資源簡介

(共28張PPT)
第一章 靜電力與電場強度
第5節 靜電的利用與防護
自然界到處都有靜電。生活中的穿衣、脫衣、運動等過程都可能產生靜電。在加油站給車加油前，為什么要觸摸一下靜電釋放器？
靜電有其有利的一面，也有有害的一面，做好靜電的防止和利用就顯得尤為重要。
知識點一：靜電的利用
1.靜電除塵
靜電除塵是利用高壓靜電實現除塵
當電壓達到一定值時，金屬絲（電暈極） 與筒收塵極之間會形成很強的電場，使空氣電離。大部分煙霧顆粒或粉塵在吸附電離所產生的負電荷后，在電場力作用下向金屬筒運動，并落在金屬筒上，通過除塵后的氣體則從出口排出。
與其他除塵方式相比，靜電除塵耗能少、效率高，可廣泛用于發電、冶金、水泥以及其他產生煙霧和粉塵的工礦企業。
2.靜電噴霧
靜電噴霧是通過高壓靜電發生裝置使噴出的霧滴帶電的噴霧方法。
廣泛應用于農藥噴灑或汽車、 家電外殼噴涂等。
在噴口和工件之間便形成了較強的靜電場。當涂料從輸料管進入導流管的噴口時，由于導流管接上高壓負極發生放電，周圍產生密集的電荷，涂料微粒帶上負電荷，在靜電力和高壓空氣的作用下飛向工件，并均勻地吸附在工件表面。再經過干燥或加熱，涂料固化成厚度均勻、質地堅固的涂層，這樣噴涂工作便完成了。
3.激光打印
下達打印指令
→充電：在感光鼓上充滿負電荷或正電荷
→曝光 ：將圖文資料通過激光束照射到感光鼓上，感光鼓表面被激光照射到的地方的電荷被釋放，沒有照射到的地方仍然帶有電荷，從而在感光鼓上形成與圖文對應的潛像
→顯像：讓碳粉匣中的碳粉帶上與靜電潛像電性相反的電荷，當快速轉動的感光鼓上的靜電潛像經過碳粉匣時，便會吸附帶負電的碳粉，出圖文影像；
→轉像：紙張進入機器內部后，由于異種電荷相互吸引，碳粉在高溫下固定于紙張上。→最后除去靜電，使感光鼓恢復到初始狀態，以便開始下一個工作循環。
復印機用的感光鼓材料是感光型半導體：即在暗態時(不受光)為絕緣體；
而在亮態(受光)時為導體。
知識點二：靜電的防護
雷電是自然界常見的靜電現象。
防止靜電危害的方法之一，是盡快把靜電導入地下。
（1）避雷針
高大建筑物上安裝尖端導體——避雷針（接閃桿），并用符合規格的導線與埋在地下的接地裝置連接起來。
當帶電云層接近時，避雷針上的感應電荷在其附近產生強電場，使避雷針與帶電云層間的空氣電離，電荷通過避雷針和符合規格的導線被直接引入大地，從而達到保護建筑物的目的。
（5）油罐車車尾裝有一條拖在地上的導電拖地帶， 以導走運輸過程中油和油罐摩擦產生的靜電，避免由此引起爆炸。
（2）在接觸帶有大量精密電子元件的電路板前， 應先用手握一下金屬水管或其他接地金屬， 把人體的靜電導走；
（3）印刷車間空氣應保持適當的濕度，以便于導走紙頁間相互摩擦產生的靜電；
（4）加油站加油槍旁常有一個觸摸式人體靜電釋放器， 加油前用手觸摸上面的金屬球， 可將人體的靜電導走。
E0
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1.導體中自由電荷在電場力作用下將發生定向移動。
2.導體兩端出現感應電荷,感應電荷在導體中產生反方向電場強度Eˊ。
知識點三：靜電平衡和靜電屏蔽
-
-
-
-
-
-
-
-
E0
E'
E'
E'
靜電平衡
E0
-
-
-
E'
-
-
-
-
3.感應電荷的電場增到與外電場相等時E'=E0，導體內合場強為零。自由電荷的定向移動停止。
E0
-
-
-
-
-
-
-
E=0
4.靜電平衡：導體中無電荷定向移動的狀態,叫靜電平衡狀態。
5.靜電平衡的特點：
（2）處于靜電平衡狀態下的導體，內部的場強處處為零。
（3）導體內部無電場線分布，外表面處場強方向必跟該點的表面垂直。
（1）金屬導體建立靜電平衡的時間是非常短暫的。
靜電屏蔽
靜電平衡時，內表面沒有電荷，導體殼壁W內的電場強度為0,即電場線只能在空腔C之外，不會進入空腔之內。所以導體殼內空腔里的電場強度也處處為0。無論導體外部電場是什么樣的，導體內部都不會有電場。

演示視頻：靜電屏蔽
1.靜電屏蔽：空腔導體或金屬網罩可以把外部電場遮住，使其不受外電場的影響。
2.實質:靜電屏蔽的實質是利用了靜電感應現象,使金屬殼內感應電荷的電場和外加電場矢量和為零,好像是金屬殼將外電場“擋”在外面,即所謂的屏蔽作用,其實是殼內兩種電場并存,矢量和為零而已。
3.靜電屏蔽的兩種情況
①導體外部的電場影響不到導體內部
如圖,把驗電器靠近帶電體,箔片會張開,但如果把驗電器置于金屬網罩內,再靠近帶電體,箔片不再張開,說明網罩內不受外電場的影響。
②接地導體的內部電場影響不到導體外部
如圖,如果一封閉的導體球殼內部空間有一點電荷+q。由于靜電感應,導體球殼內外表面感應出等量的異種電荷,其電場線分布如圖甲所示;當把導體球殼接地后,+q在殼內的電場對外部空間就沒有影響了,此時的電場線分布如圖乙所示。
4.靜電屏蔽的應用
野外高壓輸電線受到雷擊的可能性很大，所以在三條輸電線的上方還有兩條導線，它們與大地相連，形成一個稀疏的金屬“網”把高壓線屏蔽起來，免遭雷擊超高壓帶電作業的工人穿戴的工作服，是用包含金屬絲的織物制成的。
尖端放電
靜電平衡時導體電荷的如何分布？
＋
E≠0
①導體內部沒有凈剩電荷，電荷只分布在導體的外表面。
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
②在導體外表面 , 越尖銳的位置,電荷的密度越大，周圍的電場強度越大。
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
尖端周圍的電場大
-
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
1.導體尖端的電荷密度很大，附近的場強很強，強電場使空氣分子中正負電荷分離的現象叫做空氣的電離。
2.那些所帶電荷與導體尖端的電荷符號相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當于導體從尖端失去電荷。這個現象叫尖端放電。
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
1.小林同學乘坐飛機時透過窗戶看到機翼上有多條針一樣的裝置,對這些針樣裝置,下列說法正確的是( )
A.起避雷針作用,防止飛機被雷擊
B.通過尖端放電導走飛機表面的靜電荷
C.由于摩擦起電,機翼上的a點比針上的b點的電荷密度大
D.由于摩擦起電,機翼上的a點與針上的b點的電場強度Ea=Eb
B
2.把物體上產生的靜電荷移走可以防止因靜電荷積累而造成的危害。下列措施中,采取了上述方法的是( )
A.油罐車后面裝一條拖地鐵鏈
B.電工鉗柄上套有絕緣膠套
C.飛機上安裝接地電纜
D.印染車間里保持適當的濕度
ACD
3.如圖所示,把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正點電荷形成的電場中,導體處于靜電平衡狀態。下列說法正確的是(　　)
A.導體內部A點的電場強度大于B點的電場強度
B.感應電荷在A、B兩點產生的附加電場強度EA=EB
C.感應電荷在A、B兩點產生的附加電場強度EAD.當開關S閉合時,電子從大地沿導線向導體移動
D
4.(多選)如圖所示,放在絕緣臺上的金屬網罩內放有不帶電的驗電器C,若把一帶有正電荷的絕緣體A移近金屬網罩B,則( )
A.在B的內表面帶正電荷
B.在B的右側外表面帶正電荷
C.若金屬網罩B接地,驗電器的金箔將張開
D.將金屬網罩B接地,驗電器上端的金屬球一定不帶電荷
BD

展開更多......

收起↑