静电与新技术教案.doc

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1、粤教版3-1教案 第八节 静电与新技术 三维目标知识与技能：1.了解静电的利用和静电的防止，知道科学是一把双刃剑，联系实际，关心社会，培养社会责任感。2.知道静电利用的原理。3.分析日常生活中的静电现象，对有害静电提出有效的防止措施及基本原则。过程与方法：通过静电的危害和防止的学习，了解物理学的研究方法，尝试利用所学知识解决实际中的静电危害问题.通过查阅资料了解静电利用的原理，培养学生收集资料、自主学习的能力。情景引入静电的应用：依据的物理原理几乎都是让带电的物质微粒在电场力作用下奔向并吸附到电极上。静电广泛应用于静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等方面。设法使油漆的微粒带电，在电力的作用

2、下，油漆微粒飞向作为电极的工件，并沉积在工件表面上，完成油漆工件的任务。这就是静电喷涂。使绒毛带电，可以把绒毛植在涂有粘着剂的纺织物上，形成像刺绣似的纺织品，这就是静电植绒。问题探究 知识点一、带电粒子的加速 走进生活静电的危害：第一种危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里。 由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰

3、程度和亮度降低；就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。第二种危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“叭叭”的响声，这对人体基本无害。但在手术台上，除电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废；在印染厂里，棉纱、毛线、人造纤维上的静电吸引空气中的尘埃，使印染质量下降；在行驶的油罐车里，因为燃油与油罐摩擦，产生静电，如果静电大量积累，会产生火花放电而引发爆炸。自主探究1.静电最大的危害是静电积累后，在一定条件下会产生放电火花。2.防止静电灾害的基本原则是：控制静电的产生，

4、使产生的静电迅速引走以避免静电的积累。3.防止静电的危害举例：拖有铁链的油罐车、工厂车间保持一定湿度等。4.静电的应用举例：静电除尘、静电复印、静电植绒等。各个击破（1）静电除尘：以煤为原料的炉中所排出的烟气会带走大量的煤粉，既浪费燃料，又污染环境，利用如图所示装置，可以达到除尘的目的。其工作原理是：金属管A和管内金属丝分别接到高压电源的正、负极上，它们之间有很强的电场，且金属丝B附近的场强更大一些，导致B附近的空气分子被电离，成为电子和正离子，电子在向A加速运动的过程中附着到煤粉上，使煤粉带负电，则煤粉被正极A吸附，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，达到除尘的目的。（2）静电喷涂、静电植绒：

5、许多工件需要喷漆，如图所示为静电喷漆示意图，图中工件带正电，喷杯带负电，油漆从高速旋转的喷杯中飞出，呈雾状并带负电，由于静电吸引作用，油漆雾粒便奔向工件，并附着在工件上，这样可以实现喷漆自动化。（3）激光打印、静电复印：激光扫描到原稿上的文字或图案，经反射，聚集在携带静电的硒鼓上，激光扫描到原稿的空白处，硒鼓上相应部位的静电电荷就被消除，留在硒鼓上的静电荷就形成了原稿的文字或图案墨粉被硒鼓上的静电吸引并“显像”，然后被转移到复印纸上并被加热固定，复印纸上就出现了原稿上的文字或图案。（4）静电防止的原理：尽快把产生的静电导走，避免越积越多，常采用中和或导入大地的办法处理。（5）防止静电危害的措施

6、有下列几种：设法减少摩擦起电的因素，尽量使静电不产生可少产生；设法防止静电积累，将产生的电荷导入大地；增大空气的湿度，使产生的电荷可随时传到空气中，不易积累。 互动空间 讨论与交流：（1）讨论静电在技术上有哪些应用。答案：静电除尘、激光打印、喷墨打印、静电喷涂、静电植绒、静电复印等等。（2）讨论防止静电危害的具体事例。答案：油罐车上常拖有一根铁链，飞机的轮胎用导电橡胶制造，工厂车间保持一定湿度，在橡胶中添加导电材料制成抗静电橡胶等等。例1. 如图所示为静电除尘示意图。在M、N两点加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，因而煤粉被吸附到管壁

7、上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是（ ）A.M接电源的正极B.N接电源的正极C.电场强度EMEnD.电场强度EMEn解析：电场分布呈辐射状，中间电场线密，电场强度E大，所以C选项正确。管壁接正极，中央金属线接负极，才能吸引带负电的煤粉到达管壁，从而吸附在管壁上，达到除尘的效果。所以B选项正确。答案：BC 针对训练1.为了消除和利用烟气中的煤粉，可采用如图所示的静电除尘装置，它是由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A接到高压电源正极，B接到高压电源负极，且A接地，其目的是 。A、B间有很强的电场，且距B越近电场越 （填“强”或“弱”）。导致B附近的空气分子被强电场电离，正离子运动

8、到 （填“A”或“B”）上得到电子又变成空气分子，电子在奔向 （填“A”或“B”）的过程中遇到烟气中的煤粉并附着在煤粉上，使其带 （填“正”或“负”）电，吸到 （填“A”或“B”）上，这样排出的烟就变清洁了。答案：防止触电，强，B，A，负，A。即时反馈：即时反馈参考答案（1）防止静电灾害的基本原则是：控制静电的产生，使产生的静电迅速引走以避免静电的积累。（2）防止静电危害的措施有下列几种：设法减少摩擦起电的因素，尽量使静电不产生可少产生；设法防止静电积累，将产生的电荷导入大地；增大空气的湿度，使产生的电荷可随时传到空气中，不易积累。本节内容综合归纳:1. 本知识点主要有静电的应用、静电的防止；

9、2. 过程与方法总结：（1） 了解静电在技术上的应用，知道静电除尘的原理。（2） 了解静电的危害，知道静电防止的基本原则及主要措施。（3） 了解防止静电危害的事例。3. 本节疑点和易错点：（1） 区分静电应用和静电防止。（2） 静电除尘的原理。优化训练（一）基础夯实（单项选择题）1关于静电复印机在工作过程中的说法正确的是（ ）A充电时让硒鼓表面带上负电B硒鼓上静电潜像带正电C墨粉带正电D复印过程中，白纸不带电解析：由书稿上的字使光不能通过，而使这些地方保持了正电荷。所以B选项正确。答案：B2地毯中夹入少量的金属纤维是为了（ ）A避免人走动时产生静电B将人走动时产生的静电及时导走C增大地毯的强度

10、和韧性D对地毯起装饰作用答案：B3在寒冷的冬季，人们在晚上脱衣服时，有时可以看到火花四溅，并伴有“噼啪”的声音，这是因为（ ）A衣服由于摩擦而产生了静电B人体本身是带电体C因为空气中含有带电粒子，在衣服上放电所致D以上说法均不正确答案：A4下列哪些措施在技术上应用了静电（ ）A精密仪器外包有一层金属外壳B家用电器如洗衣机接有地线C油罐车拖有接地的铁链D以上都不是解析：选项A、B、C都是静电的防止，而不是应用，所以都不对。答案：D（二）能力提高（双项选择题）5下列哪些做法属于防止静电危害的措施（ ）A印刷厂要保持适当的湿度B油罐车拖有接地的铁链C有些门把手用金属做成D静电喷漆中使雾状油漆带上负电

11、答案：AB6下列说法正确的是（ ）A.静电复印中的硒鼓上字迹的像实际上是曝光的地方B.飞机着陆时，为了防止乘客下飞机时被电击，飞机起落架上都使用特制的接地轮胎或接地线C.在易产生静电的工厂里，只要保持车间环境干燥才可以防止静电危害D.建筑物防雷击的有效措施是利用尖端放电原理，通过避雷针将建筑物与大地相接，这样，当带电积雨云靠近避雷针时，避雷针与云块之间会缓慢放电，因而难以形成高压，故能起到保护作用答案：BD7如图所示，是静电除尘的原理示意图，关于静电除尘的原理，下列说法正确的是（ ）A金属管A接高压电源的正极，金属丝B接负极BA附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子C正离子向A运动过程中被烟

12、气中的煤粉俘获，使煤粉带正电，吸附到A上，排出的烟就清洁了D电子向A极运动过程中，遇到烟气中的煤粉带负电，吸附到A上，排出的烟就清洁了答案：AD（三）思维实践8电扇风叶上经常布满灰尘，是因为风叶转动时与空气 而产生 ，带有 的叶片会把空气中的灰尘吸附过来。答案：摩擦，静电，静电。穿越时空崛起的静电应用技术静电的应用领域，随着理论研究的深入不断拓展，已经广泛应用于基础理论研究、信息工程、空间技术、计算机工程、大规模集成电路生产、环境保沪、生物技术、选矿和物质分离、医疗卫生消毒、食品保鲜、石油化工、幼织印染、农业生产等各个领域。从技术角度大体可将静电技术划分为：净化技术、检测技术、生物技术、分离技

13、术、触媒技术和其它延伸技术现正在形成一个新兴的“静电”产业。 一、农业应用：大量实验研究数据表明，静电场具有生物效应，能够引起生物遗传因子的明显变化，是培养新品种的有效手段。静电喷涂农药技术，可以充分有效地施用农药。不但节省农药，还可以减少对环境的污染。二、工业应用：静电应用于工业领域历史最为悠久的是静电吸尘技术。现代静电吸尘技术已经有了长足的进步。其主要特点是：可以有效地抑制开放性尘源。静电分选技术在近10年来发展很快，迄今已有几十种静电分选设备问世，主要用于分选其它方法不易完成的、形态相似的、比重相近的固体颗粒混合物料。其特点是工艺简单，耗电量小，设备结构简单，易于操作和维护，设备本身具有

14、收尘效能，无环境污染，有益于劳动保护环境保护。高压脉冲放电，能在液体中产生巨大的冲击波。这项技术可应用于清理铸件砂芯，被称作电液清洗技术。电液清砂技术具有高效低耗，清洗质量高和卫生等优点。特别值得一提的是，正在研究开发中的静电触媒技术和强电磁场材料改性技术。科学家准备将静电作为催化剂，加快化学反应速度；利用强电磁场改变材料的性质，获得新材料。这些技术如能早日应用于工业，其经济价值难以估量。三、医疗卫生和食品加工应用：静电常温灭茵技术是我国科技工作者刚刚完成的一项新技术。其中包括电磁杀菌和臭氧杀茵两项技术。电磁杀菌技术是采用高压静电场和交变电场、静磁场和交变磁场对液体进行静电常温杀菌技术。它解决

15、了传统灭菌方法难以克服的高温杀菌破坏水果汁、蔬菜汁、啤酒等饮料营养成分的难题，杀菌效率达到100。静电臭氧杀菌技术主要是指静电臭氧发生技术。过去是采用点放屯技术，臭氧发生量很少；现在采用的是面放电技术，臭氧的发生量增加几十倍。因此，成本迅速降低。臭氧是一种强氧化物，可用于消毒灭菌。臭氧气体有净化空气，消除臭味之功效。国际上正在进行工业自来水臭氧杀菌技术的研究试验，用以取代化学杀菌方法。章末总结知识网络历年高考对本章知识点的考查主要是带电粒子在电场中运动的考查，包括带电粒子在电场中的加速偏转，也考查带电粒子在电场中的受力平衡及做功问题，还考查常见电场电场线、等势线分布的识记及理解。本章其他知识点的考查主要以选择题的形式出现。电荷守恒定律感应起电、接触带电、摩擦起电库仑定律点电荷元电荷带电方式电荷电势场强电荷间作用规律两种电荷矢量、大小四种电场线分布电场线电场强度电场方向物质性电场等势面等势体电势高低电场力做功电势差电势能电势能的计算充电放电电容器作用电容匀强电场电容的定义电容的意义电场加速电容决定因素带电体在电场中运动轨迹偏转场中静止或匀速直线