2012《优化课堂》课件：物理粤教版选修3-1 第一章 第八节 静电与新技术

(共17张PPT)
第八节　静电与新技术
1．静电产生的原因：不同的物体在________或________
的过程中，电子由一个物体________到另一个物体，一个物体
失去一些电子而带________，电子转移到另一物体上使其带
________．若在物体分离的过程中电荷难以中和，积累在物体
上的电荷就形成了静电．使物体带电称为____________．常见
的起电方式有__________、____________和______________．
接触
摩擦
转移
正电
负电
起电
接触起电
感应起电
摩擦起电
2．生活中静电应用的实例：激光打印、喷墨打印、
______________、静电喷涂、静电植绒、静电复印等．
3．静电的危害：静电有时会给人带来不便和烦恼，降低生
产的效率，导致________和________．
4．防止静电危害的原则：___________________________
__________________.
防止静电危害的方法：________________________________.
静电除尘
燃烧
爆炸
防止静电产生，及时引走静电
避免静电的积累
增加湿度、非导电材料的抗静电处理
知识点 1 静电的产生
据专业机构测算，翻阅塑料说明书大约产生 7 000 V 静电
干扰，在室内走动可能产生 6 000 V 电压，屁股在椅子上一蹭
会产生 1 800 V 以上的电压．而听到噼啪声时已有上万伏的电
压了．当你感觉电击时，你身上的静电电压已超过 2 000 V！当
你看到放电火花时你身上的静电已高达 5 000 V！当你听到放电
声音时，你身上的静电已高达 8 000 V！北方干燥地区的朋友对
此一定感受很深．静电的能量和破坏性是不能小看的．你知道
静电是怎样产生的吗？
静电的产生是由于不同的物体相互接触或摩擦时，一个物
体失去一些电子而带正电，电子转移到另一物体上使其带负电．
若在物体分离的过程中电荷难以中和，积累在物体上的电荷就
形成了静电．在静电产生的过程中，满足电荷守恒定律．
【例 1】如图 1－8－1 是夏天常见的情景：风雨交加，电
闪雷鸣，你知道闪电是怎么回事？为什么会打雷？云层为什么
会带电？避雷针的原理又是什么？
图 1－8－1
答案：雷电产生的原因：主要是由于云层在运动的过程中
相互摩擦，导致了云层带异种电荷的大量积累．靠近地面的云
层中电荷的大量积聚，会使地面因静电感应而引起电荷的集聚．
云层之间、云层与地面之间形成几百万伏以上的电压．这个电
压足以击穿空气(使空气电离)，产生几十万安培的瞬间电流．
电流使空气电离发光，产生了闪电；空气受热突然膨胀发出巨
响，产生了雷声．
避雷原理：避雷针是由一根一端尖细的金属杆通过导体与
一块埋在地下深处的金属板相连的装置．如果建筑物安装了避
雷针，在避雷针上产生的感应电荷就会通过针尖放出，逐渐中
和云中的电荷，保护建筑物，使其免遭雷击．
【触类旁通】
1．关于避雷针，以下说法正确的是 (　　)
A．避雷针避雷是中和云层的异种电荷
B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地
C．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形
D．避雷针安装在高大建筑物顶部，而不必接地
A
知识点 2 静电的应用
如图 1－8－2 所示的是浓烟滚滚、污染很严重的工厂，有
什么方法锁住黑烟呢？实际生活中，有很多除尘的办法，今天
我们介绍一种——静电除尘装置．静电除尘装置基本构造如图
1－8－3.
图 1－8－2 图 1－8－3
除尘原理：
高压电源的正极接到金属圆筒上，负极接到悬挂在管心的
金属线上，它们之间有很强的电场，而且距管心的金属线越近，
场强越大．因此，金属线附近的气体分子被强电场电离，成为
电子和正离子．在电场力的作用下，正离子被吸引到金属线上，
得到电子而成为分子；电子向着金属圆筒正极运动的过程中，
附在空气中的尘埃上，使尘埃带上________电，并被吸附到金
属圆筒上．尘埃积累到一定程度，在________作用下落入下面
的漏斗中．此装置既可以清洁环境又可回收尘埃中的有用物质．
负
重力
静电在生活中有很多的应用，比如激光打印、喷墨打印、
静电除尘、静电喷涂、静电植绒等．
【例 2】查资料解释静电喷洒农药．
答案：喷洒农药的飞机上安装有静电喷嘴．静电喷嘴内装
有一根带正电的针，喷洒过程中农药水珠离开喷嘴时会带有大
量正电荷．由于与大地相连的农作物的叶子一般都带负电，带
正电的农药水珠喷洒到农作物上时，就被吸附在叶子上，不会
被风吹走．
图 1－8－4
静电力的不良后果 静电火花引起的危害
电视机的荧屏表面容易吸附灰
尘，使图像的清晰度和亮度下降 煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆
炸
混纺衣服上常出现不易拍掉的
灰尘 医院手术台上，静电火花会引起
麻醉剂爆炸
印刷厂里，纸页之间因静电而黏
合，给印刷带来不便 在航空工业里，静电放电会干扰
航天器的运行，甚至会造成火箭
和卫星的发射失败
在制药厂里，因静电吸引尘埃，
使药品达不到标准纯度 在石化工业里，因静电放电引起
的事故屡见不鲜
知识点 3 静电危害及控制
静电的危害
防止静电危害的基本方法
静电的产生并不可怕，可怕的是静电的积累．随时产生的
微小能量在持续累积后，就可能具备可怕的破坏性．在干燥地
区和干燥季节，电荷的释放相对困难，所以静电的积累及由其
产生的后果会非常明显．避免静电积累的常用方法有静电接地、
增加空气湿度、非导电材料的抗静电处理等．
【例 3】试解释油罐车为什么拖一根长铁链？
图 1－8－5
答案：油罐车在开动时，里面的汽油由于车身晃动和罐内
壁冲撞摩擦，使油罐带电，油罐车的轮胎是橡胶绝缘体，油罐
中的电荷不能及时传走，只能越聚越多，到一定数量，就会产
生放电火花，有可能把汽油点燃引起爆炸．车后拖到地上的铁
链能及时把油罐里产生的电荷传到地下，不会产生电火花，保
证油罐车的安全．
1．对于体内积存静电较多的人，可以通过“输出”的方式
将其消耗掉．
在家里洒些水，不便弄湿地板的地方，放置一两盆清水，
同样可以达到增加室内空气湿度的目的．室内可用加湿器，摆
放花草或在室内饲养观赏鱼．
2．为避免静电击打，可用小金属器件(如钥匙)、棉抹布等
先碰触大门、门把、水龙头、椅背、床栏等消除静电，再用手
触及．
3．电视机不能摆放在卧室．人们看电视时要打开窗户，同
电视机保持 2～3 m 距离，看完之后要洗脸、洗手．
4．雷暴来临时留在室内比处于室外安全；留在有防雷设施
的室内比无防雷设施的室内安全；站立于屋顶最不安全．雷暴
来临时当处于空旷的田野或开阔地带时，应尽快找有防雷设施
的地方躲避；如果当时找不到躲避的地方，切记：处于低矮的
地方比突出的高地更安全．不能在山顶、山脊、田埂、土堆上
行走或肩扛长形工具和物件，不能靠近孤立的高大树木和烟囱
类建筑物．
【触类旁通】
2．物体中的电子因受原子核的束缚较弱，跑到另一个物体
上去，使得到电子的物体由于其中的负电荷多于正电荷，因而
显出带负电；失去电子的物体由于其中的正电荷多于负电荷，
因而显出带正电．由此物体所带的电称为“静电”，当其积聚
到一定程度时就会发生火花放电现象，静电往往会带来一些不
便或危害．下列做法不利于消除静电的是(　　)
C
A．在机器设备上增加接地线
B．在地毯中夹杂 0.05～0.07 mm 的不锈钢导电纤维
C．使用空气干燥机降低空气湿度
D．在干燥的季节尽量穿纯棉衣服