新课标高中物理选修31第一章第一章 静电场静电场第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释带带带带电电电电现现现现象象象象如如果果物物体体具具有有吸吸引引轻轻小小物物体体的的性性质质，我我们们就就说说物物体体带带了电。了电。两种电荷两种电荷两种电荷两种电荷自然界中有两种电荷自然界中有两种电荷（富兰克林命名）富兰克林命名）1.把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷。把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷。“+”2.把用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷。把用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷。“-”3.同种电荷相互同种电荷相互排斥排斥排斥排斥，异种电荷相互，异种电荷相互吸引吸引吸引吸引。原子的构成原子的构成原子的构成原子的构成原子（中性）原子（中性）原子核原子核( (正电正电) )核外电子（负电）核外电子（负电）质子质子中子中子（正电）（正电）（不带电）（不带电）第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释一、起电的方法一、起电的方法一、起电的方法一、起电的方法1 1 1 1、摩擦起电、摩擦起电、摩擦起电、摩擦起电微观解释：电子从一个物体微观解释：电子从一个物体转移转移到另一个物体上。到另一个物体上。( ( ( (起电起电起电起电: : : :使物体带电称为起电）使物体带电称为起电）使物体带电称为起电）使物体带电称为起电）第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释2 2 2 2、接触起电、接触起电、接触起电、接触起电接触后接触后再分开再分开+Q+Q+Q接触后接触后再分开再分开Q Q3Q3QQ QQ Q微观解释：微观解释：微观解释：微观解释：电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从一个物体转移到另一个物体. . . .一、起电的方法一、起电的方法一、起电的方法一、起电的方法第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释3 3、感应起电、感应起电一、起电的方法一、起电的方法一、起电的方法一、起电的方法第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释（3 3）静电感应微观解释：把带正电的球移近金属导体）静电感应微观解释：把带正电的球移近金属导体A A和和B B时，时，导体上的自由电子被吸引导体上的自由电子被吸引，因此导体，因此导体A A和和B B带上了等量的异种电荷带上了等量的异种电荷感应起电感应起电没有创造电荷没有创造电荷，而是，而是使使物体中的物体中的正负电荷分开正负电荷分开，将，将电电荷荷从物体的一部分从物体的一部分转移转移到另一部分到另一部分 第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释（1 1）静电感应静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应的现象，叫做静电感应（2 2）感应起电感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电 规律：规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷近端感应异种电荷，远端感应同种电荷归纳总结归纳总结归纳总结归纳总结摩擦起电：摩擦起电：摩擦起电：摩擦起电：相互摩擦的物体带上等量的异种电荷的现象。相互摩擦的物体带上等量的异种电荷的现象。规律：规律：规律：规律：等量的异种电荷等量的异种电荷实质：实质：实质：实质：电子的得失电子的得失接触起电：接触起电：接触起电：接触起电：相互接触的物体带上电荷的现象。相互接触的物体带上电荷的现象。规律：规律：规律：规律：相同金属球平分总电量；不同金属球按比例分配相同金属球平分总电量；不同金属球按比例分配实质：实质：实质：实质：电荷的转移电荷的转移感应起电：感应起电：感应起电：感应起电：导体在电荷的作用下电荷重新分布的现象。导体在电荷的作用下电荷重新分布的现象。规律：规律：规律：规律：近、远端带上等量的异种电荷近、远端带上等量的异种电荷实质：实质：实质：实质：电荷的重新分布电荷的重新分布起电的本质：无论是哪种起电方式起电的本质：无论是哪种起电方式起电的本质：无论是哪种起电方式起电的本质：无论是哪种起电方式, , , ,其其其其本质本质本质本质都是都是都是都是将正、负电将正、负电将正、负电将正、负电荷荷荷荷分开分开分开分开, , , ,使电荷发生使电荷发生使电荷发生使电荷发生转移转移转移转移，并不是创造并不是创造并不是创造并不是创造电荷电荷电荷电荷. . . .第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释3.电荷守恒定律电荷守恒定律电荷守恒定律电荷守恒定律：电荷既不能被创造也不能被消灭，它们只能从物体的一电荷既不能被创造也不能被消灭，它们只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。在任何转移的过程中，电荷的总量不变。在任何转移的过程中，电荷的总量不变。二二二二. .电荷守恒定律电荷守恒定律电荷守恒定律电荷守恒定律1.电量电量电量电量q q：电荷的多少叫电荷量。简称电量。单位：库仑：电荷的多少叫电荷量。简称电量。单位：库仑C2.基本电荷基本电荷基本电荷基本电荷( (元电荷元电荷元电荷元电荷) ):自然界中的最小带电单元。自然界中的最小带电单元。质子和电子的带电量的绝对值质子和电子的带电量的绝对值e=1.610-19C电子：电子：e=1.610-19C质子：质子：e=1.610-19C一切带电体所带电量都是元电荷的整数倍一切带电体所带电量都是元电荷的整数倍一切带电体所带电量都是元电荷的整数倍一切带电体所带电量都是元电荷的整数倍第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释三、静电的应用三、静电的应用三、静电的应用三、静电的应用1 1、锁住黑烟、锁住黑烟静电除尘静电除尘除尘原理：除尘原理：高压电源的高压电源的正级正级接到接到金属圆筒金属圆筒上，上，负极负极接到县挂在管心的接到县挂在管心的金属线金属线上，上，它们之间有很强的电场，而且距它们之间有很强的电场，而且距管心的金属线管心的金属线越近越近，场强场强越大。越大。因此，金属线附近的因此，金属线附近的气体分子被气体分子被强电场电离强电场电离，成为电子和正离子。，成为电子和正离子。在电场力的作用下，在电场力的作用下，正离子正离子被吸被吸引到金属线上，得到电子而成为引到金属线上，得到电子而成为分子；分子；电子向着金属圆筒正极运电子向着金属圆筒正极运动的过程中动的过程中，附在空气中的尘埃，附在空气中的尘埃上，上，使尘埃带上负电使尘埃带上负电，并被吸附，并被吸附到金属圆筒上。尘埃积累到一定到金属圆筒上。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。又可回收尘埃中的用用物质。第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释2 2、用静电净化空气、用静电净化空气基本原理：基本原理：电子空气净化器利用风扇将空气电子空气净化器利用风扇将空气送入机内。空气流经正负电极送入机内。空气流经正负电极间时，经过带电的网格，这时间时，经过带电的网格，这时带负电的烟尘等微粒被吸附在带负电的烟尘等微粒被吸附在其上。最后，活性炭过滤器再其上。最后，活性炭过滤器再将空气中的剩尘粒过滤一遍，将空气中的剩尘粒过滤一遍，把洁净的空气送入室内。把洁净的空气送入室内。第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释3 3、静电提高喷洒农药效果、静电提高喷洒农药效果第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释基本原理：基本原理：喷洒农药的飞机上安装有静电喷洒农药的飞机上安装有静电喷嘴。静电喷嘴内装有一根带喷嘴。静电喷嘴内装有一根带正电的针，喷洒过程中农药水正电的针，喷洒过程中农药水珠离开嘴时会带有大量正电荷。珠离开嘴时会带有大量正电荷。由于与大地相连的农作物的叶由于与大地相连的农作物的叶子一般都带负电，带正电的农子一般都带负电，带正电的农药水珠喷洒到农作物上时，就药水珠喷洒到农作物上时，就被吸附在叶子上，不会被风吹被吸附在叶子上，不会被风吹走。走。、静电喷漆、静电喷漆第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释、静电复印、静电复印第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释基本原理：静电复印机的中心部件是一个基本原理：静电复印机的中心部件是一个硒鼓半导体硒有特殊的光电性质：没有硒鼓半导体硒有特殊的光电性质：没有光照射时是很好的绝缘体，能保持电荷；光照射时是很好的绝缘体，能保持电荷；受到光的照射立即变成导体，将所带的电受到光的照射立即变成导体，将所带的电荷导走荷导走复印都要经过充电、曝光、显影、复印都要经过充电、曝光、显影、转印等几个步骤这几个步骤是在硒鼓转转印等几个步骤这几个步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的充电：由电动一周的过程中依次完成的充电：由电源使硒鼓表面带正电荷曝光：激光扫描源使硒鼓表面带正电荷曝光：激光扫描到原稿上文字或图案，经反射，聚集在携到原稿上文字或图案，经反射，聚集在携带静电的硒鼓上。激光扫描到原稿的空白带静电的硒鼓上。激光扫描到原稿的空白处，硒鼓上相应部位的正电荷就被导走处，硒鼓上相应部位的正电荷就被导走 ，在硒鼓上的静电荷就形成了原稿的文字或在硒鼓上的静电荷就形成了原稿的文字或图案的图案的“静电潜像静电潜像” 。显影：带负电的墨粉。显影：带负电的墨粉被带正电的被带正电的“静电潜像静电潜像”吸引，并吸附在吸引，并吸附在“静电潜像静电潜像”上，显出墨粉组成的字迹转上，显出墨粉组成的字迹转印：带正电的转印电极使输纸机构印：带正电的转印电极使输纸机构送来的白纸带正电带正电的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电送来的白纸带正电带正电的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸到白纸上，吸附了墨粉的纸送入定影区，墨粉在高温下熔化，浸入纸的墨粉吸到白纸上，吸附了墨粉的纸送入定影区，墨粉在高温下熔化，浸入纸中，形成牢固的字迹中，形成牢固的字迹 第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释四、静电危害及控制四、静电危害及控制 静电力的不良后果静电力的不良后果静电力的不良后果静电力的不良后果电视机的荧屏表面容易吸附灰电视机的荧屏表面容易吸附灰尘，使图像的清晰度和亮度下尘，使图像的清晰度和亮度下降。降。混纺衣服上常出现不易拍掉的混纺衣服上常出现不易拍掉的灰尘。灰尘。印刷厂里，纸页之间因静电而印刷厂里，纸页之间因静电而粘合，给印刷带来不便。粘合，给印刷带来不便。制药厂时，因静电吸引尘埃，制药厂时，因静电吸引尘埃，使药品达不到标准纯度。使药品达不到标准纯度。 静电火花引起的危害静电火花引起的危害静电火花引起的危害静电火花引起的危害医院手术台上，静电火花会医院手术台上，静电火花会引起麻醉剂爆炸。引起麻醉剂爆炸。煤矿里，静电火花会引起瓦煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸。斯爆炸。在航天工业里，静电放电会在航天工业里，静电放电会干扰航天器的运行，甚至会干扰航天器的运行，甚至会造成火箭和卫星的发射失败。造成火箭和卫星的发射失败。在石化工业里，因静电放电在石化工业里，因静电放电引起的事故屡见不鲜。引起的事故屡见不鲜。1 1、静电的危害性、静电的危害性形成静电灾害的必要条件是：形成静电灾害的必要条件是：形成静电灾害的必要条件是：形成静电灾害的必要条件是：积累足够多的静电荷积累足够多的静电荷。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。的后果会非常明显。防止静电灾害的基本原则是：防止静电灾害的基本原则是：防止静电灾害的基本原则是：防止静电灾害的基本原则是：1. 1.控制静电的产生，把产生的静电迅速引走以避免电荷积累；控制静电的产生，把产生的静电迅速引走以避免电荷积累；2. 2.通过工艺控制减少因摩擦而产生的静电。通过工艺控制减少因摩擦而产生的静电。避免静电积累的常用方法有：避免静电积累的常用方法有：避免静电积累的常用方法有：避免静电积累的常用方法有：静电接地静电接地、增加湿度增加湿度、非导电材料的抗静电处理非导电材料的抗静电处理等。等。第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释2 2、防止静电危害的措施、防止静电危害的措施防止静电危害的方法防止静电危害的方法在在工工业业生生产产中中，改改造造起起电电强强烈烈的的工工艺艺环环节节，采采用用起起电电较较少少的的设设备备和和抗抗静静电电材材料料；第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释用用导导线线将将设设备备接接地地，把把电电荷荷导导入入大大地地；适适当当增增加加工工作作环环境境的的湿湿度度以以让让静静电电随随时时释释放放；第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释对于体内积存静电较多的人，可以通过对于体内积存静电较多的人，可以通过“输出输出”的方式将其的方式将其消耗掉。勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的静消耗掉。勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的静电。电。 赤足有利于体表积聚的静电释放。因此，休闲时，不要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。放过赤足的一切机会。 在家里洒些水，不便弄湿地板的地方，放置一两盆清水，同在家里洒些水，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。放花草或在室内饲养观赏鱼。电视机不能摆放在卧室。人们看电视时要打开窗户，同电视电视机不能摆放在卧室。人们看电视时要打开窗户，同电视机保持机保持2 23 3米距离，看完之后要洗脸、洗手。米距离，看完之后要洗脸、洗手。建议在冬季穿纯棉内衣、内裤，被里、床单、被罩等要用天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。不良影响。多吃蔬菜、水果、酸奶等酸性食品，多饮水，同时补充钙质多吃蔬菜、水果、酸奶等酸性食品，多饮水，同时补充钙质和维生素和维生素C C，以减轻静电影响。，以减轻静电影响。生活中防静电小知识生活中防静电小知识第一节第一节第一节第一节 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释