1.5静电的利用与防护 学案-2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

1.5静电的利用与防护 【学习目标】 1. 了解生产生活中静电的利用。知道静电在静电除尘、静电喷雾、激光打印中的作用，能解释相关的简单现象。 2. 了解生产生活中静电的防护。知道把静电导入地下是避免静电危害的常用方法。知道在有可燃气体、粉尘的环境下如何防止静电事故。 【知识梳理】 一、静电的利用： 1、静电除尘：设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极被收集起来。 2、静电喷漆：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。 3、静电复印的工作过程： (1)充电：通过电源使有机光导体鼓带上正电。 (2)曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在有机光导体鼓上，有字迹的地方保留正电荷。 (3)显影：带负电的墨粉被吸附在字迹成像处，显示出墨粉组成的字迹。 (4)转印：带正电的转印电极使白纸带上正电，带正电的白纸与有机光导体鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸附在白纸上。 (5)放电：使有机光导体放电，除去表面的残余电荷。 二、静电的防护 防止静电危害的基本办法是尽快把产生的静电导走，避免越积越多。 防止静电的途径主要有： ①避免产生静电，例如，在可能情况下选用不易产生静电的材料。 ②避免静电的积累，产生的静电要设法导走，例如，增加空气湿度、接地等。 三、静电平衡与静电屏蔽 1．静电平衡的实质 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动。 (2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 (3)导体达到静电平衡后内部电场强度处处为零是指外电场E与导体两端的感应电荷产生的附加电场E′的合电场强度为零，E′＝－E。 2．处于静电平衡时的导体上的电荷分布特点 (1)净电荷只分布在导体表面，内部没有净电荷。 (2)感应电荷分布于导体两端，电性相反，电量相等，近异远同，如图甲所示。 (3)净电荷在导体表面的分布不均匀，一般越是尖锐的地方电荷的分布越密集，如图乙所示。 甲　　　　　　　　乙 处于静电平衡的导体周围的电场分布情况 静电平衡的导体尖端电荷集中，电荷电场线密集。可能会引起尖端放电。 3．静电屏蔽的实质 静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象，使金属壳内感应电荷的电场和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳