2012新课标同步导学物理[沪科版]课件：选修3-1第1章 1．3　静电与生活

(共31张PPT)
1．3　静电与生活
雷雨时，如果你出门在外：不宜在山顶、山脊或建筑物顶部停留；不宜在铁栅栏、金属晒衣绳、架空金属体以及铁路轨道附近停留；不宜在孤立的大树或烟囱下停留……这是为什么？
1．基本定义
带电云层之间、云层与地面之间由于高压而击穿空气放电，形成强大电流，电流生热使空气发光产生闪电，空气受热突然膨胀发出巨响形成雷声．
2．要点剖析
(1)云层聚集大量电荷是由于摩擦起电；地面聚集电荷是由于靠近地面的带电云层使地面发生静电感应而带电．
(2)尖端放电
①空气的电离
电荷在导体表面的分布与导体的弯曲程度有关，导体表面突出和尖锐的地方，电荷的分布密集，容易使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离．
②尖端放电
空气中的中性分子被电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子，这些带电粒子在强电场的作用下加速、撞击空气中的分子使它们进一步电离，产生更多的带电粒子，那些所带电荷与尖端电荷电性相反的粒子由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫尖端放电．
(3)尖端放电的应用和防止
①避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．如右图所示，通过避雷针的尖端放电后，建筑物不至于积累过多的电荷而遭雷击．
②尖端放电会导致高压设备上的电能的损失，所以高压设备中导体的表面做得尽可能的光滑．
要点剖析
(1)静电喷涂与静电植绒原理
设法使油漆微粒带电，油漆微粒在电场力的作用下向着作为电极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆的工作，这就是静电喷涂．使绒毛带电，可以使绒毛植在涂有黏着剂的纺织物上，形成像刺绣似的纺织品，这就是静电植绒．
(2)静电复印原理
静电复印可以迅速、方便地把图书、资料、文件复印下来，静电复印机的中心部件是一个可以旋转的接地的铝质圆柱体，表面镀一层半导体硒，叫做硒鼓．半导体硒有特殊的光电性质：没有光照射时是很好的绝缘体，能保持电荷；受到光的照射立即变成导体，将所带的电荷导走．
复印每一页材料都要经过充电、曝光、显影、转印等几个步骤，这几个步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的．充电：由电源使硒鼓表面带正电荷．曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在硒鼓上，如上图甲硒鼓上字迹的像，是没有光照射的地方，保持着正电荷，其他地方受到了光线的照射，正电荷被导走，这样，在硒鼓上留下了字迹的“静电潜像”，这个像我们看不到，所以称为潜像．显影：带负电荷的墨粉被带正电荷的“静电潜像”吸引，并吸附在“静电潜像”上(如图乙)，显出墨粉组成的字迹．转印：带正电荷的转印电极如图丙使输纸机构送来的白纸带正电荷，带正电荷的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电荷的墨粉吸到白纸上．
此后，吸附了墨粉的纸被送入定影区，墨粉在高温下熔化，浸入纸中，形成牢固的字迹，硒鼓则经过清除表面残留的墨粉和电荷，准备复印下一页材料．图丁表示复印的全过程．
要点剖析
(1)静电的危害
静电是一种常见的现象．在天气干燥时用塑料梳子梳头发，梳子会吸引头发，有时还会听到响声；脱下尼龙衣服，有时会听到响声，在黑暗中还能看到火花．静电是由摩擦产生的，当电荷积累相当多，带电物体之间的电势差达到一定程度时，带电物体之间会产生火花放电，我们就会看到火花，听到声音．
静电会给人们带来麻烦，甚至造成危害．在印刷厂里，纸张之间摩擦带电，会使纸张粘在一起，难于分开，给印刷带来麻烦；在印染厂里，棉纱、毛线、人造纤维上的静电会吸引空气中的尘埃，使印染质量下降；静电对现代高精密度、高灵敏度的电子设备颇有影响，带很多静电的人，会妨碍电子计算机的正常运行，会因火花放电击穿电子仪器的某些器件．
静电的最大危害是：放电火花会点燃某些易燃物质，引起爆炸．专门用来装汽油、柴油等液体燃料的卡车，在灌油和运输过程中，燃油与油罐摩擦、撞击产生的静电，如果没有及时引走，一旦电荷积累相当多，达到相当高的电压(可达上千伏)，就会产生火花放电而引起爆炸；雷电将使建筑物和动植物以及人受到致命的伤害，引发火灾；医院手术台上，静电火花会引起麻醉剂爆炸；煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸；航天工业里，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；在石化工业，因静电引起的事故屡见不鲜．
(2)防止的方法
防止静电危害的基本方法是：尽快把静电引走，避免越积越多．油罐车的尾部装一条拖在地上的铁链，靠它把静电导入大地(如右图)；飞机的机轮上通常装有搭地线，也有用导电橡胶做机轮轮胎的，着陆时把机身的静电引入大地；在地毯中夹杂0.05 mm～0.07 mm的不锈钢丝导电纤维，对消除静电能起到很好的效果；湿度增大时，电荷随时放出，可以避免静电积累，工厂里保持一定的湿度，可以消除静电危害．潮湿的天气不容易做好静电实验，也是这个道理．
避雷针为什么能避雷
提出问题 避雷针为什么能避雷
猜想与
假设 带电的物体容易从其尖端放电
进行实验与收集证据 利用感应圈将8～10 V的低压变成高压，看到火花放电是在两个放电针的尖端之间进行的
分析与结论 实验现象说明，带电的物体容易从其尖端放电，避雷针正是利用了这一特点．云层运动摩擦产生静电，运动至建筑物附近时，建筑物上的避雷针由于静电感应也带了电而通过避雷针的尖端放电(规模较小)，避免了危害较大的雷电的产生
下列说法正确的是(　　)
A．静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到异性电极上
B．静电复印的原理是让油墨带上电荷，然后在电场力的作用下奔向并吸附到带异种电荷的白纸上
C．静电喷涂的原理是让油漆带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到吸引油漆的工件上
D．静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方
【解析】　灰尘很容易吸附电子，这时吸附负电荷的灰尘在电场力作用下，被吸附到带正电荷的圆筒上；静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电．在电场力作用下吸附到带异种电荷的预期部位；静电复印曝光时，在光学系统作用下，将原稿图象投射到感光板上，并使其形成静电潜象的过程，曝光时，感光板亮区光导体导通，表面电荷迅速消失(亮衰)，暗区光导体绝缘表面电荷基本保持(暗衰)．
【答案】　ABC
明确利用静电的基本方法和原理是分析解决实际问题的基础．
下列措施中，属防止静电危害的是(　　)
A．油罐车后有一条拖在地面上的铁链条
B．小汽车上有一根露在外面的小天线
C．在印染厂中保持适当的湿度
D．在地毯中夹杂0.05 mmn～0.07 mm的不锈钢丝导电纤维
【解析】　注意静电所能产生的危害及静电的特点，根据静电的特点采取相关措施，以达到防止静电的危害．
油罐车后装一条拖在地面上的铁链条，可以及时导走油罐车上产生(摩擦等原因)的静电荷，避免电荷越积越多，从而产生高压放电，使油罐车起火爆炸，所以A项正确．在地毯中夹杂不锈钢丝导电纤维，同样是为了导走摩擦产生的静电荷；而保持印染厂空气适当湿度，是为了使静电荷及时散失，避免干扰印染的质量，所以C、D项正确．而在小汽车外露出一根小天线，是为了接收电磁波(收音机等)，如果小天线不露在汽车外，车内处于被金属包围的环境中，良好地被静电屏蔽了，无法收到无线电信号，因此B项错．所以A、C、D三项正确．
【答案】　ACD
1．静电的危害及防止
危害在于静电的 ．
防止方法：尽快 ，如油罐车利用 ；纺织车间利用 等．
2．静电的应用： .
吸附作用与放电作用
导走静电
铁链接地
潮湿的空气导电
静电除尘，静电植绒，静电喷涂，静电
分选，静电复印
1．(考查点：尖端放电现象)避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是(　　)
A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地
B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷
C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地
D．以上解释都不正确
【解析】　带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层电性相反的静电，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免遭受雷击，故B正确．
【答案】　B
2．(考查点：静电的防止)专门用来运输柴油、汽油的油罐车，在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链，对它的作用下列说法正确的是(　　)
A．让铁链与路面摩擦产生静电，使油罐车积累一定的静电荷
B．让铁链发出声音，以引起其他车辆的注意
C．由于罐体与油摩擦产生了静电，罐体上的静电被铁链导入大地，从而避免了火花放电
D．由于罐体与油摩擦产生了静电，铁链将油的静电导入大地，从而避免了火花放电
【解析】　在运输柴油、汽油时，由于上下左右颠簸摇摆，造成油和油罐的摩擦而产生静电，汽车轮胎导电性能不好，难以把静电导入大地，一条拖在地上的铁链就能避免静电的积累，故C正确．
【答案】　C
3．(考查点：静电的利用)电子空气净化器(见课本P17图1－15)中，利用了净电的装置是(　　)
A．网格　　　　　　　 B．带正电的网格
C．带负电的网格 D．活性炭过滤器
【解析】　在电子空气净化器中，带正电的网格吸附空气中带负电的微粒，带负电的网格吸附空气中带正电的微粒，均利用了静电，故B、C正确．
【答案】　BC
4．(考查点：静电现象)阴极射线管电脑显示器的玻璃荧光屏容易布满灰尘，这主要是因为(　　)
A．灰尘的自然堆积
B．玻璃有极强的吸附灰尘的能力
C．电脑工作时，荧光屏表面有静电而吸附灰尘
D．电脑工作时，荧光屏表面温度较高而吸附灰尘
【解析】　阴极射线管电脑显示器工作时，玻璃荧光屏会产生静电，从而吸附轻小的物体，如灰尘．
【答案】　C
练考题、验能力、轻巧夺冠