教科版高中物理必修第三册精品课件 第1章 静电场 7.静电的利用和防护

典例剖析
【例题1】 (2024江西宜春高二检测)(多选)如图所示,静电除尘是通过电离 空气后使空气中的粉尘微粒带电,从而被电极吸附的空气净化技术。图中 虚线为一带电粉尘(不计重力)在静电除尘管道内的运动轨迹,实线为电场 线(未标方向),则(BC ) A.带电粉尘带正电 B.带电粉尘带负电 C.带电粉尘在a点的加速度小于在b点的加速度 D.带电粉尘在a点的加速度大于在b点的加速度
解析 给汽车加油前要触摸一下静电释放器,其目的是导走人身上的静电, A错误;带电云层靠近建筑物时,避雷针会产生感应电荷,尖端放电,逐渐中 和云层中的电荷,同时将云层中的电荷通过导线导入大地,使建筑物避免遭 到雷击,B正确;静电除尘器里带电粉尘被吸附到极板上,最后在重力作用下 被收集,C正确;金属网能产生静电屏蔽作用,话筒线外围包裹着金属网应用 了静电屏蔽的原理,D错误。
二、静电的利用 1.静电喷漆:设法使雾化的油漆液滴或固体涂料的细小颗粒飞离喷嘴时带 上同种电荷,在 电场力 作用下飞向作为电极的工件,由于同种电荷的 排斥作用,就能够比较均匀地沉积于工件表面。 2.静电除尘:气体分子被强电场 电离 ,形成电子和正离子,电子在向正极 运动的过程中,使烟尘中的颗粒带上负电。这些带电颗粒在 静电力 作 用下被吸附到正极上,最后在重力作用下落入漏斗中。
对点演练
(多选)静电喷漆是利用静电现象制造的,其喷涂原理如图所示,则以下说法 正确的是( AC ) A.在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场 B.涂料微粒一定带正电 C.涂料微粒一定带负电 D.涂料微粒可能带正电,也可能带负电 解析 静电喷漆的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到 工件上,由正电荷对涂料的吸引作用可得出涂料带负电荷,故A、C正确。
【学习任务与素养目标】
1.知道静电在生活生产中的利用;了解静电喷漆、静电除尘和静电复印的 工作原理。(物理观念) 2.知道静电的危害及防治的方法。(科学态度与责任)
目录索引
基础知识梳理与落实 重点难点探究与突破 即学即用检测与提升
基础知识梳理与落实
一、静电 1.定义:静止的电荷称为静电。 2.一般物体相互摩擦后所带的电荷量很少,只有微库量级,但是形成的电 压 很高 。 3.带电体的绝缘性能越好,电荷越容易积累,产生的电压就 越高 。
三、静电的危害 1.雷雨云的雷鸣电闪给人类造成巨大损失。 2.静电火花点燃易燃物质引起 爆炸 和火灾。 3.静电放电引起电子设备的故障,造成 电磁 干扰。 4.静电放电 击穿 集成电路和精密的电子元件。 四、静电危害的防止 1.尽快导走多余电荷,避免静电积累。 2.调节空气的 湿度 。 3.在易燃易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的 通风 。 4.给导体加一个金属尖端,就能把积累的电荷由尖端放走,这称 为 尖端放电 。
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解析 集尘电极带正电,带电粉尘在电场力作用下向集尘电极移动,则带电 粉尘带负电,B正确,A错误;因b点电场线较a点密集,则b点的电场强度较大, 根据公式F=Eq,可知粉尘在b点受电场力较大,则带电粉尘在a点的加速度 小于在b点的加速度,C正确,D错误。 方法技巧 (1)应用静电现象的基本原理一般是让带电物质微粒在电场力 作用下奔向并吸附到异性电极或带电体上,理解这一原理是解决这类问题 的关键。 (2)强电场电离空气后,电子在电场力作用下向高电势运动,从而使微粒吸 附电子而带负电。
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2.(静电的利用与防治)下列做法中,属于预防静电危害的是( D ) A.用静电吸附粉尘 B.用静电喷涂油漆 C.复印机对碳粉的静电吸附 D.运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖条铁链在地上 解析 用静电吸附粉尘、用静电喷涂油漆、复印机对碳粉的静电吸附等是 静电的应用。汽车行驶时,油罐中的汽油随车的振动摩擦起电,如果不及时 地将这些静电导走,一旦出现放电现象,就会发生爆炸事故。铁链使油罐表 面与大地相连,使油罐罐体中的电荷不断被导走,这是预防静电的危害,D正 确。
即学即用检测与提升
1.(静电的防治)加油站的安全防护工作非常重要,下列加油站的举措不是 防止静电带来危害的是( A ) A.定期检查电路,防止线路老化 B.在加油站禁止脱穿化纤服装 C.油罐车装有导电橡胶拖地带 D.加油前要触摸一下静电释放器
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解析 定期检查电路,防止线路老化,短路则引起火灾,不是为了防止静电带 来危害,A正确;在加油站禁止脱穿化纤服装,防止静电起火,是为了防止静 电带来危害,B错误;油罐车装有导电橡胶拖地带,可以把静电导入大地,是 为了防止静电带来危害,C错误;加油前要触摸一下静电释放器,可以把静电 导走,是为了防止静电带来危害,D错误。
提示 空气中的带电尘埃,在静电力作用下,到达电极而被收集起来。
规律总结 静电的应用 (1)根据静电能吸引轻小物体的性质,应用有:静电复印、静电喷洒农药、 静电喷漆、静电除尘、静电植绒、静电净化空气等。 (2)利用高压静电产生的电场,应用有:静电保鲜、静电灭菌、处理作物种 子等。 (3)利用静电放电时产生的臭氧灭菌消毒等。
规律总结
1.静电危害产生的主要原因 静电危害起因于电场力和静电火花,静电危害中最严重的静电放电引起可 燃物的起火和爆炸。 2.防治静电危害的主要方法与途径 (1)尽量减少静电的产生,常用的方法是增大空气的湿度。 (2)尽快导走多余电荷,避免静电积2024重庆高二月考)下列说法正确的是( BC ) A.给汽车加油前用手触摸一下静电释放器,其目的是导走加油枪上的静电 B.避雷针的金属棒上感应的电荷通过放电中和云层的电荷,避免高楼被雷 击 C.静电除尘器里带电粉尘被吸附到极板上,最后在重力作用下被收集 D.话筒线的外围有金属网包裹,金属网的作用是强化线的硬度,避免折损
学习任务二 静电的危害和防治
情境导学
如图所示,在工厂里,靠近传送带的工人容易受到电击。经研究发现,这是 由于传送带在传送过程中带上了电。 (1)为什么靠近传送带的物体会带电? (2)你可以用什么方法来解决这个问题?
提示 (1)传送带因为与被传送的物体发生摩擦 而带电,靠近传送带的物体因为静电感应也带上了电。 (2)要避免这种电击,可以把导体材料如金属丝等掺到传送带材料中,让传 送带变成导体,再用适当的方法把传送带接地,静电便不会积累。
3.静电打印:在打印机内部,有一个表面覆盖了一层光敏半导体硒的圆柱体, 称为“ 硒鼓 ”。在不受光照时,硒是 绝缘体 ;硒鼓旋转时,被 喷射电子,带上负电荷。 根据微处理器接收到的指令,光射到硒鼓的部分表面。被光照的部分,硒变 成 半导体 ,电荷被导走,不再带电。由此,在硒鼓上留下了带负电的 “静电潜像”。
易错辨析 (1)在印染厂中保持适当的湿度,是为了防止静电的危害。( √ ) (2)飞机轮上装上拖地线,油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地。
(√ ) (3)夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕,这是尖端放电现象。( √ )
重点难点探究与突破
学习任务一 静电的利用
情境导学 如图所示,将铝片和铜丝放入去掉底部的矿泉水瓶中,用静 电高压电源的负极连接铜丝,正极连接铝片,这样便制成了 简易的静电除尘器。你知道其中的道理吗?