第7节 静电的利用和防护 （课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（教科版）

第7节　静电的利用和防护 核心素养导学 物理观念 (1)了解生产生活中静电的利用，知道静电在静电除尘、静电喷漆、激光打印中的作用，能解释相关的简单现象。 (2)了解静电的危害，知道静电的常用防治措施。 科学态度与责任 能对公众利用和防护静电的一些行为发表自己的观点，有进行科学普及的兴趣和责任感。 一、静电的利用 1．静电：静止的电荷。 2．静电喷漆：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_____电荷，在电场力作用下飞向作为电极的工件。 3．静电除尘 (1)结构：由金属管和悬挂在管中心的金属导线组成，中心导线接____极，金属管接地。 同种 负 (2)原理：离金属导线越近，电场越强，导线附近的气体分子被强电场电离，形成______和_______，电子在向正极运动过程中，使烟尘中的颗粒带上负电，带电颗粒在静电力作用下被吸附到正极上，最后在重力作用下落入下方的漏斗中。 4．其他应用：激光打印、静电屏蔽、静电复印、静电植绒等也都利用了静电。 二、静电的危害 1．云层向地面放电，可能造成人畜伤亡、击毁树木房屋、造成停电事故等。 2．静电火花极易点燃易燃物质，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__________。 4．静电放电可以击穿集成电路和精密的电子元件。 电子 正离子 电磁干扰 三、静电危害的防治 1．导走多余电荷，避免静电_____。 2．调节空气的湿度，使绝缘体的表面变得潮湿，使积累的电荷容易随时_____。 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，把积累的电荷由尖端放走，即为______放电。 积累 放出 尖端 1.飞机在云层与云层之间飞行或起飞、着陆时都有可能遭遇雷击(如图所示)。但是当飞机遭遇雷击时，电流可以从雷电云到达飞机头部，纵向流过机身外壳，最后从机尾凌空打到地上或从其中一机翼打过另一机翼，横向流过机身，但不管怎样，闪电都只会沿着飞机外壳流过，而不会进入机舱内对乘客造成伤害，你知道这是为什么吗？ 提示：静电屏蔽。 2．为防止雷击对建筑物造成损坏，常在建筑物的顶端安装避雷针，那么，避雷针是如何避免建筑物遭雷击的？ 提示：当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属针出现与云层相反的电荷，通过尖端放电，这些电荷不断向大气释放，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。 新知学习(一)|静电的利用和防护 [任务驱动] 在静电除尘、静电喷漆和静电复印等静电的应用实例中，其理论依据是什么？ 提示：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，利用静电力控制带电粒子的运动或分布。　　　　 [重点释解] 1．静电的利用 (1)静电除尘的工作原理： ①如图所示，接高压电源负极的金属丝悬挂于接电源正极的金属筒中， 当电压达到一定值时，金属丝与筒之间会形成很强的电场，使空气电 离，大部分烟雾颗粒或粉尘在吸附电离后的负电荷后，在电场力的作 用下向金属筒运动，并粘于金属筒上。 ②当尘埃积累到一定程度时，下落至灰尘收集器，而通过除尘后的净化空气从出口排出。 (2)静电喷漆的工作原理：将喷枪和待喷漆的工件分别接于高压直流电源的两极，从喷枪喷出的漆便带上了一种电荷，由于同种电荷相互排斥的作用，形成了大团的雾状漆。这些带电的细小漆珠在电场力的作用下非常准确地向带有另一种电荷的工件奔去，牢固地黏附在工件的表面，完成喷漆。 (3)静电复印机的工作原理： ①复印机内有一重要部件——硒鼓，它是金属制成的圆筒，其上镀着一层硒。预先充电，使硒鼓带正电，当光照射到硒鼓时，静电层才导电。 ②如图所示，把准备复印的文件放在复印机玻璃板上，文件的影像会聚焦在硒鼓上。硒鼓上的正电荷因光的照射而被带走，没有光照射的地方则保留正电荷，在硒鼓上形成原文件影像的静电图样。 ③将带负电的黑色着色粉撒在硒鼓上，色粉只吸附在带电区。当纸张压过带电圆筒时，着色粉可粘在纸上，加热后，纸上便留下永久的影像，最后被送出来。 2．静电的防护措施 (1)防止静电的危害应遵守的原则和采取的方法 基本 原则 控制静电的产生，把产生的静电迅速引走以避免静电的积累。减少因摩擦而产生的静电 方法 接地放电、增加湿度、非导电材料的抗静电处理等 (2)静电的防止——放电 火花 放电 当电荷在物体上大量聚集时，在物体周围会产生电场，如果电场足够强，原来是绝缘体的空气被强电场击穿变为导体，这一现象称为空气的电离，强大的电流通过电离的空气时发声、发光、产生电火花并放出大量的热，这就是火花放电现象 接地 放电 用导线把带电体与大地连接起来，从而使带电体上的电荷导入大地。这是接地放电现象 [针对训练] 1．(2021·浙江6月选考)如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能