2.3静电的利用与防护 课件（含视频）-2021-2022学年【新教材】高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

第二章 静电场的应用 第三节 静电的利用与防护 粤教版 必修第三册 静电在生产生活中的应用： 情境：静电喷涂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，并吸附与带正电荷的被涂物的涂装技术。如图所示，静电喷涂机对一工件进行喷涂。 【思考问题】 （1）请画出电场的方向。 （2）涂料向工件运动，静电力对微粒做什么功？ （3）涂料微粒的能量是如何变化的？ 情境：如图（a）所示是一种实用的静电除尘设备图。把高压电源的正极接到金属圆筒上，负极接到悬挂在管心得金属线上，它们之间有很强的电场，圆筒截面上的电场分布如图（b）所示。 空气的电离：在一定条件下，强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正、负电荷分离。 情境：如图（a）所示是一种实用的静电除尘设备图。把高压电源的正极接到金属圆筒上，负极接到悬挂在管心得金属线上，它们之间有很强的电场，圆筒截面上的电场分布如图（b）所示。 【思考问题】 （1）空气中的正离子受到的电场力的方向是怎样的？ （2）电子附在空气中的尘埃上，尘埃受到的电场力的方向是怎样的？ 情境：如图（a）所示是一种实用的静电除尘设备图。把高压电源的正极接到金属圆筒上，负极接到悬挂在管心得金属线上，它们之间有很强的电场，圆筒截面上的电场分布如图（b）所示。 （3）假设尘埃一开始处于静止状态，电子附在尘埃上后，尘埃的运动情况是怎样的？ 静电复印技术是一种利用正、负电荷的吸引力进行油墨转移的印刷方式。 【思考问题】阅读教材，利用静电复印机复印的程序是怎样的？ （1）复印前先通过机内电路使硒鼓在暗处带正电； （2）静电潜像； （3）硒鼓在转动，潜像经过墨粉盒时，已经带负电的墨粉被吸附在鼓表明带电部位上，使潜像变成了可见的像； 静电复印技术是一种利用正、负电荷的吸引力进行油墨转移的印刷方式。 【思考问题】阅读教材，利用静电复印机复印的程序是怎样的？ （4）硒鼓继续转动，经过复印纸时把掺有树脂胶的墨粉印在纸上，白纸变成了文件的副本； （5）纸从硒鼓出来后，定影器对文件进行热晒，让墨粉永久粘在纸上，纸张送出完成复印。 【思考问题】阅读教材，请利用静电知识，解释静电植绒的原理。 尖端放电 在强电场的作用，空气中的分子被电离，产生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，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。这种现象叫作尖端放电。 例题：在燃气灶和燃气热水器中，常常安装电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电的电火花来点燃气体。点火器的放电电极是钉尖形（如图）。这是为什么？ 【讨论与交流】请例举生产生活中的例子，说明静电的危害。 防止静电危害的基本原则： 一是控制静电的产生； 二是把产生的静电迅速引走以避免静电的积累。 静电平衡 【思考问题】（1）如图所示，把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为 的电场中。在导体AB侧的平面上将感应出负电荷，在CD侧的平面上将感应出正电荷。请从微观知识解释原因。 【思考问题】（2）如果放入静电场中的是一个空腔导体，电荷分布又有什么特点呢？ 静电屏蔽：把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，但由于壳内电场强度保持为0，外电场对壳内的仪器不会产生影响。金属壳的这种作用叫作静电屏蔽。 $