第七节 静电的利用与防范（教学课件）物理沪科版2020必修第三册

第九章　静电场及其应用 9.7 静电的利用和防范 1.了解静电的利用与防护，能解释相关的自然现象。. 2.通过静电现象的利用和防护，增强安全，利用静电的意识. 【学习目标】 随着科学的发展和技术的进步，各种利用静电的电器越来越普及，静电与人们的关系越来越密切。在生产和社会生活中，静电既有有利的一面，如静电植绒、静电除尘、静电复印等，也有需要防范的一面，如雷击等。 导入新课 一、如何利用静电？ 4 1、静电除尘 在工农生产中，我们常常利用静电来净化气体或回收有用尘粒。右图为静电除尘装置及其示意图。高压电源的正级接到金属圆筒A上，负极接到县挂在管心的金属线B上，它们之间有很强的电场，而且距管心的金属线越近，场强越大。因此，金属线附近的气体分子被强电场电离，成为电子和正离子。 在电场力的作用下，正离子被吸引到金属线上，得到电子而成为分子；电子在奔向正极A的运动过程中遇到尘粒，附在空气中的尘埃上，使尘粒带负电而被吸附到正极处。尘埃积累到一定程度，在重力作用下落入下面的漏斗中。此装置既可以清洁环境又可回收尘埃中的用用物质。如常用于火力发电站收集烟气中的煤灰和粉尘，以及用于冶金业收集锡、锌、铅、铝等的氧化物。静电除尘也可以用于家庭除尘灭菌。 新课讲授 2、静电喷漆 静电喷雾的待点是形成带有电荷的雾滴。在工业生产中、 静电喷雾技术可用于汽车、家电、仪表等外壳的聩涂。 如图所示，静电喷漆的聩枪口上有金属导流管接高压负极，被涂工件接地作为正极，在喷口和工件之间形成较强的静电场。当高压空气将涂料从输料管送到喷口的导流管时，由于导流管连接高压负极使涂料微粒带上负电荷，在静电力和压缩空气的作用下飞向工件，并均勾地吸附在工件表面。经过干燥或加热，固化成厚度均匀、质地坚固的涂层，完成喷涂工作。 利用有机光导体的光敏特性，让电荷排列组合成相应的文字图样，利用静电吸附吸上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上。 3、静电复印 现代电子技术的广泛应用络人们带来了许多方便。大太提高了工作效率。静电复印机只右面化电打场，游明， 可扩印和带印并可发印形色原件等优点而被广营应用。 复印机也应用了静电吸附。复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是一个金属圆柱，表面有种特殊的材料。没有光照时，它是绝缘体，受到光照时变成导体。利用这个性质我们可以让电荷排列组合成相应的文字图样，再利用静电吸附，吸上墨粉，再将墨粉图样转印到纸上。通过充电放电还可以重复利用，非常方便快捷。 9 【例1】（2022·上海·金华高一期末）下图是一种新颖的“静电”绝缘纤维布制成的预防新型冠状病毒肺炎口罩面料构成示意图。其中熔喷层经驻极工艺，表面带有电荷，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于（　　） A．静电感应 B．摩擦起电 C．静电吸附 D．静电屏蔽 C 课堂练习 11 12 13 14 15 由前面所述，静电有许多用处，但静电带来的危害也是不少的。这主要来源于带电体产生的静电场作用。如飞机飞行时机体外壳与空气、灰尘等摩擦会使飞机通过摩擦带电，如果不把这些静电消除，将会严重扰乱飞机电子设备的正常工作；在纺织车间里，由于纱与纱、纱与织布机之间的摩擦，产生静电容易引起火灾；在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度。 二、如何防范静电对人类的危害？ 17 静电接地一般是通过金属导线与大地接触来实现的。如图所示，常见的运油车或运气车的车尾都会拖一根铁链和加油机上的金属键盘等都是通过有效接地的方法把静电传入地下，使电位降为0，以防止静电的积聚，避免静电放电的火花引发爆炸。油罐车的静电接地装置可以人为地为静电和大地之间创造一个回路。 1.静电接地 飞机使用导电橡胶制作的轮胎，在着陆时静电通过导电轮胎及时传人大地，保证乘客和飞机的安全。 天气干燥纺织厂在纺织加工过程中频频出现静电问题，并对纺织品、生产设备造及操作人员都成一定程度的影响，最终会导致纺织产品的质量下降。例如纱线粘连在一起、打结、飞絮、纱线条干不匀等，同时静电对人员的影响也是不言而喻的，总是在不经意间被静电“电”到吓一跳，对人的皮肤、心脏、情绪等都有影响。 2.人为控制 干燥的季节，物品的导电性就会降低，所以更容易出现静电现象，既然知道了这个原因，要想去除静电就非常简单了，一般情况下只要使用加湿器增加湿度即可，而且它在纺织行业使用还能减少飞花和静电现象。但是纺织车间的湿度会直接影响纱线纤维在纺纱加工过程中的纺纱性能，如果湿度过低则会产生大量静电、粉尘、从而造成纱线条干不匀、细纱断头及纱疵增多的问题，因此，纺纱厂的车间或仓库都须保持相应的湿度。 3.使用避雷针(接闪杆) 雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷。这样，避雷针就聚集了大