第1节 静电现象及其应用

第1节 静电现象及其应用 目标解读 1．知道静电现象和产生静电的方法，理解产生静电的原因．2．知道自然界中存在两种电荷，理解电荷守恒定律．3．了解静电的用途和防止静电危害的方法．

1．物体吸引轻微、细小物体(纸屑之类)的现象，或物体靠近验电器时，使验电器金箔

张开的现象，都是____现象．

2．产生静电的方法有____________与______________两种．

3．自然界中存在两种类型的电荷：______电荷与______电荷．两种电荷相互作用的规律是：________________________，而____________________________．

4．电荷只可以______________，但不会消灭，也不会创生，因此，在任何的物质运动变化过程中，电荷的总量________，这称为______________定律．

5．所有带电体的电荷量都是电子电荷量e 的________倍，电子的电荷量e 称为__________，其值为e ＝__________C ．

6．静电的应用主要有：静电除尘、静电__________、静电__________、静电喷涂与静电植绒．

7．消除静电的方法主要有：利用消除静电装置，____________________________、________、抗静电材料．

一、对电荷的理解

1．电荷的种类

自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷．

2．电荷的作用

带电体能吸引轻小物体；同种电荷相斥，异种电荷相吸．

3．元电荷：电荷量e ＝1．6×10－19 C 叫元电荷．自然界中的带电体的电荷量都是电荷

量e 的整数倍．

二、静电现象的产生和电荷守恒定律

1．起电的三种方式：摩擦起电、感应起电、接触起电．

2．静电现象产生的原因：一个电中性的物体可以通过得到或失去电荷而带电．如果一个物体失去一些电子，物体中的正电荷比负电荷多，整个物体就带正电；反之，若一个物体得到一些电子，物体中的负电荷比正电荷多，整个物体就带负电．

3．摩擦起电

(1)摩擦起电的条件⎩⎪⎨⎪⎧

干燥的环境两物体与周围物体绝缘

(2)原因：不同物体间摩擦时，由于摩擦做功使电子获得能量发生转移，结果使物体分别带上等量异种电荷．一个物体与其他不同物体摩擦起电时，该物体带正电，还是带负电，取决于两物体中的原子对电子的束缚能力的相对大小．

(3)实质：用摩擦的方法使电荷发生了转移．

4．感应起电

(1)方法：利用静电感应使物体带电的方式．

(2)实质：导体内的电荷因受到带电体上电荷的作用而使正、负电荷发生分离，将导体分成了两部分，分别带上正、负电荷．

5．接触起电

(1)方法：用带电导体与不带电的导体接触或将两个带相反电荷但所带电荷量不同的导

体相接触，都可以使导体带电．

(2)实质：电荷从一个物体转移到另一个物体．

6．电荷守恒定律

(1)内容：电荷既不能被创造也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量不变．

(2)意义：电荷守恒定律是自然界的基本规律之一，它适用于一切宏观物理过程和微观物理过程．

思考一个原子失去两个最外层电子，所生成的离子靠近一张带正电的透明片时，将会如何？靠近带负电的薄纸呢？如果原子失去一个电子结果会有什么不同吗？

三、静电现象的应用与危害

1．静电的应用

(1)静电除尘的原理：带电粒子受到电场力的作用，会向电极运动，最后被吸附在电极上．如果筒内充满烟雾，把两个电极接在高压电源上，烟雾很快就消失．

(2)静电复印机的原理：利用了静电的吸附作用．

(3)静电喷漆的原理：当油漆从喷枪中喷出时，喷嘴使油漆微粒带正电．它们相互排斥，扩散开来形成一大团漆云，被吸附在带负电的物体表面．这种静电喷漆的方法涂附得更均匀，还能提高涂料的利用率，同时又避免了用有机化学溶剂溶解涂料造成的污染．2．静电的危害

(1)印染厂里的静电的危害与防止

①危害：在印染厂里的静电可能造成纸张粘连，棉纱缠绕从而造成工序停顿或产品质量下降．

②防止：使车间里保持一定湿度，让电荷随时放出．

(2)电磁仪器

①危害：电磁仪器常会因外界电场的干扰而无法正常工作．

②防止：利用静电屏蔽．

四、避雷针

1．闪电和雷鸣实质就是云层之间或云层与大地之间的火花放电．

2．产生雷电时电流很大，若是雷电产生在云层与大地之间，可能会造成建筑物的严重损坏，所以要注意避雷．

3．避雷针利用了尖端放电原理，使建筑物附近的云中积累的电荷通过避雷针的尖端放电而逐渐中和，因而不会在建筑物附近产生雷电，使其免遭雷击．

思考高大的建筑物都需要安装避雷针，可是如果安装不好，没有接在通向地下的金属线上，避雷针反而成了引雷针．在这种情况下，会对房屋造成危险吗？为什么？

1．静电是如何产生的？

两种不同的物体相互摩擦可以起电，甚至干燥的空气与衣物摩擦也会起电．摩擦转移的

电荷在导电的物体上可迅速流失，而在不导电的绝缘体如化纤、毛织物等物体上就不会流失，并聚集起来，当达到一定的电压时就产生放电现象，产生火花并发出声响．2．干燥的冬季，回到家中脱去外套后如果接着去触摸导电体，比如门把手、水嘴、煤气开关、其他人等，常会被电击一下，人会很痛苦．如何减少这种受电击的情况呢？

脱外套时衣物间的摩擦，会产生大量电荷，从而使人体带电．如果接着接触其他导体时，由于放电现象，产生很大的瞬时电流，会使人有被电击的感觉．要减少电击现象，一是脱衣时慢一些，从而减少摩擦生电，同时使衣物间的电荷能有充分的中和时间，二是脱衣后先不要用手接触导体，过一段时间后，身上的电荷和周围的异种电荷慢慢中和，人体就不带电了．3．为什么在阴雨天做静电实验很难成功？

阴雨天，空气潮湿，容易导电，带电体上的电荷会很快与周围的异种电荷发生中和．因此在阴雨天或湿度很大的环境中很难使物体保持稳定的电量，静电实验不易成功．

题型一防止静电危害

例1下列措施中，不属于防止静电危害的是()

A．油罐车后有一条拖在地面上的铁链条

B．小汽车上有一根露在外面的小天线

C．在印染厂的生产车间保持适当的湿度

D．在地毯中夹杂0.05～0.07 mm的不锈钢丝导电纤维

题型二感应起电

例2如图1所示，在正电荷Q附近放一个不带电的导体B，由于静电感应，在B的左端出现________电荷，右端出现等量的________电荷．若用导线将B与大地相连，无论导线连接的是左端还是右端，B导体都是带______电．

图1

方法点拨地球是一个巨大的导体，所以当用导线将B与大地相连后，B导体和地球能看成一个整体．

题型三电荷守恒定律与摩擦起电

例3M和N是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后，M带正电荷．下列判断正确的是()

A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷

B．摩擦的过程中电子从M转移到N

C．M在摩擦过程中创造了正电荷

D．N在摩擦过程中失去电子

题型四静电除尘的原理应用

例4以煤作燃料的电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重污染环境，利用静电除尘可以除去烟气中的煤粉．如图2所示是静电除尘器的原理示意图，除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，在A、B上各引电极a、b接直流高压电源．假定煤粉只会吸附电子，而且距金属丝B越近场强越大．