1.7静电的利用与防护（教学课件）-高二上学期物理教科版（2019）必修第三册(共27张PPT)

(共27张PPT)
第一章 静电场
第7节 静电的利用与防护
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？
静电有其有利的一面，也有有害的一面，做好静电的防止和利用就显得尤为重要。
如图是我们前面接触过的感应起电机，用它可以模拟闪电的形成，那是由于电荷积累过多而产生很高的电压，导致空气被击穿而形成的瞬时放电。
我们给它的一个金属小球装上一个金属尖端，快速转动手柄，却再也看不到火花放电了，为什么？
01 静电
讨论与交流：静止的电荷称为静电。结合电场的相关知识，你能解释静电的产生机理吗？静电有什么特点？
物体带电后，其周围会产生电场，电场中电势不同的两点间存在电压
一般物体相互摩擦后所带的电荷量很少，只有微库量级，但是形成的电压却很高。
电压高到一定程度，就会击穿周围的空气而发生火花放电，如果电流通过人体，就会产生电击的感觉。
由于带电量少，放电的时间短，释放能量不多，一般不会对人体造成伤害。
带电体的绝缘性能越好，电荷越容易积累，产生的电压就会越高
同时，绝缘性能越好的物体一旦带上静电，电荷的泄露速度越慢，其危害性就越大。
班级在布置元旦晚会的会场，需要把气球布置到墙上和黑板上，你有什么好办法吗？
气球吹起后把它与窗户上的玻璃、黑板等摩擦几下，会产生静电，且带异种电荷，异种电荷相互吸引，所以气球会“沾”在玻璃、黑板上
02 静电的利用
设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，这就是静电除尘。
静电除尘原理
1.静电除尘
▲B附近的空气中气体分子被电离
▲电子在向着正极A运动的过程中，遇到油烟中的小油滴，会使油滴带负电
▲带负电的小油滴在静电力的作用下，向着正极A运动，最后被吸附到正极A上
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小油滴
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小油滴
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2.静电喷漆
接负高压的涂料雾化器
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工件
▲用接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力的作用下，油漆微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，这就是静电喷漆。
3.激光打印机
传送指令
硒鼓旋转带负电
静电潜像
吸引墨粉
打印纸吸走墨粉
墨粉黏结在纸上
硒鼓称为绝缘体
4.静电复印
▲利用有机光导体的光敏特性，让电荷排列组合成相应的文字图样，利用静电吸附吸上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上。
03 静电的危害
讨论交流：你知道为什么用化纤布料制成的衣物容易吸附灰尘吗？
秋冬时节，空气干燥。化纤衣服摩擦产生静电，但是由于空气干燥，所以静电没有途径流走，积留在衣服上，所以会吸附灰尘。
静电有时给人类生活和生产带来很多危害和麻烦。由于静电极易产生并且形成较高的电压，因此静电危害极为常见。
1.雷雨云的雷鸣电闪
可能造成人畜伤亡，击毁树木房屋、造成停电、酿成飞行事故、干扰无线电通信。
2.引起爆炸和火灾
在存放易燃易爆品或产生粉尘、油雾较多的生产 场所，静电火花极易点燃这些易燃物质，引起爆炸和火灾。
3.引起电子设备故障
造成电磁干扰，静电放电可能导致火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行
4.击穿集成电路和精密的电子元件
5.静电在工业中的危害
电子工业 吸附灰尘，造成集成电路和半导体的污染，降低成品率
塑料工业 使片材或薄膜收卷不齐，影响品质
造纸印刷工业 纸张收卷不齐，套印不准，吸污严重，甚至纸张黏结，影响生产
纺织工业 造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结
煤炭工业 引起瓦斯爆炸，导致矿井报废，甚至造成人员伤亡
静电引起的危害给人类带来巨大的损失，因此预防静电可能产生的各种危害受到各界的高度关注。依照不同企业和不同作业对象的实际情况，制订相应的对策和措施。
1.导走多余电荷，避免静电积累。
04 静电危害的防治
2.调节空气的湿度也是防治静电危害的有效办法
3.在易燃易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的通风、消除静电火花的引爆条件使十分重要的防静电措施。
4.给导体加一个金属尖端，就能把积累的电荷由尖端放走，这称为尖端放电。
拓展：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。
那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子，由于吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。
1.(多选)下列关于静电的说法中正确的是( )
A.静电植绒是利用异种电荷相吸引而使绒毛吸附在底料上
B.静电空气清新器是消除静电的电器
C.电疗针灸是静电在医学上的应用
D.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了避免静电对飞机造成危害
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2.《汉书·西域记》中有“元始中(公元3年)……矛端生火”的记载。晋代《搜神记》中也有相同记述:“戟锋皆有火光,遥望如悬烛。”《光绪嘉兴府志》记载:“万历三十九年六月三十日,夜,东塔放金光,若流星四散。”关于这些记载,下列说法正确的是( )
A.“矛端生火”是说长矛的一端着火了
B.“戟锋皆有火光”可能是反射的星光
C.“东塔放金光”说的应该是闪电
D.这些都是记载的历史上的尖端放电现象
D
3.在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,地砖要用导电材料制成,医生、护士要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套,一切设备要良好接地,甚至病人身体也要良好接地,这样做是为了( )
A.消除静电 B.除菌消毒 C.应用静电 D.屏蔽静电
A
4.(多选)如图1,高大建筑物上通常都装有避雷针,雷雨天气时避雷针发生尖端放电现象,中和空气中的电荷,达到避免雷击的目的。图2是某次避雷针放电时的电场线分布,电场线关于直线ac对称。下列说法正确的是( )
A.Ec>Eb
B.接近建筑物的雷雨云带正电
C.电子在d点的加速度大于在a点的加速度
D.从a点由静止释放的电子将沿电场线运动
BD
1．静电现象
2．静电的利用
3．静电的危害
4．静电危害的防治