第一节有趣的静电现象PPT课件

1、国内外近年发生了多起因静电造成的重大人员死亡事故。在军工企业部门，静电放电使火箭（弹）产生意外爆炸；在石化工业中静电放电多次使汽油着火爆炸；在电子工业中损坏电子元器件，仅美国每年因静电对电子工业所造成的损失就达几百亿美元。静电危害的另一种形式是静电力的危害，静电力的吸尘作用会影响产品质量，在大规模集成电路生产中由于静电使芯片成品率大大降低。印刷过程中由于静电吸引力使纸张难以对齐，降低生产效率。另外静电放电还产生很强的电磁干扰，其频率非常宽，从低频至几千兆赫兹以上。这种强电磁场作用时间短但其强度远比手机辐射的电磁场强，会干扰一些设备的正常工作。 第1页/共17页制作者 麦建华第2页/共17页知识

2、与技能1.了解静电现象及其产生2.知道原子结构，掌握电荷 守恒定律。3.难点：感应起电重点：起电的方式与电荷守恒定律第3页/共17页 1印刷纸张间的摩擦起电，给印刷带来麻烦纸张粘页；2人造纤维服装，穿不了多大功夫就会蒙上一层灰尘，旋转的电风扇叶片没多久就有一层厚厚的尘埃，这是由于静电吸引尘埃的缘故。3人在地毯上行走，与地毯摩擦可产生1万多伏高压，当用手拉金属门手时会遭电击。4飞机在飞行过程，油罐车在运输过程中由于与空气摩擦会产生静电。当飞机降落时，静电会击伤地勤人员；油罐车的静电积累到一定程度，放电会产生电火花，引起爆炸。微小的静电放电能引起气体爆炸，造成的电击会使人产生麻的感觉或给人以强烈打

3、击，极高压的静电会使人致命。 第一部分：你知道静电对我们生活有那些影响？第4页/共17页闪电第5页/共17页第6页/共17页 1、要使一个原本不带电的物体带电，你会、要使一个原本不带电的物体带电，你会采用哪些方法？采用哪些方法？摩擦起电实验：摩擦起电实验：通过通过“摩擦摩擦”使物体带电使物体带电接触起电实验接触起电实验：通过通过“接触接触”使物体带使物体带电电感应起电就是利用感应起电就是利用“静电感应静电感应”使物体带使物体带电电 导体置于带电体附近时，其两端会带上等导体置于带电体附近时，其两端会带上等量异种的电荷，这种现象叫量异种的电荷，这种现象叫静电感应静电感应。思考：你能用物质的微观模型

4、解释观察到的现象吗？第7页/共17页物体带电的过程实质上就是电子转移的过程物体带电的过程实质上就是电子转移的过程 电荷既不能创生，也不会消灭，它们只能从电荷既不能创生，也不会消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分。在转移过程中，电荷个部分转移到另一部分。在转移过程中，电荷的代数和不变。这叫的代数和不变。这叫电荷守恒定律电荷守恒定律。静电现象的应用：第8页/共17页感应起电小资料【演示】如图所示，把带正电荷的C球移近彼此接触的导体A和B，可以看到A、B上的金属箔片都张开，这表明A、B都带上了电荷如果先把C移走，A和B上

5、的金属箔片就会闭合如果先把A和B分开，再移走C，可以看到A、B上的金属箔片仍张开，接着让A和B接触，它们的金属箔片都闭合，这证明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和。（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应（2）感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电（3）静电感应的原因：把带电球C移近金属导体A和B时，导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷感应起电没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分第9页/共17页物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带

6、正电荷的质子组成。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以在很多运动的物体在与其它物体接触与分离的过程（如摩擦）就会带上静电。固体、液体和气体多会带上静电。如在干燥的季节人体就很容易带上很高的静电而遭受静电电击。 第10页/共17页第11页/共17页雷电是人们熟悉的自然界的电现象。据统计,在地球大气层中,每秒落到地面的雷电约有近百次,每天要发生上千万次闪电。电压可高达数千万伏,最大电流约1.01041.0105A,闪电的温度高达1.0104C以

7、上。巨型闪电产生的冲击波,将使每平方厘米面积承受70ON的巨大压力。在我国,大兴安岭森林火灾的22%以上由雷击引起,其中29%酿成大或特大火灾;全国每年因雷击伤亡的人数在1万人以上,可见雷电引起的自然灾害是不能忽视的。第12页/共17页1.雷电产生的原因是什么呢？那么雷电是怎样形成的呢？雷电在气象学上称为雷暴。形成雷暴的积雨云高耸浓密，云顶常有大量冰晶，云内垂直方向的热力对流发展旺盛，不断发生起电和放电（闪电）现象，其机制十分复杂。在放电过程中，闪电通道上的空气温度骤升，空气中水滴汽化膨胀，甚至还有电离现象产生，短时间内空气迅速膨胀，从而产生了冲击波，导致强烈的雷鸣（打雷）。由于云中的电荷在地

8、面上引起感应电荷，使云底与地面之间形成 “闪道”。当电荷积累和其他条件 （如突出的建筑物、孤立的烟筒和旷地上的人等等）具备时，就会发生闪电击地，即雷击，造成雷电灾害。 第13页/共17页有关雷电的参考数据 地球平均每年发声雷电次数16106 次每次放电时间几万分之一秒0.13秒平均每次放电时间0.03 s雷电云的厚度约（25）103 m雷电云离地面的高度几百米几千米闪电中的电压几万伏十亿伏每次闪电消耗的能量2108 J1013 J线状闪电的火花长度几千米几十千米球状闪电的火花直径10 cm20 cm落地雷占雷电的次数约十分之一雷电天气如何保护自已？第14页/共17页资料：其实，避雷针应叫“引雷

9、针”才合适在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷这样，避雷针就聚集了大部分电荷避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全避雷针的工作原理第15页/共17页 摩擦起电的物体为什么能吸引微小的物体：

10、带电体的周围存在电场，使轻小物体在靠近它的一端出现异种电荷，在远离它的一端出现等量的同种电荷。两电荷之间的作用力是跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比。因此，带电体对较近的异种电荷的吸引力大于对较远的同种电荷的排斥力。所以带电体能吸引轻小物体。构成轻小物体的物质不同，它两端出现等量异种电荷的情况也不同。 如果轻小物体是导体，导体中的自由电荷（金属导体中是自由电子，酸、碱、盐的水溶液中是正、负离子）在外电场的作用下向与电场方向相反的方向移动，使导体在靠近带电体的一面出现与带电体异种的电荷，远的一端出现与带电体同种的电荷，这种现象叫静电感应。 如果轻小物体是电介质（即绝缘体），电介

11、质里的每个分子都是由带负电的电子和带正电的原子核组成的，并且正、负电荷结合得比较紧密，处于束缚状态，几乎没有自由电荷。一般说来，分子中的正、负电荷并不集中于一点。但分子的全部负电荷与一个位于某一位置的负电荷相当，这个位置叫做这个分子的负电荷的“重心”。同样，分子的全部正电荷也有一个“重心”。有的电介质，分子的正、负电荷的“重心”重合，这类分子叫无极分子；有的电介质，分子的正、负电荷的“重心”不重合，它们之间有一定的距离，这类分子叫做有极分子。这种相距很近的相互联系的一对等值异号的电荷叫做“电偶极子”。 无极分子在受到外电场的作用时，分子的正电荷“重心”向电场方向移动，负电荷“重心”逆着电场的方向移动。从整块电介质来看，在外电场作用下，由于每个分子都变成了电偶极子，因此在电介质跟外电场垂直的两个表面上就出现了等量的正、负电荷（图48）。这种电荷不能离开电介质，叫做束缚电荷。 有极分子在受到外电场的作用时，每个分子的电偶极子都