静电的防止与利用【教学课件】 2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

必修三第九章第四节静电的防止与利用

2026.6.3课标3.1.4了解生产生活中关于静电的利用与防护。例6分析讨论静电在激光打印、静电喷雾和静电除尘等技术中的应用。知道在有可燃气体、粉尘的环境中如何防止静电事故。教学目标(1)理解静电平衡状态的形成过程，知道处于静电平衡的导体内部电场强度处处为0。(2)了解尖端放电、静电屏蔽现象，了解静电的防止的原理。(3)知道静电吸附原理，了解静电吸附在静电除尘等技术中的应用。(4)关注生活、生产中的静电现象，体会物理学与生产和生活的紧密联系。重难点重点：理解静电平衡的概念及特征难点：应用静电平衡知识认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象问题导入自然界到处都有静电。生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。在加油站给车加油前，为什么要触摸一下静电释放器？一、静电平衡

把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，最终会出现怎样的现象？

静电平衡状态：导体内部各点的电场强度E＝0

，导体内的自由电子不再发生定向移动。一、静电平衡状态的特点静电平衡时导体上电荷的分布特点：实验演示1：法拉第圆筒结论1：导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面。一、静电平衡状态的特点静电平衡时导体上电荷的分布特点：实验演示2：不规则带电体一、静电平衡状态的特点静电平衡时导体上电荷的分布特点：结论2：在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大，周围的电场强度越大。一、静电平衡状态的特点1.金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的，内部的场强处处为零。2.导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面。3.在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大，周围的电场强度越大。二、尖端放电的原理强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。▲导体周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动▲带电粒子与气体分子碰撞使气体分子中的正负电荷分离

导体周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，碰撞使气体分子中的正负电荷分离二、尖端放电的原理▲导体周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动▲带电粒子与气体分子碰撞使气体分子中的正负电荷分离新产生的带电粒子在强电场的作用下使空气进一步电离自由电子正离子电离产生的带电粒子在电场的作用下，向着与自己电荷符号相反的一端运动

导体尖端的电荷密度很大，因此，使空气分子电离的现象更容易发生在导体的尖端。二、尖端放电的原理▲导体周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动▲带电粒子与气体分子碰撞使气体分子中的正负电荷分离导体尖端电荷密度大尖端周围电场强空气中残留带电粒子剧烈运动分子中正负电荷分开正负电荷奔向异种电荷相当于尖端失去电荷尖端放电二、尖端放电的原理

导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这种现象叫作尖端放电。燃气灶的点火器二、尖端放电的应用——避雷针避雷针的结构——建筑物上的尖锐金属棒用粗导线与大地相连

不是避免发生雷电，反而是把雷电引到自身，避免避雷针附近的物体受到雷电的危害二、尖端放电的应用——高压设备1.避免：尖端放电会使高压设备上电能损失，故高压设备导体的表面都是非常光滑。2.现象：夜间高压线周围出现的绿色光晕，俗称电晕，这是一种微弱的尖端放电现象。三、静电屏蔽——实验处于静电平衡状态的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。如果放入静电场中的是一个空腔导体，电荷分布又有什么特点呢？实验现象说明什么？三、静电屏蔽——理论分析罩上金属网罩

导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为0，不受外部电场的影响，内部的仪器不会受到外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。（把外部的电场屏蔽起来不让它影响内部）三、静电屏蔽——屏蔽内电