第一章 7 静电的利用和防护-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案word（教科版2019）

7．静电的利用和防护 1．了解什么是静电。2.了解静电喷漆、静电除尘、静电在激光打印机中的应用。3.了解静电的危害及防治方法。 一　静电 1．定义：静止的电荷称为静电。 2．静电的产生机理：物体带电后，其周围会产生电场，电场中电势不同的两点间存在电压。一般物体相互摩擦后所带的电荷量很少，但是形成的电压却很高。电压高到一定程度，就会击穿周围的空气而发生火花放电。 3．静电的特点：带电体的绝缘性能越好，电荷越容易积累，产生的电压就会越高。绝缘性能越好的物体一旦带上静电，电荷的泄漏速度越慢，其危害性就越大。 二　静电的利用 1．静电喷漆：利用静电在物体上喷涂液体或固体涂料，即静电喷漆。 (1)原理：使雾化的油漆液滴或固体涂料的细小颗料飞离喷嘴时带上同种电荷，在电场力作用下飞向作为电极的工件，由于同种电荷的排斥作用，能够比较均匀地沉积于工件表面。 (2)静电喷涂具有效率高、质量好的优点。 2．静电除尘：除尘装置由金属管A和悬挂在管中心的金属导线B组成。工作时，使中心的金属导线B带负电，金属管A接地，A、B之间产生强电场，距B越近，电场越强。导线B附近的气体分子被强电场电离，形成电子和正离子，电子在向正极A运动的过程中，使烟尘中的颗粒带上负电。这些带电颗粒在静电力作用下被吸附到正极A上，最后在重力作用下落入下方的漏斗中。 3．激光打印机：计算机传送指令给激光打印机的微处理器。微处理器依照指令控制光源的目标和持续时间。在不受光照时，硒是绝缘体；硒鼓旋转时，被喷射电子，带上负电荷。根据微处理器接收到的指令，光射到硒鼓的部分表面。被光照的部分，硒变成半导体，电荷被导走，不再带电。由此，在硒鼓上留下了带负电的“静电潜像”。在硒鼓滚动的过程中，吸引不带电的墨粉。墨粉中含有碳粒，硒鼓上带的墨粉越多，印出的黑色越浓。打印纸在一个电极的作用下携带正电荷，受到硒鼓滚压后“吸走”了鼓上的墨粉(即图像)。打印纸穿过定影器的加热压辊，纸上的墨粉熔化后被牢固地黏结在纸上。硒鼓返回黑暗中，成为绝缘体。表面被重新喷射电子，准备下一次打印。 4．其他应用：静电屏蔽、静电复印、静电植绒等。 三　静电的危害 1．雷雨云的雷鸣电闪，有可能造成人畜伤亡、击毁树木房屋、造成停电事故、酿成飞行事故、引发森林大火、干扰无线电通信等。 2．在存放易燃易爆品或产生粉尘、油雾较多的生产场所，静电火花极易点燃这些易燃物质，引起爆炸和火灾。 3．静电放电可能引起电子设备的故障，造成电磁干扰。 4．静电放电还可以击穿集成电路和精密的电子元件。 四　静电危害的防治 1．要尽快导走多余电荷，避免静电积累。 2．调节空气的湿度也是防治静电危害的有效办法。 3．在易燃易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的通风、消除静电火花的引爆条件也是十分重要的防静电措施。 4．给导体加一个金属尖端，就能把积累的电荷由尖端放走，这称为尖端放电。 判一判 (1)静电喷涂是使雾化的涂料微粒带上负电荷，并吸附于带正电的被涂物。(　　) (2)避雷针能避免建筑物被雷击，是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。(　　) (3)飞机轮上装有拖地线，油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地。(　　) (4)静电都是很微弱的。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)√　(4)× 探究　静电的利用 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 活动1：静电在工业和生活中有很多重要的应用，你知道哪些？ 提示：静电喷涂、静电除尘、静电在激光打印中的应用、静电屏蔽、静电复印、静电植绒……。 活动2：想一想静电利用的基本原理是什么？ 提示：带电粒子在静电场中受到电场力作用。 1．静电的应用主要有以下几个方面 (1)根据电荷间的作用规律及带电体能吸引轻小物体的性质，应用有：静电复印、静电喷洒农药、静电喷漆、静电除尘、静电植绒、静电净化空气等。 (2)利用高压静电产生的电场，应用有：静电保鲜、静电灭菌、处理作物种子等。 (3)利用静电放电时产生的臭氧灭菌消毒等。 2．静电利用的原理 带电粒子在电场力作用下聚集到相应带电极板，从而达到除尘、喷漆、复印等目的。 例1　处于强电场中的空气分子会被电离，使灰尘颗粒带电，利用此原理可以进行静电除尘。如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，一枚细针与手摇起电机的负极相连，在铝板和细针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是(　　) A．烟尘因为带负电而被吸附到细针上 B．某烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小 C．某烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大 D．若某烟尘颗粒在被吸附过程中电荷量不变，离铝板越近则加速度越大 (1)烟尘是如何被电极吸附的？ 提示：烟尘吸附空气电离