2022-2023学年粤教版必修第三册 第二章 第三节 静电的利用与防护 课件（22张）

第二章静电场的应用学习目标STSE情境导学1.了解静电在生活中的应用实例.（重点）2.了解尖端放电，知道避雷针的原理.3.知道静电的危害及相应的防护措施.（难点）一般的避雷针、电子打

油罐车上的铁链可以将火装置、工业烟囱除尘

静电导入地下的装置利用的都是尖端放电的原理

知识点一静电的利用1.静电喷涂.静电喷除是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上负电荷，并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术.2.静电除尘.静电涂尘是利用电荷相互作用的性质，把带有不同电性的粉尘从烟气中分离出来，再分类处理的过程.3.静电复印.静电复印是利用正、负电荷的吸引力进行油墨转移的印刷方式.4.静电植绒.静电植绒是利用电荷之间同性相斥、异性相吸的性质，通过使绒毛带上负电荷，令绒毛被吸引到带正电的被植体表面上.知识点二尖端放电1.电离.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，并使分子中的正、负电荷分离，我们把这种现象叫作空气的电离.2.尖端放电.两根放电针附近形成的强电场使空气发生了电离，电离后的电荷各自在奔向与它自身带异种电荷的放电针，与尖端上的电荷中和，在这个过程中尖端电量减少，这种现象叫作尖端放电.知识点三防止静电危害防止静电产生的措施：一是控制静电的产生.可以采用起电较少的设备材料，如穿棉质含量高的衣服，用石棉等绝缘材料作为导体的外壳，在机械经常发生摩擦处添加抗静电剂等；二是把产生的电荷尽快导走.最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷导入大地，避免静电积累.1.小黄在暑假旅游坐飞机时发现飞机尾翼尖端处有些很细的针，如图所示.这些细针的功能最有可能的是（）A.扰乱空气流B.发射与地面飞机场联系的电磁波C.预防雷电击中高空飞行的飞机D.释放高速飞行与空气摩擦时产生的静电解析：飞机高速飞行时与空气摩擦产生静电，电荷在越尖锐的地方分布越多，从而可以通过尖端放电将静电释放出去.故选D.答案：D2.（多选）下列说法中正确的是（）A.静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在静电力的作用下，奔向并吸附到带有异种电荷的电极上B.静电复印的原理是让油墨带上电荷，然后在静电力的作用下，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，然后在静电力的作用下，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，静电除尘的原理就是吸附负电荷的灰尘在静电力作用下被吸附到带正电荷的圆筒上，A正确.静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电，在静电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，将原稿图像投射到感光片上，并使其形成静电潜像的过程，曝光时，感光片亮区光导体导通，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（不变）.B、C正确，D错误.答案：ABC学习小结1.通过实验了解尖端放电现象.2.结合生活实际理解静电现象探究静电的应用、危害和防止1.静电的应用.从原理上可将应用问题分两种类型：（1）利用静电力控制带电粒子的运动或分布.例如：静电除尘、静电摄影（复印、制版、照相）、静电喷涂（静电喷漆、静电植绒、静电喷洒、油墨喷射印刷）.（2）从能量转化的角度将静电现象进行应用.以静电场作媒介来实现电能和其他能之间的转化.例如：在范德格拉夫起电机及航天器发动机中，由于离子或带电胶体粒子在真空中被高电压加速，以极大的速度喷出而产生强大的推动力，制成离子推进器.2.锁住黑烟原理.（1）原理图（如图所示）.（2）基本构造：金属筒A和悬在管中的金属丝B，A接高压电源正极，B接高压电源负极.（3）原理：A、B之间产生强电场，距B越近，场强越大，B附近空气中的气体分子被电离，成为电子和正离子.正离子被吸到B上，得到电子又成为分子；电子在向正极运动的过程中，使烟气的煤粉带负电，吸附到正极A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中.（4）应用：静电除尘可除去有害的微粒，也可以回收物资，如回收水泥粉尘.3.防止静电的危害.（1）静电的危害.①影响产品的质量.②妨碍电子器件的正常工作甚至损坏某些部件.③由于火花放电而引起火灾或爆炸.（2）防止静电危害的基本方法.①把产生的静电迅速导走，以避免静电积累.②通过工艺控制减少因摩擦产生的静电.③静电接地，增加湿度，非导电材料的抗静电处理（在非导电材料中添加导电材料，制成抗静电材料）.例如：油罐车上常拖有一根铁链，它一端与油罐相连，一端拖在地上.在油罐车中因摩擦产生的静电就通过这根铁链及时导入大地，从而避免静电的积累.飞机的轮胎用导电橡胶制造，也是方便在着陆时把机身的静电引入大地.【典例1】

（多选）如图为静电除尘示意图，在M、N两点间接高压电源，金属管内空气电离，电离的离子在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，因而煤粉被吸附到管上，排出的烟就清洁了.对此示意图，下列说法正确的是（）A.N接电源的正极B.M接电源的正极C.电场强度Em＞EnD.电场强度Em＜En解析：电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电，N接电源正极，将金属棒与金属管壁看作电容器，则其内电场线分布情况如图所示.由图可知金属棒附近的m点电场线较密，故Em＞En.答案：AC【典例2】在印染车间，为了保证花布的印染质量，通常是使车间内的湿度大一些，为什么？解析：在印染车间，由于在印染过程中布与机械间的相对运动造成摩擦，摩擦产生的静电会吸引轻小的物体.这样空气中的一些漂浮物就会吸附在印制好的花布上，使印染的效果大打折扣.因此要消除静电对印染质量造成的影响，就必须将因摩擦而产生的静电荷导走.在车间里最好的方法就是使空气潮湿，摩擦产生的静电直接对空气放电，就可以消除静电的影响.答案：见解析静电的应用在生产和生活中，静电的应用十分广泛，如激光打印、静电喷涂、静电除尘、静电处理种子、静电处理水、静电放电产生臭氧、静电植绒、静电复印、喷墨打印、静电净化空气、静电提高喷洒农药的效果、静电选矿等.1.以下四幅图均是与静电现象相关的实际应用的例子，其中属于防止静电危害的是（）解析：A图是利用静电现象复印；B图是利用静电现象喷涂；C图是利用静电现象除尘，以上三图均是静电的利用.D图是利用铁链将静电荷导走，属于静电危害的防止.故D正确.答案：D2.（多选）图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的.下列表述正确的是（）A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大解析：由题图可知，集尘极电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电