chǎng)，使空氣電離，在云層與地面之間發(fā)生強(qiáng)烈的火花放電，這就是雷擊。雷擊會(huì)對(duì)地面上的建筑物、人等造成很大的危害。課堂達(dá)標(biāo)【練習(xí)】如圖所示，將懸掛在細(xì)線(xiàn)上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不與C的內(nèi)壁接觸)，在C附近另外有一個(gè)懸掛在細(xì)線(xiàn)上的帶負(fù)電的小球B，則（）A．A，B兩球均不偏離豎直方向B．A球不偏離豎直方向，B球向右偏離豎直方向C．A球向左偏離豎直方向，B球不偏離豎直方