靜電的利用和防護(hù)+講義 高二上學(xué)期物理教科版（2019）必修第三冊(cè)

《靜電的利用和防護(hù)》講義同學(xué)們好，今天咱們要一起學(xué)習(xí)高中教科版（2019）必修第三冊(cè)第一章靜電場(chǎng)中的第7節(jié)內(nèi)容——靜電的利用和防護(hù)。一、靜電的那些事兒靜電這個(gè)東西啊，其實(shí)在我們生活中特別常見，就像個(gè)調(diào)皮的小搗蛋鬼，時(shí)不時(shí)就冒出來給我們來點(diǎn)小驚喜或者小麻煩。靜電是怎么產(chǎn)生的呢？其實(shí)就是物體在摩擦或者感應(yīng)等情況下，電荷分布不均勻了，就有了靜電。比如說，在冬天的時(shí)候，咱們脫毛衣，經(jīng)常會(huì)聽到噼里啪啦的聲音，有時(shí)候還能看到小火花呢，這就是靜電在搞怪。我給你們講個(gè)我自己的經(jīng)歷啊。有一次我去科技館，那里有個(gè)特別有趣的靜電體驗(yàn)項(xiàng)目。我站在一個(gè)絕緣的臺(tái)子上，然后工作人員啟動(dòng)了一個(gè)靜電發(fā)生器。當(dāng)靜電逐漸積累在我身上的時(shí)候，我的頭發(fā)就像被施了魔法一樣，全都豎起來了，就像個(gè)超級(jí)賽亞人一樣，特別搞笑。我當(dāng)時(shí)就覺得靜電這個(gè)東西真是神奇又有趣。不過這也讓我深深體會(huì)到靜電的力量可不小呢。二、靜電的利用1、靜電除塵在工業(yè)上啊，靜電可是個(gè)大功臣呢。就拿靜電除塵來說吧。大家可以想象一下，那些工廠的煙囪里冒出的煙，里面可是有好多灰塵和小顆粒的。如果直接排到空氣中，那空氣質(zhì)量可就糟糕透頂了。這時(shí)候靜電就派上用場(chǎng)了。在靜電除塵裝置里，有一個(gè)電場(chǎng)。當(dāng)含塵的氣體通過這個(gè)電場(chǎng)的時(shí)候，灰塵顆粒就會(huì)被帶上電。就像小磁鐵一樣，帶電的灰塵顆粒就會(huì)被吸附到電極上。這樣一來，從煙囪里排出去的氣體就干凈多了。就好像給煙囪戴了個(gè)口罩，把臟東西都給過濾掉了。比如說火力發(fā)電廠，以前煙囪里排出的黑煙可臟了，周圍的環(huán)境也被弄得烏煙瘴氣的。自從安裝了靜電除塵設(shè)備后，煙囪排出的煙就變得很淡了，對(duì)環(huán)境的污染也大大減少了。這就是靜電除塵的厲害之處。2、靜電噴涂靜電噴涂也是靜電的一個(gè)很棒的應(yīng)用。咱們平時(shí)看到的那些汽車啊，它們的外殼顏色特別均勻好看。這里面就有靜電噴涂的功勞。在靜電噴涂的時(shí)候，涂料會(huì)被帶上電荷，而要噴涂的物體就會(huì)被接地。這樣帶電荷的涂料就會(huì)被吸引到物體的表面。因?yàn)殪o電的作用，涂料會(huì)均勻地分布在物體表面，不會(huì)有這里厚那里薄的情況。就像給物體穿上了一件特別合身又好看的衣服。我有個(gè)朋友開了個(gè)小工廠，專門做一些金屬工藝品。以前他們用普通的噴涂方法，效果總是不太好，要么就是有些地方噴不到，要么就是涂層不均勻。后來他了解到靜電噴涂，就引進(jìn)了這個(gè)技術(shù)。結(jié)果啊，他們生產(chǎn)出來的工藝品外觀質(zhì)量大大提高了，賣得也更好了。這就說明靜電噴涂在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面是非常有效的。3、靜電復(fù)印靜電復(fù)印在我們的日常生活和辦公中是非常常見的。比如說在辦公室里，我們經(jīng)常要復(fù)印文件。那靜電復(fù)印是怎么工作的呢？簡單來說，復(fù)印機(jī)里有一個(gè)硒鼓。硒鼓的表面有一層特殊的材料，在黑暗的環(huán)境下，這個(gè)硒鼓會(huì)被充電，表面就均勻地帶上了電荷。然后要復(fù)印的文件通過光線照射，有字的地方就擋住了光線，沒字的地方光線就照到硒鼓上。這樣硒鼓上有字的地方電荷就保留下來了，沒字的地方電荷就消失了。接著，帶有電荷的地方就會(huì)吸附上墨粉，然后把墨粉轉(zhuǎn)移到紙張上，經(jīng)過加熱定影等步驟，一份復(fù)印件就出來了。這整個(gè)過程都是依靠靜電的原理來實(shí)現(xiàn)的。三、靜電的防護(hù)1、靜電的危害雖然靜電有這么多好用處，但是它要是發(fā)起壞來，那也是很麻煩的。靜電可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)或者爆炸呢。比如說在加油站，如果有汽車在加油的時(shí)候產(chǎn)生靜電，那就很危險(xiǎn)了。因?yàn)槠褪呛苋菀兹紵摹Ｒ坏╈o電產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃了汽油蒸汽，那就會(huì)引發(fā)大爆炸，這可不得了。還有在一些電子元件的生產(chǎn)車間里，靜電也可能會(huì)破壞電子元件。電子元件都很精密的，一點(diǎn)點(diǎn)靜電可能就會(huì)把它們內(nèi)部的電路給擊穿，導(dǎo)致元件損壞。這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就不合格了。2、靜電防護(hù)的方法那我們?cè)趺磥矸乐轨o電的危害呢？在一些容易產(chǎn)生靜電的場(chǎng)所，比如說加油站，都會(huì)有接地的裝置。接地就像是給靜電找了個(gè)出口，讓它能夠安全地釋放掉。就像我們家里的電器，如果漏電了，接地就能防止我們觸電一樣。在電子元件生產(chǎn)車間，工作人員會(huì)穿上特制的防靜電服，腳蹬防靜電鞋。這些裝備能夠防止靜電在人體上積累。而且車間里的地面也可能是防靜電的，還有一些設(shè)備會(huì)安裝靜電消除器。這樣就能有效地保護(hù)電子元件不被靜電破壞了。四、靜電現(xiàn)象的本質(zhì)同學(xué)們，我們前面說了這么多靜電的利用和防護(hù)，那靜電現(xiàn)象的本質(zhì)到底是什么呢？其實(shí)啊，這都和電荷的性質(zhì)有關(guān)。我們知道，物質(zhì)都是由原子組成的，原子里有帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子。正常情況下，原子是呈電中性的，也就是正電荷和負(fù)電荷數(shù)量是相等的。但是當(dāng)物體摩擦或者感應(yīng)的時(shí)候，就會(huì)有一些電子從一個(gè)物體跑到另一個(gè)物體上。這樣就會(huì)使得一個(gè)物體帶正電，另一個(gè)物體帶負(fù)電。這就是靜電產(chǎn)生的本質(zhì)原因。五、重點(diǎn)和難點(diǎn)強(qiáng)調(diào)1、重點(diǎn)這節(jié)課的重點(diǎn)呢，就是要掌握靜電的幾種常見利用方式，像靜電除塵、靜電噴涂和靜電復(fù)印，以及靜電防護(hù)的方法。大家一定要理解這些利用和防護(hù)方法背后的原理，這樣才能更好地應(yīng)用到實(shí)際生活和學(xué)習(xí)中。比如說靜電除塵，重點(diǎn)就是要理解在電場(chǎng)中灰塵顆粒是怎么被帶電然后吸附的。還有靜電防護(hù)，要知道在不同的場(chǎng)所為什么要采取不同的防護(hù)措施。2、難點(diǎn)難點(diǎn)呢，可能就是對(duì)靜電復(fù)印原理的理解。因?yàn)殪o電復(fù)印的過程相對(duì)比較復(fù)雜，涉及到硒鼓的充電、曝光、吸附墨粉、轉(zhuǎn)印等多個(gè)步驟。大家要多花點(diǎn)時(shí)間去想象這個(gè)過程，也可以自己畫個(gè)簡單的流程圖來幫助理解。六、總結(jié)同學(xué)們，今天我們一起學(xué)習(xí)了靜電的利用和防護(hù)。靜電這個(gè)看似調(diào)皮的家伙，其實(shí)在我們的生活和工業(yè)中有很多的用途，但同時(shí)也可能帶來危害