(讲义)第1章 7.静电的利用和防护-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(教科版2019)

7．静电的利用和防护 学习任务 1．知道静电的概念，了解静电的应用、危害与危害的防治方法。 2．掌握静电产生的原因，了解激光打印、静电除尘及静电喷涂的工作原理。知道静电的危害并能利用科学防治其危害，能解释有关的自然现象。 3．通过学习激光打印机的工作过程，体验静电的应用，通过静电危害的防治的学习，体验科学的力量。 4．通过对静电的利用和防护的学习，体会科学的魅力，激发学习科学、应用科学的兴趣。 一、静电 1．定义：静止的电荷称为静电。 2．静电现象：在日常生活中，像衣物使人体受到电击的这类现象。 3．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，就越容易击穿周围的空气而发生火花放电。 说明：一般物体相互摩擦后所带的电荷量很小，只有微库量级，但是形成的电压却很高。 二、静电的利用 1．静电的利用：静电喷涂、静电除尘、激光打印、静电屏蔽等。 2．静电喷涂：设法使雾化的油漆液滴或固体涂料的细小颗粒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，就能够比较均匀地沉积于工件表面。 3．静电除尘：设法使烟尘中的颗粒带负电，在静电力作用下被吸附到正极而收集起来。 4．激光打印机的工作过程 (1)计算机传送指令给激光打印机的微处理器。 (2)硒鼓旋转时，被喷射电子，带上负电荷。 (3)根据指令，光射到硒鼓的部分表面，在硒鼓上留下带负电的“静电潜像”。 (4)在硒鼓滚动的过程中，吸引不带电的墨粉。 (5)打印纸带正电荷，受到硒鼓滚压后“吸走”了鼓上的墨粉。 (6)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。 说明：静电的利用有很多：如静电复印、静电植绒等。 三、静电的危害 1．雷雨云的雷鸣电闪。 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。 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。 说明：避雷针就是尖端放电的例子，可以保护建筑物免受雷击伤害。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)静电喷涂是利用了静电。 (√) (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)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开。 (×) (4)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。 (√) 2．对于静电喷漆的说法，下列正确的是(　　) A．当油漆从喷枪喷出时，油漆粒子带正电，物体也带正电，相互排斥而扩散开来 B．当油漆从喷枪喷出时，油漆粒子带负电，物体不带电，相互吸引而被物体吸附 C．从喷枪喷出的油漆粒子带正电，相互排斥而扩散开来，被吸附在带负电的物体上 D．因为油漆粒子相互排斥而扩散开来，所以静电喷漆虽喷漆均匀但浪费油漆 C　[喷枪喷出的油漆粒子带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，从而减少了浪费，所以C正确。] 3．(多选)下列说法中正确的是(　　) A．静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到带有异种电荷的电极上 B．静电复印的原理是让油墨带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到带异种电荷的白纸上 C．静电喷涂的原理是让油漆带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到吸引油漆的工件上 D．静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方 ABC　[灰尘很容易吸附电子，静电除尘的原理就是吸附负电荷的灰尘在电场力作用下被吸附到带正电荷的圆筒上，A对；静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电，在电场力作用下吸附到带异种电荷的预期部位；静电复印曝光时，在光学系统作用下，将原稿图像投射到感光片，并使其形成静电潜像的过程，曝光时，感光片亮区光导体导通，表面电荷迅速消失(亮衰)，暗区光导体绝缘，表面电荷基本保持(不变)。B、C对，D错。] 油罐车尾部都装有导电拖地带，你知道这是为什么吗？ 提示：油罐车在运输的时候，油会与桶壁摩擦起电，油罐车后面拖一条导电拖地带就可以将产生的静电及时导走，防止静电积累到一定程度再放电发生爆炸危害。 考点1　静电的产生、利用和防护 1．静电是如何产生的 两种不同的物体相互摩擦可以起电，甚至干燥的空气与衣物摩擦也会起电。摩擦产生的静电在能导电的物体上迅速流失，而在不导电的绝缘体(如化纤、毛织物等物体)上就不会流失，而是聚集起来，当达