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

2019鲁科版必修三 第一章 静电力与电场强度 第5节 静电的利用与防护 静电现象在自然界普遍存在，雷电便是其中的一种（图 1-27）。在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害。应该怎样利用或防护静电呢？ 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。 ①Q接电源正极还是负极？ ②m、n两点的场强谁大？ 如图所示为静电除尘示意图，m、n 为金属管内两点。在 P、Q 两点加高电压时，金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。 2.静电喷涂 静电喷漆的原理如图所示：让涂料带电，然后在强电场的作用下，被吸附到物件的表面。 优点：喷涂均匀，省时省力省料。 涂料微粒带什么电？为什么 ？ 二、静电的防护 湖南省隆回县桃发坪乡集材村， 有一块数百米的区域，近年来多次发生雷击，先后有7、8人奇特地死于雷 击。人们称这块区域为“雷击圈”。雷电是怎么形成的呢？什么原因造成的这些地方经常发生雷击事故呢？请看专家解密。 雷击分类：直击雷击、感应雷击、球星雷击、雷电侵入波。 ①防止直接雷击，一般采用避雷针或避雷线， ②防止感应雷击，应将建筑物内的金属设备、结构钢筋等予以接地。 ③防止球星雷击，雷雨时应将窗户、门关好， ④防止雷电侵入波，一般采用避雷器。 如何预防雷击呢？ 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。 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，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零。 例1、(多选)静电的应用有多种，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等，它们依据的原理都是让带电的物质粒子在电场力作用下奔向并吸附到电极上，静电喷漆的原理如图所示，则以下说法正确的是(　　) A．在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场 B．涂料微粒一定带正电 C．涂料微粒一定带负电 D．涂料微粒可以带正电，也可以带负电 例2、如图所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃垫起来，使玻璃离开桌面20～30 cm。在宽0.5 cm的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃上擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了。 (1)为什么小纸人会翩翩起舞？ (2)如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤，实验效果会更好， 此现象说明了什么？ (3)如果向“跳舞区”哈一口气，小纸人跳得就不活跃了， 此现象说明了什么？ 例3、如图为静电除尘示意图，m、n 为金属管内两点。在 P、Q 两点加高电压时，金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是(　　) A．Q 接电源的正极，且电场强度Em＝En B．Q 接电源的正极，且电场强度 Em＞En C．P 接电源的正极，且电场强度 Em＝En D．P 接电源的正极，且电场强度 Em＞En 谢谢观看！ Lavf58.51.100 $