高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第三节 静电的利用与防护优质课课件ppt

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第三节 静电的利用与防护优质课课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了学习目标，静电的利用，除尘原理，静电的防护，雷电与避雷，生活小常识，本课小结，当堂检测等内容，欢迎下载使用。

1. 通过实例分析，构建物理模型，提高科学探究和科学思维的能力，形成物理观念；2. 了解静电利用和防护的实例，认识物理学对经济、社会发展的推动作用，培养学生的科学态度和社会责任感。
自然界到处都有静电。生产中的搅拌、挤压、切割等活动，生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。在加油站给车加油前，为什么要触摸一下静电释放器？
静电喷涂是--种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上负电荷，并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术.与传统的喷漆工艺相比较，静电喷涂具有显著优势，如涂层质量高、涂料利用率高、对使用者操作技巧要求低等.目前，大到高铁、汽车、拖拉机，小到工件、玩具、家用电器等，都会用到静电喷涂技术.
高压电源的正级接到金属圆筒上，负极接到县挂在管心的金属线上，它们之间有很强的电场，而且距管心的金属线越近，场强越大。因此，金属线附近的气体分子被强电场电离，成为电子和正离子。
在电场力的作用下，正离子被吸引到金属线上，得到电子而成为分子；电子向着金属圆筒正极运动的过程中，附在空气中的尘埃上，使尘埃带上负电，并被吸附到金属圆筒上。尘埃积累到一定程度，在重力作用下落入下面的漏斗中。此装置既可以清洁环境又可回收尘埃中的用用物质。
静电复印技术是美国物理学家卡尔逊( C. Carlsn，1906- -1968)于1938年发明的种影印复印技术.它是一种利用正、负电荷的吸引力进行油墨转移的印刷方式，又称无压印刷.其核心部件是- 个有机光导体鼓的金属圆柱，它的表面被涂_上有机光导体( OPC)，没有光照时，OPC是绝缘体，受到光照时则变成导体.
静电植绒是利用电荷之间同性相斥、异性相吸的性质，通过使绒毛带上负电荷，令绒毛被吸引到带正电的被植体表面上.如图2-3-5所示是给布匹静电植绒的工作流程图.真空中带负电的绒毛通过设计按照一-定的下落规律到达相应位置，与布匹上的黏合剂接触，并粘贴在布匹上，从而形成设计的图案.
（1）导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞散，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。
（2）那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子，由于吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。
1.防止静电危害的措施
（1）产生静电灾害的必要条件是积累足够多的电荷。（2）静电的产生并不可怕，可怕的是静电的积累。随时产生的微小能量在持续累积后，就可能具备可怕的破坏性。在干燥地区和干燥季节，电荷的释放相对困难，所以静电的积累及由其产生的后果会非常明显。（3）避免静电积累的常用方法有静电接地、增加温度、非导电材料的抗静电处理等。
雷电产生的原因：主要是由于云层的相互摩擦。摩擦导致了云层带异种电荷的大量积累。靠近地面的云层中电荷的大量积聚，会使地面因静电感应而引起电荷的集聚。
云层之间、云层与在地面之间形成几百万伏以上的电压。这个电压足可以击穿空气（使空气电离），产生几十万安培的瞬间电流。电流生热使空气发光，叫做闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，叫做雷声。
避雷原理避雷针就是竖立在建筑物最高处的一根与地相通的金属杆。杆的上端是尖的，尖端容易放电，形成电阻小的通路。云中的电荷可以避雷针入地。建筑物即可免受雷击。
（1）雷暴来临时留在室内比处于室外安全；留在有防雷设施的室内比无防雷设施的室内安全；站立于屋顶最不安全。（2）雷暴来临时当你处于空旷的田野或开阔地带时，应尽快找有防雷设施的地方躲避；如果当时找不到躲避的地方，切记：处于低矮的地方比突出的高地更安全。不能在山顶、山脊、田埂、土堆上行走或肩扛长形工具和物件，不能靠近孤立的高大树木和烟囱类建筑物。
5.防止静电危害的措施
（1）在工业生产中，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备和抗静电材料；
（2）用导线将设备接地，把电荷导入大地；（3）适当增加工作环境的湿度以让静电随时释放；
（1）对于体内积存静电较多的人，可以通过“输出”的方式将其消耗掉。 （2）在家里洒些水，不便弄湿地板的地方，放置一两盆清水，同样可以达到增加室内空气湿度的目的。室内可用加湿器，摆放花草或在室内饲养观赏鱼。（3）为避免静电击打，可用小金属器件（如钥匙）、棉抹布等先碰触大门、门把、水龙头、椅背、床栏等消除静电，再用手触及。（4）电视机不能摆放在卧室。人们看电视时要打开窗户，同电视机保持2－3米距离，看完之后要洗脸、洗手。
6.生活中防静电小知识
（5） 对老人、小孩、静电敏感者、查不出病因的心脏病人、神经衰弱和精神病患者等建议在冬季穿纯棉内衣、内裤，被里、床单、被罩等要用天然纺织物，尽量不要穿化纤质地的服装，以减少静电对人的不良影响。（6） 勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的静电。 当头发无法梳理服帖时，将梳子浸在水中，等静电消除之后，便可随意梳理了。洗头发时尽量使用润发露或护发素。 赤足有利于体表积聚的静电释放。因此，休闲时，不要放过赤足的一切机会。 多吃蔬菜、水果、酸奶等酸性食品，多饮水，同时补充钙质和维生素C，以减轻静电影响。
三、静电平衡和静电屏蔽
1．静电平衡状态：导体中(包括表面上)没有电荷定向移动的状态．
2．静电平衡状态的特征(1)静电平衡下的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零(否则自由电荷受力还会运动，直至平衡)(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面任何一点的场强方向必跟该点的切面垂直(否则自由电荷还会运动直至平衡)
【思考问题】（2）如果放入静电场中的是一个空腔导体，电荷分布又有什么特点呢？
3.静电屏蔽： 把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，但由于壳内电场强度保持为0，外电场对壳内的仪器不会产生影响。金属壳的这种作用叫作静电屏蔽。
4.静电屏蔽的应用（1）电学仪器和电子设备外面会有金属罩，通信电缆外面包一层铅皮，可以防止外电场的干扰．（2）电工高压带电作业时，穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋子，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业．
知道如何利用静电为我们的生产生活服务，能够解释如何防止静电的危害并加以防护。
1．下列防雷措施可行的是(　　)①在大树下避雷雨　②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨　③不要快速开摩托车、骑自行车或在雨中狂奔　④在空旷地带，最好关掉手机电源A．①③　　　　B．②③ C．①④　 D．③④
【解析】表面具有突出尖端的导体，在尖端部分电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电，因此，不要在大树下避雨，别停留在山顶、山脊的凉亭等地方．快速开摩托车、骑自行车或在雨中狂奔，身体的跨步越大，电压就越大，雷电也越容易伤人．在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为闪电的放电对象．故D正确．
2．(多选)如图所示，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的服装，下列说法正确的是(　　)A．采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破B．采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽C．电工穿上屏蔽服后，体内场强为零D．电工穿上屏蔽服后，体内电场不为零
【解析】屏蔽服的作用是使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，静电屏蔽中导体内部的电场强度为0，所以B、C正确，A、D错误．
3．(多选)关于静电感应和静电平衡，以下说法正确的是(　　)A．静电感应是由于导体内的自由电子受静电力作用的结果B．导体内的自由电子都不运动称为静电平衡C．处于静电平衡状态时，导体所在空间周围场强均为零D．处于静电平衡状态时，导体内部将没有多余的“净”电荷
【解析】静电平衡是由于导体内的自由电子受静电力的作用而发生定向移动，最后达到稳定的状态，A正确；达到静电平衡后，自由电子不再定向移动，但是仍然做无规则的热运动，B错误；导体处于静电平衡时，电荷只分布在导体外表面上，导体内部没有多余的“净”电荷，D正确；导体处于静电平衡时，导体内部的场强为零，但导体表面的场强不为零，C错误．