國內外近年發生了多起因靜電造成的重大人員死亡事故。在軍工企業部門，靜電放電使火箭（彈）產生意外爆炸；在石化工業中靜電放電多次使汽油著火爆炸；在電子工業中損壞電子元器件，僅美國每年因靜電對電子工業所造成的損失就達幾百億美元。靜電危害的另一種形式是靜電力的危害，靜電力的吸塵作用會影響產品質量，在大規模集成電路生產中由于靜電使芯片成品率大大降低。印刷過程中由于靜電吸引力使紙張難以對齊，降低生產效率。另外靜電放電還產生很強的電磁干擾，其頻率非常寬，從低頻至幾千兆赫茲以上。這種強電磁場作用時間短但其強度遠比手機輻射的電磁場強，會干擾一些設備的正常工作。第1頁/共17頁第一頁，共18頁。第一節有趣的靜電現象制作者麥建華第2頁/共17頁第二頁，共18頁。知識與技能1.了解靜電現象及其產生2.知道原子結構，掌握電荷守恒定律。3.難點：感應起電重點：起電的方式與電荷守恒定律第3頁/共17頁第三頁，共18頁。1．印刷紙張間的摩擦起電，給印刷帶來麻煩紙張粘頁；2．人造纖維服裝，穿不了多大功夫就會蒙上一層灰塵，旋轉的電風扇葉片沒多久就有一層厚厚的塵埃，這是由于靜電吸引塵埃的緣故。3．人在地毯上行走，與地毯摩擦可產生1萬多伏高壓，當用手拉金屬門手時會遭電擊。4．飛機在飛行過程，油罐車在運輸過程中由于與空氣摩擦會產生靜電。當飛機降落時，靜電會擊傷地勤人員；油罐車的靜電積累到一定程度，放電會產生電火花，引起爆炸。微小的靜電放電能引起氣體爆炸，造成的電擊會使人產生麻的感覺或給人以強烈打擊，極高壓的靜電會使人致命。

第一部分：你知道靜電對我們生活有那些影響？第4頁/共17頁第四頁，共18頁。閃電第5頁/共17頁第五頁，共18頁。第6頁/共17頁第六頁，共18頁。一、認識靜電第一部分：討論與交流1、要使一個原本不帶電的物體帶電，你會采用哪些方法？摩擦起電實驗：通過“摩擦”使物體帶電感應起電實驗：接觸起電實驗：通過“接觸”使物體帶電感應起電就是利用“靜電感應”使物體帶電

導體置于帶電體附近時，其兩端會帶上等量異種的電荷，這種現象叫靜電感應。思考：你能用物質的微觀模型解釋觀察到的現象嗎？第7頁/共17頁第七頁，共18頁。物體帶電的過程實質上就是電子轉移的過程

電荷既不能創生，也不會消滅，它們只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一個部分轉移到另一部分。在轉移過程中，電荷的代數和不變。這叫電荷守恒定律。靜電現象的應用：第8頁/共17頁第八頁，共18頁。感應起電小資料

【演示】如圖所示，把帶正電荷的C球移近彼此接觸的導體A和B，可以看到A、B上的金屬箔片都張開，這表明A、B都帶上了電荷．如果先把C移走，A和B上的金屬箔片就會閉合．如果先把A和B分開，再移走C，可以看到A、B上的金屬箔片仍張開，接著讓A和B接觸，它們的金屬箔片都閉合，這證明A和B分開后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后等量異種電荷發生中和。（1）靜電感應：把電荷移近不帶電的導體，可以使導體帶電的現象，叫做靜電感應．（2）感應起電：利用靜電感應使物體帶電，叫做感應起電．（3）靜電感應的原因：把帶電球C移近金屬導體A和B時，導體上的自由電子被吸引過來，因此導體A和B帶上了等量的異種電荷．感應起電沒有創造電荷，而是使物體中的正負電荷分開，將電荷從物體的一部分轉移到另一部分．第9頁/共17頁第九頁，共18頁。物質都是由分子組成，分子是由原子組成，原子中有帶負電的電子和帶正電荷的質子組成。當兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些電荷如電子轉移到另一個物體使其帶正電，而另一個體得到一些剩余電子的物體而帶負電。若在分離的過程中電荷難以中和，電荷就會積累使物體帶上靜電。所以在很多運動的物體在與其它物體接觸與分離的過程（如摩擦）就會帶上靜電。固體、液體和氣體多會帶上靜電。如在干燥的季節人體就很容易帶上很高的靜電而遭受靜電電擊。

第10頁/共17頁第十頁，共18頁。第11頁/共17頁第十一頁，共18頁。雷電是人們熟悉的自然界的電現象。據統計,在地球大氣層中,每秒落到地面的雷電約有近百次,每天要發生上千萬次閃電。電壓可高達數千萬伏,最大電流約1.0×104~1.0×105A,閃電的溫度高達1.0×104°C以上。巨型閃電產生的沖擊波,將使每平方厘米面積承受70ON的巨大壓力。在我國,大興安嶺森林火災的22%以上由雷擊引起,其中29%釀成大或特大火災;全國每年因雷擊傷亡的人數在1萬人以上,可見雷電引起的自然災害是不能忽視的。

第12頁/共17頁第十二頁，共18頁。1.雷電產生的原因是什么呢？那么雷電是怎樣形成的呢？雷電在氣象學上稱為雷暴。形成雷暴的積雨云高聳濃密，云頂常有大量冰晶，云內垂直方向的熱力對流發展旺盛，不斷發生起電和放電（閃電）現象，其機制十分復雜。在放電過程中，閃電通道上的空氣溫度驟升，空氣中水滴汽化膨脹，甚至還有電離現象產生，短時間內空氣迅速膨脹，從而產生了沖擊波，導致強烈的雷鳴（打雷）。由于云中的電荷在地面上引起感應電荷，使云底與地面之間形成“閃道”。當電荷積累和其他條件（如突出的建筑物、孤立的煙筒和曠地上的人等等）具備時，就會發生閃電擊地，即雷擊，造成雷電災害。第13頁/共17頁第十三頁，共18頁。有關雷電的參考數據

地球平均每年發聲雷電次數16×106

次每次放電時間幾萬分之一秒～0.13秒平均每次放電時間0.03s雷電云的厚度約（2～5）×103m雷電云離地面的高度幾百米～幾千米閃電中的電壓幾萬伏～十億伏每次閃電消耗的能量2×108J～1013J線狀閃電的火花長度幾千米～幾十千米球狀閃電的火花直徑10cm～20cm落地雷占雷電的次數約十分之一雷電天氣如何保護自已？第14頁/共17頁第十四頁，共18頁。資料：其實，避雷針應叫“引雷針”才合適．在雷雨天氣，高樓上空出現帶電云層時，迅雷針和高樓頂部都被感應上大量電荷，由于避雷針針頭是尖的，而靜電感應時，導體尖端總是聚集了最多的電荷．這樣，避雷針就聚集了大部分電荷．避雷針又與這些帶電云層形成了一個電容器，由于它較尖，即這個電容器的兩極板正對面積很小，電容也就很小，也就是說它所能容納的電荷很少．而它又聚集了大部分電荷，所以，當云層上電荷較多時，避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿，成為導體．這樣，帶電云層與避雷針形成通路，而避雷針又是接地的．避雷針就可以把云層上的電荷導人大地，使其不對高層建筑構成危險，保證了它的安全．避雷針的工作原理第15頁/共17頁第十五頁，共18頁。摩擦起電的物體為什么能吸引微小的物體：帶電體的周圍存在電場，使輕小物體在靠近它的一端出現異種電荷，在遠離它的一端出現等量的同種電荷。兩電荷之間的作用力是跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比。因此，帶電體對較近的異種電荷的吸引力大于對較遠的同種電荷的排斥力。所以帶電體能吸引輕小物體。構成輕小物體的物質不同，它兩端出現等量異種電荷的情況也不同。

如果輕小物體是導體，導體中的自由電荷（金屬導體中是自由電子，酸、堿、鹽的水溶液中是正、負離子）在外電場的作用下向與電場方向相反的方向移動，使導體在靠近帶電體的一面出現與帶電體異種的電荷，遠的一端出現與帶電體同種的電荷，這種現象叫靜電感應。

如果輕小物體是電介質（即絕緣體），電介質里的每個分子都是由帶負電的電子和帶正電的原子核組成的，并且正、負電荷結合得比較緊密，處于束縛狀態，幾乎沒有自由電荷。一般說來，分子中的正、負電荷并不集中于一點。但分子的全部負電荷與一個位于某一位置的負電荷相當，這個位置叫做這個分子的負電荷的“重心”。同樣，分子的全部正電荷也有一個“重心”。有的電介質，分子的正、負電荷的“重心”重合，這類分子叫無極分子；有的電介質，分子的正、負電荷的“重心”不重合，它們之間有一定的距離，這類分子叫做有極分子。這種相距很近的相互聯系的一對等值異號的電荷叫做“電偶極子”。

無極分子在受到外電場的作用時，分子的正電荷“重心”向電場方向移動，負電荷“重心”逆著電場的方向移動。從整塊電介質來看，在外電場作用下，由于每個分子都變成了電偶極子，因此在電介質跟外電場垂直的兩個表面上就出現了等量的正、負電荷（圖4－8）。這種電荷不能離開電介質，叫做束縛電荷。

有極分子在受到外電場的作用時，每個分子的電偶極子都要受到力矩的作用，使它轉向外電場的方向（由于還有分子的熱運動，這種轉向是不完全的）。從整塊電介質來看，在電介質跟外電場垂直的兩個表面上也出現了等量的正、負電荷（圖4－9）。

在外電場的作用下，電介質的表面上出現束縛電荷的現象叫做電介質的極化。從微觀的角度看來，兩種電介質的極化過程不同，但宏觀的效果是一樣的。第16頁/共17頁第十六頁，共18頁。感謝您的觀看。第17頁/共17頁第十七頁，共18頁。