2022-2023學(xué)年粵教版必修第三冊 第二章 第三節(jié) 靜電的利用與防護(hù) 課件（22張）

第二章靜電場的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)STSE情境導(dǎo)學(xué)1.了解靜電在生活中的應(yīng)用實(shí)例.（重點(diǎn)）2.了解尖端放電，知道避雷針的原理.3.知道靜電的危害及相應(yīng)的防護(hù)措施.（難點(diǎn)）一般的避雷針、電子打

油罐車上的鐵鏈可以將火裝置、工業(yè)煙囪除塵

靜電導(dǎo)入地下的裝置利用的都是尖端放電的原理

知識點(diǎn)一靜電的利用1.靜電噴涂.靜電噴除是一種利用靜電作用使霧化涂料微粒在高壓電場作用下帶上負(fù)電荷，并吸附于帶正電荷的被涂物的涂裝技術(shù).2.靜電除塵.靜電涂塵是利用電荷相互作用的性質(zhì)，把帶有不同電性的粉塵從煙氣中分離出來，再分類處理的過程.3.靜電復(fù)印.靜電復(fù)印是利用正、負(fù)電荷的吸引力進(jìn)行油墨轉(zhuǎn)移的印刷方式.4.靜電植絨.靜電植絨是利用電荷之間同性相斥、異性相吸的性質(zhì)，通過使絨毛帶上負(fù)電荷，令絨毛被吸引到帶正電的被植體表面上.知識點(diǎn)二尖端放電1.電離.導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場很強(qiáng)，空氣中殘留的帶電粒子在強(qiáng)電場的作用下發(fā)生劇烈的運(yùn)動，把空氣中的氣體分子撞散，并使分子中的正、負(fù)電荷分離，我們把這種現(xiàn)象叫作空氣的電離.2.尖端放電.兩根放電針附近形成的強(qiáng)電場使空氣發(fā)生了電離，電離后的電荷各自在奔向與它自身帶異種電荷的放電針，與尖端上的電荷中和，在這個過程中尖端電量減少，這種現(xiàn)象叫作尖端放電.知識點(diǎn)三防止靜電危害防止靜電產(chǎn)生的措施：一是控制靜電的產(chǎn)生.可以采用起電較少的設(shè)備材料，如穿棉質(zhì)含量高的衣服，用石棉等絕緣材料作為導(dǎo)體的外殼，在機(jī)械經(jīng)常發(fā)生摩擦處添加抗靜電劑等；二是把產(chǎn)生的電荷盡快導(dǎo)走.最簡單又最可靠的辦法是用導(dǎo)線把設(shè)備接地，這樣可以把電荷導(dǎo)入大地，避免靜電積累.1.小黃在暑假旅游坐飛機(jī)時發(fā)現(xiàn)飛機(jī)尾翼尖端處有些很細(xì)的針，如圖所示.這些細(xì)針的功能最有可能的是（）A.擾亂空氣流B.發(fā)射與地面飛機(jī)場聯(lián)系的電磁波C.預(yù)防雷電擊中高空飛行的飛機(jī)D.釋放高速飛行與空氣摩擦?xí)r產(chǎn)生的靜電解析：飛機(jī)高速飛行時與空氣摩擦產(chǎn)生靜電，電荷在越尖銳的地方分布越多，從而可以通過尖端放電將靜電釋放出去.故選D.答案：D2.（多選）下列說法中正確的是（）A.靜電除塵的原理是讓灰塵帶上電荷，然后在靜電力的作用下，奔向并吸附到帶有異種電荷的電極上B.靜電復(fù)印的原理是讓油墨帶上電荷，然后在靜電力的作用下，奔向并吸附到帶異種電荷的白紙上C.靜電噴涂的原理是讓油漆帶上電荷，然后在靜電力的作用下，奔向并吸附到吸引油漆的工件上D.靜電復(fù)印中的硒鼓上字跡的像實(shí)際是曝光的地方解析：灰塵很容易吸附電子，靜電除塵的原理就是吸附負(fù)電荷的灰塵在靜電力作用下被吸附到帶正電荷的圓筒上，A正確.靜電復(fù)印和靜電噴涂是分別使油墨和油漆帶電，在靜電力作用下吸附到帶異種電荷的預(yù)期部位；靜電復(fù)印曝光時，在光學(xué)系統(tǒng)作用下，將原稿圖像投射到感光片上，并使其形成靜電潛像的過程，曝光時，感光片亮區(qū)光導(dǎo)體導(dǎo)通，表面電荷迅速消失（亮衰），暗區(qū)光導(dǎo)體絕緣，表面電荷基本保持（不變）.B、C正確，D錯誤.答案：ABC學(xué)習(xí)小結(jié)1.通過實(shí)驗(yàn)了解尖端放電現(xiàn)象.2.結(jié)合生活實(shí)際理解靜電現(xiàn)象探究靜電的應(yīng)用、危害和防止1.靜電的應(yīng)用.從原理上可將應(yīng)用問題分兩種類型：（1）利用靜電力控制帶電粒子的運(yùn)動或分布.例如：靜電除塵、靜電攝影（復(fù)印、制版、照相）、靜電噴涂（靜電噴漆、靜電植絨、靜電噴灑、油墨噴射印刷）.（2）從能量轉(zhuǎn)化的角度將靜電現(xiàn)象進(jìn)行應(yīng)用.以靜電場作媒介來實(shí)現(xiàn)電能和其他能之間的轉(zhuǎn)化.例如：在范德格拉夫起電機(jī)及航天器發(fā)動機(jī)中，由于離子或帶電膠體粒子在真空中被高電壓加速，以極大的速度噴出而產(chǎn)生強(qiáng)大的推動力，制成離子推進(jìn)器.2.鎖住黑煙原理.（1）原理圖（如圖所示）.（2）基本構(gòu)造：金屬筒A和懸在管中的金屬絲B，A接高壓電源正極，B接高壓電源負(fù)極.（3）原理：A、B之間產(chǎn)生強(qiáng)電場，距B越近，場強(qiáng)越大，B附近空氣中的氣體分子被電離，成為電子和正離子.正離子被吸到B上，得到電子又成為分子；電子在向正極運(yùn)動的過程中，使煙氣的煤粉帶負(fù)電，吸附到正極A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中.（4）應(yīng)用：靜電除塵可除去有害的微粒，也可以回收物資，如回收水泥粉塵.3.防止靜電的危害.（1）靜電的危害.①影響產(chǎn)品的質(zhì)量.②妨礙電子器件的正常工作甚至損壞某些部件.③由于火花放電而引起火災(zāi)或爆炸.（2）防止靜電危害的基本方法.①把產(chǎn)生的靜電迅速導(dǎo)走，以避免靜電積累.②通過工藝控制減少因摩擦產(chǎn)生的靜電.③靜電接地，增加濕度，非導(dǎo)電材料的抗靜電處理（在非導(dǎo)電材料中添加導(dǎo)電材料，制成抗靜電材料）.例如：油罐車上常拖有一根鐵鏈，它一端與油罐相連，一端拖在地上.在油罐車中因摩擦產(chǎn)生的靜電就通過這根鐵鏈及時導(dǎo)入大地，從而避免靜電的積累.飛機(jī)的輪胎用導(dǎo)電橡膠制造，也是方便在著陸時把機(jī)身的靜電引入大地.【典例1】

（多選）如圖為靜電除塵示意圖，在M、N兩點(diǎn)間接高壓電源，金屬管內(nèi)空氣電離，電離的離子在電場力的作用下運(yùn)動，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，因而煤粉被吸附到管上，排出的煙就清潔了.對此示意圖，下列說法正確的是（）A.N接電源的正極B.M接電源的正極C.電場強(qiáng)度Em＞EnD.電場強(qiáng)度Em＜En解析：電子附在煤粉上，使煤粉帶上負(fù)電荷，煤粉若能吸附在管壁上，說明管壁帶正電，N接電源正極，將金屬棒與金屬管壁看作電容器，則其內(nèi)電場線分布情況如圖所示.由圖可知金屬棒附近的m點(diǎn)電場線較密，故Em＞En.答案：AC【典例2】在印染車間，為了保證花布的印染質(zhì)量，通常是使車間內(nèi)的濕度大一些，為什么？解析：在印染車間，由于在印染過程中布與機(jī)械間的相對運(yùn)動造成摩擦，摩擦產(chǎn)生的靜電會吸引輕小的物體.這樣空氣中的一些漂浮物就會吸附在印制好的花布上，使印染的效果大打折扣.因此要消除靜電對印染質(zhì)量造成的影響，就必須將因摩擦而產(chǎn)生的靜電荷導(dǎo)走.在車間里最好的方法就是使空氣潮濕，摩擦產(chǎn)生的靜電直接對空氣放電，就可以消除靜電的影響.答案：見解析靜電的應(yīng)用在生產(chǎn)和生活中，靜電的應(yīng)用十分廣泛，如激光打印、靜電噴涂、靜電除塵、靜電處理種子、靜電處理水、靜電放電產(chǎn)生臭氧、靜電植絨、靜電復(fù)印、噴墨打印、靜電凈化空氣、靜電提高噴灑農(nóng)藥的效果、靜電選礦等.1.以下四幅圖均是與靜電現(xiàn)象相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用的例子，其中屬于防止靜電危害的是（）解析：A圖是利用靜電現(xiàn)象復(fù)?。籅圖是利用靜電現(xiàn)象噴涂；C圖是利用靜電現(xiàn)象除塵，以上三圖均是靜電的利用.D圖是利用鐵鏈將靜電荷導(dǎo)走，屬于靜電危害的防止.故D正確.答案：D2.（多選）圖為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖.塵埃在電場中通過某種機(jī)制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的.下列表述正確的是（）A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷B.電場方向由集塵極指向放電極C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大解析：由題圖可知，集塵極電勢高，放電極電勢低，放電極與集塵極間電場方向向左，即電