1.7 静电的利用和防护 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

而且在这个静电的长期辐射下，我们人还会产生一些身体上的反应。比如说头晕、恶心，还有一种特别难受想吐的感觉。没错，而且这个静电它还会吸附空气当中大量的灰尘，可能更严重的会导致一些比如说气管类的疾病，以及心律失常等等相关的一些问题。2017年3月25日，辽宁一车主加油后车内乘客在未进行去除静电操作的情况下关闭油箱门，油箱突然熄火。江苏女子在进行自助加油时，由于操作不当，毛衣产生的静电将汽油点燃，好在女子并未受伤。 null·第一章 静电场 High school physics 了解静电的危害及防治静电危害的方法。 了解静电的产生及特点。 03 01 了解静电在生产、生活中的利用。 02 情境导入 01 静电和静电的利用 简易的静电除尘器 观察与思考 带正电圆筒A 带负电电极B + + - - 空气中的带电尘埃，在电场力作用下到达电极而被收集起来。 模拟静电除尘实验：将铝片和铜丝放入去掉底部的矿泉水瓶中，且静电高压电源的负极连接铜丝，正极连接铝片，请简述其中蕴含的道理。 观察与思考 静电 1.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。电压高到一定程度，就会击穿周围的空气而发生火花放电。　　　　　 2.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。 静电 要点归纳 静电的利用 1.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。 接负高压的涂料雾化器 - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + 工件 2.静电除尘：烟尘中带有负电的颗粒在静电力的作用下吸附到桶壁上，在重力的作用下落入漏斗中，达到除尘的目的。 静电除尘原理 静电的利用 3.激光打印：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，被光照射的部分硒变成半导体，电荷被导走，硒鼓上留下带负电的“静电潜像”，经过墨盒时吸引不带电的墨粉，带电的打印纸受到硒鼓的滚压后“吸走”墨粉形成图像。 静电的利用 传送指令 硒鼓旋转带负电 静电潜像 吸引墨粉 打印纸吸走墨粉 墨粉黏结在纸上 硒鼓恢复为绝缘体 静电植绒 静电复印 静电屏蔽 4.利用静电的其他应用 静电的利用 　 1.(多选)(2024·遂宁市高二期中)静电喷漆是利用静电吸附现象制造的，其喷涂原理如图所示，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.涂料微粒可能带正电，也可能带负电 工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，是由于喷枪喷嘴与被喷涂工件之间形成了强电场，由正电荷对涂料微粒的吸引作用可得出涂料微粒带负电，故A、C正确。 √ √ 例题 2.(2024·成都市高二期中)如图，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。尘埃进入静电除尘区域时会遇上B处电离出的电子，之后被吸附到正极A上，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中。 (1)尘埃遇上B处电离出的电子后带上　　电(选填“正”或“负”)。  负 (2)尘埃带电后，在被吸附的过程中电势逐渐_____(选填“增大”或“减小”)，电场力对尘埃_______(选填“做正功”“不做功”或“做负功”)。  增大 做正功 (1)电子带负电，则尘埃遇上B处电离出的电子后带上负电。 (2)尘埃带上负电后，在被吸附的过程中，尘埃逆电场线方向运动，由于沿电场线电势降低，可知，逆电场线，电势逐渐增大；根据上述可知，尘埃逆电场线运动，尘埃所受电场力也逆电场线，可知电场力对尘埃做正功。 1.应用静电现象的基本原理一般是让带电微粒在电场力作用下奔向并吸附到异性电极或带电体上。 2.强电场电离空气后，电子在电场力作用下向高电势运动，从而使微粒吸附电子而带负电。 总结提升 02 静电的危害与防治 静电的危害 1.雷雨云的雷鸣电闪。云层向地面的放电，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。 静电的危害 3.静电放电可能引起电子设备的故障，造成电磁干扰。静电放电还可能导致火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行。 静电的危害 4.静电放电还可以击穿集成电路和精密的电子元件。 静电的危害 1.导走多余电荷，避免静电积累。 静电危害的防治 2.调节空气的湿度。空气的湿度增大后，原来绝缘体的表面变得潮湿，从而成为导体，一些地方积累的电荷容易随时放出，无法进一步积累。潮湿的天气里不容易做好静电实验，也是这个道理。 静电危害的防治 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。 静电危害的防治 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。 尖端的强电场 周围空气电离 尖端电荷中和 尖端释放电荷 等效于 + + + + + + + + + - + - + - + - + - + - + - + - 静电危害的防治 3.(2024·广元市苍溪中学高二月考)静电现象在自然界普遍存在，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。下列关于静电现象的说法正确的是 A.静电除尘的原理是静电屏蔽 B.干燥天气里脱毛衣时会产生火花，是因为摩擦过程中凭空创造出了电荷 C.避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强 　的特点 D.印刷车间的空气应保证干燥，以便导走纸页间相互摩擦产生的静电 √ 例题 静电除尘的原理是带电粒子受到电场力作用，故A错误； 摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体，而不是创造出新的电荷，故B错误； 避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点，故C正确； 印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，需空气保持一定湿度，以便及时导走，故D错误。 4.(2024·成都市棠湖中学高二月考)人们行走时鞋子会和地板摩擦产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的灰尘产生吸引，对电脑机房、电子厂房等单位会造成一定的影响。防静电地板又叫作耗散静电地板，当它接地时，能够使电荷耗散。地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体。下列关于防静电地板的说法，正确的是 A.地板下面铺设铝箔的作用是防潮 B.地板必须是绝缘体材料 C.地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维 D.只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可 √ 03 随 堂 演 练 1.(2025·成都市四川大学附属中学高二月考)在医疗手术中，麻醉剂乙醚在有静电的空间容易产生爆炸现象，为防止其爆炸，手术室地砖要用导电材料制成，医生、护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了 A.防止漏电 B.除菌消毒 C.应用静电 D.消除静电 静电会产生火花、热量，麻醉剂易挥发，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是消除静电。 √ 2.如图是静电喷涂原理的示意图。发射极喷枪喷嘴与吸极被涂工件之间有强电场。在强电场作用下，一带电的涂料微粒(不计重力)从发射极由静止释放，加速飞向吸极，以达到喷涂目的。下列说法正确的是 A.加速飞向吸极的带电的涂料微粒带正电荷 B.带电的涂料微粒加速飞向吸极，电场强度方向 　由发射极指向吸极 C.在强电场中同一位置带电荷量越多的涂料微粒 　所受电场力越大 D.带电的涂料微粒所受电场力的方向与电场强度方向相同 √ 由于发射极与电源负极相连，吸极与电源正极相连，电场强度方向由吸极指向发射极，则加速飞向吸极的带电的涂料微粒带负电荷，故A、B错误； 根据F=qE，可知在强电场中同一位置带电荷量越多的涂料微粒所受电场力越大，故C正确； 由于涂料微粒带负电，可知带电的涂料微粒所受电场力的方向与电场强度方向相反，故D错误。 3.(多选)如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内的空气电离，电离出的电子在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而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.N接电源的正极 B.M接电源的正极 C.电场强度EB>EA D.电场强度EB<EA √ √ 电子附着在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附 在管壁上，说明管壁带正电，因此可知N接电源正极， A正确，B错误； 金属棒与金属管可看成圆柱电极与圆环电极，电场线分布情况如图所示，由图可知金属棒附近的B点处电场线较密，而靠近金属管壁的A点处电场线较疏，故B处电场强度比A处电场强度大，即EB>EA，C正确，D错误。 静电和静电的利用 静电的危害与防治 静电的利用 静电 火花放电 静电的危害 静电的防治 静电喷漆 静电除尘 激光打印 雷雨云的雷鸣电闪 静电引起爆炸和火灾 电子设备故障，干扰航天飞行器 击穿集成电路、电子元件 导走多余电荷；调节湿度 保持通风；尖端放电 课堂小结 本 课 结 束 Keep Thinking! Lavf59.27.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $静电是一种存在于物体表面的电能，在日常生活中很常见，比如走路、穿衣等活动带来的摩擦会产生不同幅度的静电电压。虽然这种静电能量很小，不会对人体造成伤害，但对于电子元器件来说，这种静电能量却不容忽视。在干燥的环境下，人体静电的电压很容易超过6到35KB当用手触摸电子设备PCB或PCB上的元器件时会因为瞬间的静电放电而使元器件或设备受到干扰，甚至损坏设备或PCB上的元器件。根据统计，约有30%到40%的IC芯片是因为esd而损坏或失效。Esd产生的高压高频脉冲信号会在PCB上形成大量噪声，并且通过导线接地、空间辐射等方式传播到其他部分，这样就会影响PCB上信号的完整性和稳定性，导致数据错误、系统重启性能下降等问题。所以在pcba的生产过程中，我们一定要做好防静电措施。 我们用实验来演示一下静电除尘。在封闭。塑料瓶的外边套一个环状铜片作为一个电极，用绕上螺旋状的金属丝作为一个电极，饮料瓶的中央还有一根金属管作为另一个电极。点燃香，让烟雾充满。饮料瓶。当在两个电极上加上高压电后，玻璃管中的烟雾被迅速清除掉，这就是静电除尘。安全提示，使用高压电源时应注意用电安全，关闭电源后要及时放电。 今天给大家介绍一下静电感应。起电机首先是两块玻璃板儿，这个是绝缘的有机玻璃。有机玻璃上边分别有铝片，铝片和这个铜丝的形成的电刷摩擦，摩擦起电之后，通过感应把电荷收集到莱顿瓶当中。看左边右边这是两个莱顿瓶，两个莱顿瓶收集的是不同的电荷。那么感应起电之后，大家请看这就开始放电了。现在我们看一下。摩擦感应气垫我们放电能不能看到？已经放电了，但是看不见这个火花，能看见了，现在有了，大家看到一个火花了吗？我们再检验一下。这是个验电器，先摸一下验电器放电，这是一个带着绝缘棒的金属小球，和他接触到这儿看，原来是B的，现在带上了电荷就张开了。再来一点看电荷就张开了，再来一点，电荷越来越多张角越来越大。好，那么我们现在把它的电荷消掉来和另一极接触起电。再放到这上面之后，大家就会发现，看它的夹角就开始闭合了，说明了两级带的是不同的电话在接触。又闭合了，再接触完全闭合。那么我们继续接触它又张开了，说明把刚才的电荷的中和之后，又带上了一种电荷。好了，今天的。 nullnull