《7 静电现象的应用》讲义

《7静电现象的应用》讲义同学们，咱们现在开始学习高中苏教版选修31第一章静电场里的静电现象的应用啦。一、静电现象在生活中的小发现我先给大家讲个我自己的事儿。有一次我在冬天脱毛衣的时候，就听到噼里啪啦的声音，而且还能看到小火花。当时我就想啊，这是怎么回事呢？其实这就是静电现象。在干燥的环境下，毛衣和身体摩擦，就产生了静电。这种静电现象在我们生活中到处都能碰到，就像有时候我们去摸门把手，也会被电一下，吓自己一跳呢。二、静电现象的基础知识1、静电的产生物体为什么会产生静电呢？这得从原子说起。咱们都知道，原子是由原子核和电子组成的。正常情况下，原子核带正电，电子带负电，它们的正负电荷数量是相等的，所以物体对外不显电性。但是当两个物体相互摩擦的时候，就会有一些电子从一个物体跑到另一个物体上去。比如说，刚刚我讲的脱毛衣的事儿，毛衣在和身体摩擦的过程中，毛衣就从身体上“抢”走了一些电子，这样毛衣就带负电了，身体因为少了电子就带正电了。这就是静电产生的一个简单原理。2、静电的特性静电有一些很有趣的特性。它能够吸引轻小物体。我记得有一次我做了个小实验，用梳子在头发上梳了几下，然后把梳子靠近一些小纸屑，你们猜怎么着？那些小纸屑就像被施了魔法一样，一下子就被梳子吸起来了。这就是因为梳子带上了静电，静电产生的电场对小纸屑有吸引力。三、静电现象在工业上的应用1、静电除尘在工厂里啊，特别是那些有很多灰尘的工厂，像火力发电厂之类的，就用到了静电除尘。这是怎么个原理呢？我们可以想象一下，工厂里的烟囱里冒出的烟就像一团乱糟糟的东西，里面有很多灰尘颗粒。在烟囱里设置一个静电除尘装置，这个装置会产生很强的电场。灰尘颗粒在经过这个电场的时候，就会被电离。那些带正电的灰尘颗粒就会被吸附到带负电的电极上，带负电的灰尘颗粒就会被吸附到带正电的电极上。这样，从烟囱里排出去的烟就干净多了。就好比我们用一个超级大的“静电扫帚”，把灰尘都扫到一边去了，不让它们跑到空气里去污染环境。2、静电喷涂静电喷涂也是工业上常用的一种技术。比如说汽车生产厂，要给汽车外壳喷漆。如果用普通的喷漆方法，可能会喷得不均匀，而且浪费油漆。但是用静电喷涂就不一样了。把汽车外壳接地，让它带正电，然后喷漆枪喷出的油漆雾滴带上负电。你们想啊，正电和负电就像两块磁铁，相互吸引。这样油漆雾滴就会被汽车外壳吸引过去，而且会很均匀地附着在上面。这就像给汽车外壳穿上了一件特别合身又漂亮的衣服，既节省了油漆，又让汽车的外观更美观。四、静电现象在农业上的应用1、静电选种在农业上，静电也有大用处呢。就拿选种来说吧。农民伯伯种粮食，种子的好坏很关键。静电选种就是一种很聪明的办法。比如说小麦种子，我们可以根据种子的含水量或者其他一些特性，让好种子和坏种子带上不同的电荷。然后在电场里，好种子和坏种子就会因为受到的电场力不同而分开。就像把一群小朋友按照性别分开一样，让好种子去播种，坏种子就被淘汰掉了。这样种出来的庄稼就会更健康，产量也会更高。2、静电灭虫还有静电灭虫也很有趣。虫子啊，它们也是小小的生物，身体也是由原子组成的。有些害虫会对庄稼造成很大的危害。我们可以利用静电让害虫触电。在庄稼地里设置一些静电装置，当害虫靠近的时候，就会被静电击中。这就好比给庄稼地设置了一个无形的“电网”，害虫一碰到就被电晕或者电死了，这样就能保护庄稼了。五、静电现象在医疗上的应用1、静电治疗在医疗领域，静电也有它的用武之地。有一种静电治疗的方法。比如说有些病人身体的血液循环不太好，医生可能会用静电来刺激身体的某些部位。静电产生的电场可以对人体的细胞产生一些作用，让细胞的活性增强，促进血液循环。就像给身体里的小细胞们打了一针“兴奋剂”，让它们活跃起来，更好地为身体服务。2、静电除菌医院里啊，细菌可是个大问题。静电除菌就是一种很有效的办法。在医院的一些病房或者手术室里，我们可以利用静电来吸附空气中的细菌。就像用一个超级小的“静电吸尘器”，把细菌都吸走，让病人在一个更干净、更安全的环境里接受治疗。六、静电现象应用中的注意事项1、静电危害虽然静电有这么多的应用，但它也有危害。比如说在一些易燃易爆的场所，像加油站，如果产生静电就很危险。大家都知道汽油是很容易燃烧的，一旦有静电产生火花，就可能引发爆炸。所以在加油站，我们经常会看到一些防止静电的标识，工作人员也会采取很多措施来防止静电的产生，比如穿防静电的工作服，加油枪也有特殊的设计来导走静电。2、静电防护在有静电危害的地方，我们要做好静电防护。除了刚刚说的加油站的那些措施，在一些电子厂也是这样。电子元件都很精密，如果被静电击中，可能就会损坏。所以电子厂的工人在工作的时候，会戴上防静电的手环，车间里也会有一些设备来控制环境的湿度，因为湿度合适的话，就不容易产生静电。七、课程重点和难点1、重点（1）静电现象产生的原理。这是理解静电应用的基础，就像盖房子要先打地基一样，如果不明白静电是怎么产生的，就很难理解后面的应用。所以大家一定要把这个原理搞清楚，知道是原子里的电子在摩擦过程中发生了转移才产生了静电。（2）静电在不同领域的应用原理。比如静电除尘是利用电场对带电灰尘颗粒的吸附作用，静电喷涂是利用正负电荷的吸引让油漆均匀附着等。这些原理都很重要，大家要结合实际例子去理解。2、难点（1）对静电场概念的理解。静电场是一种看不见摸不着的东西，但是它却实实在在地存在并且对电荷有作用力。同学们可能会觉得这个概念很抽象。大家可以想象静电场就像一个无形的“力的海洋”，电荷在这个“海洋”里就会受到力的作用。我们可以通过一些实验，比如用验电器来检测静电场的存在，来加深对这个概念的理解。（2）静电应用中的电荷分布和电场计算。在一些比较复杂的静电应用中，可能会涉及到电荷是怎么分布在物体上的，以及电场强度的计算。这些内容需要大家掌握一些数学知识，像库仑定律等。不过大家不要害怕，我们只要一步一步来，多做一些练习题就会慢慢掌握的。八、总结同学们，今天我们学习了静电现象的应用。从生活中的小静电现象，到工业、农业、医疗等领域的大应用，