高二物理选修11 静电现象的应用

生活中的静电现象,运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上；飞机轮胎用导电橡胶制成，这样做有何目的？,一、放电现象：,1、火花放电：,带电体失去电荷的现象就是放电现象,（1）当电荷在物体上大量积累时，在物体周围会产生很强的电场。如果电场足够强，原来是绝缘体的空气被电场击穿变为导体，这一现象称为空气的电离。强大的电流通过电离的空气时发声、发光、产生电火花并放出大量的热，这就是火花放电现象,（2）常见的火花放电现象,云层与云层之间或云层与地面之间产生的闪电、雷鸣在干燥的空气中脱化纤衣服时会看到火花并听到噼啪声实验室中感应起电机两个导体杆之间产生电火花,（3）火花放电是静电的最大危害,带有拖链的油罐车；雷电煤矿里的静电火花会引起瓦斯爆炸；医院手术台上的静电火花会引起麻醉剂爆炸静电会干扰航天器的运行，甚至会造成火箭和卫星发射失败,2、接地放电：,（1）接地放电：用导线把带电体与大地相连，从而使带电体上的电荷导入大地。,（2）常见的接地放电现象：油罐车尾部拖一铁链，把车上的电荷导入大地；飞机降落时，它与空气摩擦产生的静电通过导电橡胶轮胎导入大地。,（3）计算机房和大型电话交换机房的地板要用导电良好的材料制成，以防静电的积累。,导体上电荷的分布,现象:,验电球P分别从A到B到C接触带电导体，再与验电器接触，看到验电器的箔片张角逐渐增大,结论:,导体表面越尖锐的位置电荷越密集,平坦的位置电荷比较稀疏，几乎没有电荷,二、雷电与避雷：,1、雷电：云层与云层或云层与地面之间发生剧烈的放电时，能产生耀眼的闪光和巨响，这就是闪电和雷鸣,2、电荷在导体上分布的规律：电荷在导体上的分布是不均匀的：突出的位置电荷分布比较密集；平坦的位置电荷分布比较稀疏。,3、尖端放电：导体的尖端部位容易积累电荷，这使尖端附近的空气中的电场特别强，从而发生尖端放电,尖端放电,导体尖端电荷密度大,尖端周围电场强,空气中残留带电粒子剧烈运动,空气电离,正负电荷奔向异种电荷,尖端失去电荷,尖端放电,应用与防止:避雷针,（1）避雷针的原理：带正（负）电的云层靠近避雷针时，因同种电荷相互排斥，电子由大地流向避雷针尖端（电子由避雷针尖端流向大地），避雷针上端留下异种电荷，当电荷积累到一定程度时，通过尖端放电，逐渐中和云层中的电荷。,（2）为了更好的应用尖端放电原理中和云层中的电荷，避雷针的上端做成几股针尖状,（3）雷雨天气如何防雷：,闪电防护,雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中，所以人长得高还是一件非常痛苦的事情二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，如若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间便形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害第三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶第四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷击的机会,（4）雷电对人类生活也会产生益处：,闪电产生天然氮肥闪电会产生臭氧留在大气层中，保护地球生物免遭紫外线的伤害,三、静电的应用与防止：,1、静电的应用：,（1）静电除尘：静电除法装置工作原理,（2）静电喷涂：,（3）静电复印：,2、静电的危害与防止方法：,（1）静电的危害：印刷厂里，纸张间摩擦带电，会使纸张粘在一起，难于分开，给印刷带来麻烦；印染厂的静电会吸引空气中的尘埃，