靜電的應(yīng)用與防護+課件高二上學(xué)期物理魯科版（2019）必修第三冊+

2019魯科版必修三第一章靜電力與電場強度第5節(jié)靜電的利用與防護

靜電現(xiàn)象在自然界普遍存在，雷電便是其中的一種（圖1-27）。在生產(chǎn)生活中也時常會發(fā)生靜電現(xiàn)象。人們可讓靜電服務(wù)于生產(chǎn)生活，但也需對其進行防護，做到趨利避害。應(yīng)該怎樣利用或防護靜電呢？一、靜電的利用1、靜電除塵：設(shè)法使空氣中的塵埃帶電，在靜電力作用下，塵埃到達電極被收集起來。①Q(mào)接電源正極還是負極？②m、n兩點的場強誰大？如圖所示為靜電除塵示意圖，m、n為金屬管內(nèi)兩點。在P、Q兩點加高電壓時，金屬管內(nèi)空氣電離。電離出來的電子在電場力的作用下，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負電，導(dǎo)致煤粉被吸附到管壁上，排出的煙就清潔了。2.靜電噴涂靜電噴漆的原理如圖所示：讓涂料帶電，然后在強電場的作用下，被吸附到物件的表面。優(yōu)點：噴涂均勻，省時省力省料。涂料微粒帶什么電？為什么？二、靜電的防護湖南省隆回縣桃發(fā)坪鄉(xiāng)集材村，有一塊數(shù)百米的區(qū)域，近年來多次發(fā)生雷擊，先后有7、8人奇特地死于雷擊。人們稱這塊區(qū)域為“雷擊圈”。雷電是怎么形成的呢？什么原因造成的這些地方經(jīng)常發(fā)生雷擊事故呢？請看專家解密。雷擊分類：直擊雷擊、感應(yīng)雷擊、球星雷擊、雷電侵入波。①防止直接雷擊，一般采用避雷針或避雷線，②防止感應(yīng)雷擊，應(yīng)將建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備、結(jié)構(gòu)鋼筋等予以接地。③防止球星雷擊，雷雨時應(yīng)將窗戶、門關(guān)好，④防止雷電侵入波，一般采用避雷器。如何預(yù)防雷擊呢？三、靜電平衡與靜電屏蔽1．靜電平衡的實質(zhì)(1)靜電平衡是自由電荷發(fā)生定向移動的結(jié)果，達到靜電平衡時，自由電荷不再發(fā)生定向移動。(2)金屬導(dǎo)體建立靜電平衡的時間是非常短暫的。(3)導(dǎo)體達到靜電平衡后內(nèi)部電場強度處處為零是指外電場E與導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場E′的合電場強度為零，E′＝－E。2．處于靜電平衡時的導(dǎo)體上的電荷分布特點(1)凈電荷只分布在導(dǎo)體表面，內(nèi)部沒有凈電荷。(2)感應(yīng)電荷分布于導(dǎo)體兩端，電性相反，電量相等，近異遠同，如圖甲所示。(3)凈電荷在導(dǎo)體表面的分布不均勻，一般越是尖銳的地方電荷的分布越密集，如圖乙所示。

處于靜電平衡的導(dǎo)體周圍的電場分布情況

靜電平衡的導(dǎo)體尖端電荷集中，電荷電場線密集?？赡軙鸺舛朔烹?。3．靜電屏蔽的實質(zhì)靜電屏蔽的實質(zhì)是利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使金屬殼內(nèi)感應(yīng)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(nèi)兩種電場并存，矢量和為零。

例1、(多選)靜電的應(yīng)用有多種，如靜電除塵、靜電噴涂、靜電植絨、靜電復(fù)印等，它們依據(jù)的原理都是讓帶電的物質(zhì)粒子在電場力作用下奔向并吸附到電極上，靜電噴漆的原理如圖所示，則以下說法正確的是(

)A．在噴槍噴嘴與被噴涂工件之間有一強電場B．涂料微粒一定帶正電C．涂料微粒一定帶負電D．涂料微粒可以帶正電，也可以帶負電例2、如圖所示，在桌上放兩摞書，把一塊潔凈的玻璃墊起來，使玻璃離開桌面20～30cm。在寬0.5cm的紙條上畫出各種舞姿的人形，用剪刀把它們剪下來，放在玻璃下面，然后用一塊硬泡沫塑料在玻璃上擦，就可以看到小紙人翩翩起舞了。

(1)為什么小紙人會翩翩起舞？(2)如果實驗前用一根火柴把“跳舞區(qū)”烤一烤，實驗效果會更好，此現(xiàn)象說明了什么？(3)如果向“跳舞區(qū)”哈一口氣，小紙人跳得就不活躍了，此現(xiàn)象說明了什么？例3、如圖為靜電除塵示意圖，m、n為金屬管內(nèi)兩點。在P、Q兩點加高電壓時，金屬管內(nèi)空氣電離。電離出來的電子在電場力的作用下，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負電，導(dǎo)致煤粉被吸附到管壁上，排出的煙就清潔了。就此示意圖，下列說法正確的是(

)A．Q接電源的正極，且電場強度Em＝EnB．Q接電源