2018-2019学年粤教版高中物理选修3-1课件：第一章 第八节 静电与新技术
2018-2019学年高二物理粤教版选修3-1课件：第1章 第1节 认识静电
2．元电荷：最小的电荷量叫做元电荷，用 e 表示．e
－19 1.60 × 10 ＝____________ C；所有带电体的电荷量都是 e 的整数
倍．
创造 ，也不能_____ 消灭 ， 3．电荷守恒定律：电荷既不能_____
它们只能从一个物体转移到另一个物体， 或者从物体的一 个部分转移到另一部分．在转移的过程中，电荷的代数和 不变．
提示：不正确．在丝绸和玻璃棒摩擦过程中，玻璃棒 中的一部分电子转移到了丝绸上，从而使玻璃棒带正电， 所以该同学的认识是错误的．
三种起电方法的比较．
起电 方法 产生及 条件
摩擦起电 两种不同 的绝缘体 摩擦
感应起电 导体靠近 带电体
接触起电 导体与带 电体接触
起 电 方 法 现 象
摩擦起电
感应起电
接触起电
两物体带上 异种电荷 不同物质的 原子核对核 外电子的束 缚力不同而 发生电子得 失
导体两端出现 导体带上与 等量异种电荷， 带电体相同 且电性与带电 电性的电荷 体“近异远同” 导体中的自由 电子与带正(负) 电荷之间的 电物体吸引(排 相互排斥 斥)而靠近(远离)
原 因
实 质
均为电荷在物体之间或物体内部的转移
(2)感应起电的判断方法． ①当带电体靠近导体时， 导体靠近带电体的一端带异 种电荷，远离带电体的一端带同种电荷． ②导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且 该导体可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导 体，带同种电荷．
1．(多选)关于摩擦起电，下列说法正确的是(
)
A．用梳子和头发摩擦后能够吸引轻小物体，因为摩 擦使梳子带电 B．摩擦后梳子带电后头发就不带电了 C．摩擦带电产生了电荷，使自然界中的电荷数增加 了 D．摩擦带电的本质是电荷发生了转移
新课标粤教版3-1 选修三1.8《静电与新技术》 1
卡尔逊静电复印法大致可分为充电、曝光、显影、转印、 分离、定影、清洁、消电8个基本步骤。
三.静电的防止
形成静电灾害的必要条件是：积累足够多的静电荷。 防止静电灾害的基本原则是： 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； 2.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：
静电接地、增加湿度、非导电材料的抗静电处理等。
静电与新技术
序言
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一.静电除尘
粤教版高中物理选修3-1课件：第一节：认识静电
表示电荷的多少，用Q或q表示，单位库仑，简称库。单位 c。 最小的电荷量称为元电荷。用e表示。
一个带电体所带的电量是元电荷的整数倍。
六、完全相同的金属球接触时电荷量的分配
1、两个小球带同种组卷网电荷，则相互接触后再分开， 电荷量平分。 1、两个小球带同种电荷，则相互接触后再分开， 电荷量平分。
3、一个带电和一个不带电的小球，接后再分开， 电荷量平分.
五、验电器 验电器的作用：
验电器可以判断物体是否带电、带电荷的种类和电荷量的多少
验ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器的原理：
根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的规律
电子的得失
物体带电的原因是电子的得失
二、电荷间的相互作用 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
带电的物体能够吸引轻小的物体
判断物体带电情况？ 如：
三、起电的方式还有： 感应起电：
导体靠近带电体，导体两端出现等量的异种电荷
接触起电： 导体带上与带电体相同的电荷
四、电荷守恒定律
电荷既不能创造，也不能消灭，他们只能从一个物体转移到另 外一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过 程中，电荷的代数和不变
空白演示
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学习目标
1、了解电荷和起电方式 2、知道物体带电的原因 3、知道元电荷 4、电荷守恒定律及其应用 5、知道验电器的作用
一、两种电荷
正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
这种使物体带电的方式叫： 摩擦起电 为什么玻璃棒、橡胶棒会带电呢？
1.1 认识静电—粤教版高中物理选修3-1课件
++
- - + ++
-
-
++ ++
3、接触起电
用可以使物体带电。
前一种情况是两导体带同种 性质的电荷，如果两导体相 同，则平分电荷量；后一种 情况是两个导体先中和相同 量的异种电荷，然后再分配 剩余电荷。
3、感应起电
物体由中性原子组成，原子由核子和电子组 成，原子核中的质子和电子带有等量异种的 电荷，质子的电荷量是e=1.6×10-19库仑。 实验指出，任何带电体的电荷量都是e的整 数倍，因此电荷量e就被成为元电荷。
小结
1、摩擦、与带电体接触、靠近带电物体， 都能使物体带电 2、同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
B、C为带等量异种电荷的金属小球, 如何使B、C带上的电荷消失？
中和
B
C 等量的异种电荷
完全抵消的现象
叫做中和
使B、C再接触
三、电荷守恒定律
电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能 从一个物体转移到另一个物体，或者从物 体的一个部分转移到另一部分，在转移的 过程中，电荷的代数和不变。
验电器
1)将正电荷加到已带有正电荷的验电 器上,出现的现象:
3、电荷既不能被创造，也不能被消灭
物体有了这 种吸引轻小物体 的性质，我们就 说物体带了电。
带电的橡胶棒能吸引细小的纸屑。
带电的气球吸引水流
探究电荷的特点
实验证明，用皮毛擦 过的橡胶棒或者丝绸 摩擦过的玻璃棒，都 能够吸引纸屑
物体有了这种吸引轻 物体的性质，我们就 说它带了电或者有了 电荷。
探究电荷的特点
试验发现：自然界中只存在两种电荷，习 惯上将
验电器的张角逐渐增大
2019-2020学年物理高中粤教版选修3-1课件：第1章 第8节 静电与新技术
自主预习 合作探究
知识精要 思考探究 典题例解
迁移应用
静电喷涂的原理是什么? 答案：静电喷涂的原理是使精细的油漆液滴飞离喷嘴时带上同 种电荷,彼此排斥,并在电场力的作用下飞向作为电极的工件,这样 就能比较均匀地沉积于工件表面.
自主预习
【例题】 在印染车间,为了保证花布的印染质量,通常是使车间 内的湿度大一些,为什么?
自主预习 合作探究
第八节 静电与新技术
目标导航 预习导引
自主预习 合作探究
学习目标 重点难点
1.了解静电的利用和防止. 2.知道静电利用的原理. 3.分析日常生活中的静电现象,能对有害静电现象提 出有效的防止措施. 重点、难点:静电的利用和防止.
目标导航 预习导引 一 二
自主预习 合作探究
一、静电的应用 1.静电有很多应用,如激光打印、喷墨打印、静电除尘、静电喷 涂、静电植绒、静电复印等. 2.静电除尘 在静电应用技术中,有一种较常见的装置,那就是静电除尘装置. 在此装置中,通过金属圆筒与金属丝之间的高电压的正极和负极, 在两者之间产生很强的电场.而且靠近金属丝附近电场更强,金属 丝附近强电场将周围空气电离成电子和正离子.筒里面的灰尘很容 易吸附在金属圆筒上,从而达到静电除尘的目的.
目标导航 预习导引 一 二
自主预习 合作探究
二、静电的防止 1.形成静电危害的必要条件是积累足够多的静电荷. 2.防止静电危害的基本原则:控制静电的产生、把产生的静电迅 速导走. 3.在静电防止措施中,有一种很常见的措施,那就是把静电导走. 如油罐车拖一铁链搭在地面上;飞机的轮胎用导电橡胶制造.
家用电视机荧光屏表面经常有许多灰尘,其主要原因是什么? 答案：电视荧光屏上积累了过多的静电荷,静电荷对微小灰尘有 吸引作用.
粤教版高中物理选修3-1课件：1.1《认识静电》
•3.电荷守恒定律：
• 电荷既不能被创造也不能被消 灭，它们只能从一个物体转移到另 一个物体，或者从物体的一部分转 移到另一部分。在转移的过程中， 电荷的代数和不变。
讨论与交流
用原子结构和电荷守恒定律分析 本节的实验，说明电荷是如何产生和 消失的？
富兰克林
两种电荷——
1.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。“-”
3.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
• 4.电荷的多少叫电荷量。符号—Q（ q） 单位—库仑（C）
• 5.摩擦起电的微观解释——原子的核式结构
• 6.摩擦起电的原因——不同物质的原子核束 缚电子的能力不同。
• 实质——电子的转移。
• 结果——两个相互摩擦的物体带上了等量 异种电荷。
实验与探究
A
B
C
三个相同的金属小球A、 B、C放在三个绝缘支架 上，A带有电荷，B、C 不带电。不借助其他的器具 你如何通过实验，使B、C带上相同的电荷？ 3、条件同上，你如何通过实验，使B、C带 上电性相反的电荷？又如何使B、C上的电荷 消失？
高中物理课件
（金戈铁骑 整理制作）
认识静电
公元前600年左右，希腊人泰勒斯发现毛皮摩擦过的琥珀 能吸引羽毛、毛发等轻小物体。我国西汉时期也有记载，说 的是经过摩擦的玳瑁能够吸引微小的物体。物体有了这种吸 引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或者有了电荷。
初中电学知识复习
带电现象——摩擦过的物体具有吸引轻小物体 的性质，这种现象叫摩擦起电，这 样的物体就带了电。
本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin）(1706—1790年)是18世纪美 国的实业家、科学家、社会活动家、思想家和外交家。
2018-2019学年高二物理上学期选修3-1课件：第一章 静电场 1.8
带电荷量的多少无关。这个比值反映了电容器容纳电 荷的能力大小，因此可用 Q 描述电容器容纳电荷本领
U
的大小，即电容器的电容C= Q 。
U
【探究总结】 电容器充、放电过程的比较
内容
过程
充电过程
放电过程
定义
使电容器带电的过程
中和掉电容器所带电荷的过程
内容
过程
过程 示意
充电过程
放电过程
电荷 运动
正电荷向A板移动, 负电荷向B板移动
A.从C= Q 可以看出，电容的大小取决于带电荷量和电
U
压
B.从C= r S 可以看出，电容的大小取决于电介质的种
4kd
类、两极板的正对面积和两极板的位置关系
C.它们都适用于各种电容器
D.C= Q 是适用于各种电容器的定义式，C= r S 是只
U
4kd
适用于平行板电容器的决定式
【解析】选B、D。公式C= Q 是电容的定义式，适用于
一小段距离，则根据C= S 可知，C变大，Q一定，则
4kd
根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根
据E= U ，C= S ，Q=CU联立可得E= 4 k Q ，可知Q一定
d
4kd
S
时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不
3.电容：(1)定义：电容器所带的_电__荷__量__与电容器两 极板间的_电__势__差__的比值叫电容。 (2)定义式：C= Q 。
U
4.电容的物理意义：电容是描述电容器_储__存__电__荷__本领
的物理量。 5.电容的单位：国际单位：_法__拉__，符号F，常用单 位：微法(μF)、皮法(pF)。1F=_1_0_6μF=_1_0_1_2 pF。
2018-2019版物理新设计同步粤教版选修3-1课件：第一章 电场 第八节 精品
图1
A.尘粒最终一定都做匀速运动 B.电场对单个尘粒做功的最大值相等 C.式除尘的速度快
解析 尘粒在两种装置中开始时都做加速直线运动，随着速度都增大，阻力增大， 由于尘粒离板的距离不一样，不是所有尘粒都最终能达到匀速，A选项错误；电 场力做功与路径无关，只与初、末位置电势差有关，所以两种装置中，电场力做功 的最大值均为W＝Uq，B选项正确；乙图中电场为辐射状，所以越靠近筒边缘场强 越小，尘粒受到的电场力越小，C选项错误，故选B. 答案 B
二、防止静电危害
1.静电的危害： (1)衣服上的静电使人感到不自在. (2)影响半导体器件的产品_质__量___. (3)在印刷行业，静电影响纸张的正常分离、叠放. (4)静电会发生__火__花__放__电___，引起易燃物品的燃烧和爆炸.
2.防止静电危害的基本原则是：控制静电的_产__生___，把产生的静电迅速__引__走___以 避 免 静 电 的 __积__累___. 通 过 工 艺 控 制 可 以 减 少 因 摩 擦 而 产 生 的 _静__电____.__调__节__空__气__的__湿__度____也是防止静电危害的好办法.
【例1】 为模拟空气净化过程，有人设计了如图1所示的含灰尘空气的密闭玻璃 圆桶，圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压 U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；第二种 除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U， 形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒 运动的速度成正比，即f＝kv(k为一定值)，假设每个尘粒的质量和带电荷量均相 同，重力可忽略不计，则在这两种方式中( )
解析 加油时整理衣服，衣服与空气产生摩擦，不仅不会导走静电，还会产生更多 的静电，故A错误；通过加油机接地的金属面板进行操作，会导走身上的静电，故 B错误；加油前可以先通过洗手消除静电，同时手比较湿润，也不会产生静电，故 C正确；衣服上的静电产生方式属于摩擦起电，故D错误.
粤教版高中物理选修3-1课件：第1章-电场《认识静电》ppt
2．导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关．若两个完全相同
的金属小球的带电量分别为Q1和Q2，两小球接触后再分开，将平分电荷，两 Q1＋Q2 小球带电量都为(式中电量 Q 和Q2均包含它们的正负号)． Q＝ 2 1 学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
[延伸思考] 1．怎样理解电荷守恒定律中“电荷的总量”？
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
三、对电荷守恒定律的理解
例4（双选）原来甲、乙、丙三物体都不
带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物 体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正
电荷1.6× 10－15C，丙物体带电荷量的大小为
8× 10－16C．则对于最后乙、丙两物体的带电 情况，下列说法中正确的是( ) AD
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
2．如图所示，取一对用绝缘柱支持的导
体A和BБайду номын сангаас使它们彼此接触．起初它们不
带电，贴在下部的金属箔是闭合的． 感应带电 (1)把带正电荷的物体C移近导体A，金属 箔片有什么变化？ 两侧金属箔片都张开
A、B端多余电荷
不再集中到两端点 中和
(2)这时把A和B分开，然后移去C，金属
摩擦起电的实质是电子 的转移
电荷守恒
例2 （双选）如图所示，不带电的 枕形导体的A、B两端各贴有一对金 箔．当枕形导体的A端靠近一带电导 体C时( ) A．A端金箔张开，B端金箔闭合 B．用手触摸枕形导体后，A端金箔 仍张开，B端金箔闭合 C．用手触摸枕形导体后，将手和C 都移走，两对金箔均张开 D．选项A中两对金箔分别带同种电 荷，选项C中两对金箔带异种电荷 学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测 人把导体和地球连在 一起，B端的电荷被 排斥到更远处地球上 感应起电，A、B带 异种电荷
2018-2019学年高中物理选修3-1(粤教版)课件：1.1认识静电
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
解析：乒乓球的左侧感应出正电荷,A项错误;因乒乓球整体不带 电,故受重力和绳拉力两个力的作用,C项错误;若乒乓球与右极板 接触,会带上正电荷,乒乓球和右极板因带同种电荷而相互排斥,带 正电的乒乓球在电场力作用下向左运动而撞到左极板上,从而带上 负电荷,再被弹开向右运动撞到右极板,乒乓球再带上正电荷,如此 在两极板间来回碰撞,故D项正确,B项错误. 答案：D
目标导航
预习导引
一个带电小球所带电荷量为q,则q可能是( ) A.3×10-19 C B.1.6×10-17 C C.0.8×10-19 C D.9×10-19 C 答案：B 解析：由于所有带电体的电荷量等于e或者是e的整数倍,而 e=1.6×10-19 C,可知B正确. 4.起电 使物体起电的方式有摩擦起电、感应起电、接触起电等.物体起 电的实质是得到电子或失去电子.
目标导航
预习导引
1.两种电荷 自然界中的电荷有两种,即正电荷和负电荷.丝绸摩擦过的玻璃 棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电 荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸. 2.电荷量 物体所带电荷一般是不同的,电荷的多少叫电荷量,正电荷的电 荷量用正数来表示,负电荷的电荷量用负数来表示.等量的异种电 荷完全抵消的现象叫做中和. 3.元电荷 电子和质子带有等量异种电荷,其电荷量为e=1.6×10-19 C.因所 有带电体的电荷量等于e或e的整数倍,所以将电荷量e称为元电荷.
思考探究
典题例解
迁移应用
【例1】(2015浙江理综)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分 别固定于绝缘支架上,且正对平行放置.工作时两板分别接高压直 流电源的正、负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极 板中间,则( )(导学号51120000)
粤教版高中物理选修3-1第一章电场章末总结课件
WAP
ห้องสมุดไป่ตู้
φA＝__q__(P为零电势点)
电势 标量，有正负，与零电势点的选取_有__关___
WAB
UAB＝ φA － φB ＝__q___
静 电
电场能
电势
差
标量，有正负
等势面：形象地描述电场中电势的分布
场
沿场强的方向电势降落最快
电场强度与电势差的关
U
系 静电力做功
在匀强电场中：E＝__d___ WAB＝_q_U_A_B_
WAB＝ EpA －__E_pB__
带电粒子 加速：利用 动能定理 或 牛顿第二定律结合运动学公式 求
静 在电场中
电 的运动 解
平抛运动规律
场
偏转：利用
Q 求解
电容定义式：C＝__U___
电容器的电容
εrS
电容大小决定式：C＝ 4πkd (平行板电容器)
第一章 电 场
章末总结
知识网络
库仑定
律
静
电 静电力 电场强
场
度
条件：真空中的_点__电__荷__ 大小：F＝_k_q_r1_q2_2__
F 大小：E＝_q__，点电荷场强E＝krQ2
方向： 正电荷 所受电场力的方向
电场 线
意义：表示电场 强弱 、__方__向__ 特点：不闭合、不相交、垂直于等势面
1.8 静电与新技术—粤教版高中物理选修3-1课件
静电复印 基本原理： 激光扫描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，被转移到复 印上并被加热固定，复印纸 上就出现了原稿上的文字或 图案。
静电喷涂：设法使油漆微粒带电，油漆 微粒在电场力的作用下向着作为电极 的工件运动，并沉积在工件的表面， 完成喷漆的工作．这就是静电喷涂。
静电除尘原理 A接到高压电源的正极，B接到高压电源 的负极，A、B之间有很强的电场
B附近的空气中的气体分子被强电场电离， 成为电子和正离子．
正离子被吸到 电子在向着正极A运动的过程 B上,得到电子, 中，遇到烟气中的煤粉，使煤 又成为分子． 粉带负电，吸附到正极A上.
最后在重力的作用下落入下面的漏斗中．
2、由于静电引力的危害用
例如：吸尘——影响产品质量静电 对电子手机、电视、电脑、数码相机等 等各种电子产品的危害相当严重的。
静电的防止
原则：控制静电的产生和累积
方法： 1、接地
2、增加湿度 3、对非导电材料
的抗静电处理
ห้องสมุดไป่ตู้
11
• 用导线将设备接地，把电 荷导入大地；
• 适当增加工作环境的湿度 以让静电随时释放；
许多高大的建筑物安 装避雷针，并用粗导线与 埋在底下的金属板连接， 保持与大地良好的接触, 将电荷引向大地 。
人体身上的静电有多高?
在干燥的季节若穿上化纤衣服和绝 缘鞋在绝缘的地面行走等活动，人体身 上的静电可达几千伏甚至几万伏。
经过试验过人体带静电5万伏时 没有不适的感觉，带上8万伏高压静 电时依然面带微笑，10万伏（最高试 验过12万伏）时也没有生命危险。
高中物理 1.8静电与新技术课件 粤教版选修3-1
精品
4
3．原理：A、B 之间产生强电场，距 B 越近，场强越 大，B 附近的空气中的气体分子被电离，成为电子和正离 子．正离子被吸到 B 上，得到电子又成为分子；电子在向 正极运动的过程中，使烟气的煤粉带负电，吸附到正极 A 上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．
4．应用：静电除尘可除去有害的微粒，也可以回收物 资，如回收水泥粉尘．
第一章 电场
第八节 静电与新技术
精品
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知识解惑
精品
2
知识点一 静电的应用——锁住黑烟
目前静电在各种产业和日常生活中有着重要的 应用，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电分 选、静电复印、激光打印、喷墨打印等．所依据的 基本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．
精品
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锁住黑烟原理： 1．原理图(如图)． 2．基本构造： 金属筒 A 和悬在管中的金属丝 B， A 接高压电源正极，B 接高压电源负极．
3．油罐车上常拖有一根铁链，它一端与油罐相连、 一端拖在地上．在油罐车中因摩擦产生的静电就通过这 根铁链及时导入大地，从而避免静电的积累．飞机的轮 胎用导电橡胶制造，也是方便在着陆时把机身的静电引 入大地．
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7
典型问题精 释
精品
8
题型一 静电的应用
(多选)如图所示是静电除尘的原理示意图，A 为金属 管，B 为金属丝，在 A、B 之间加上高电压，使 B 附近的空 气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向 A 极运动过 程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到 A 极上，排出的烟就比较清洁了．有关静电除尘的装置，下列 说法正确的是( )
精品
5
知识点二 防止静电的危害
1．静电的危害． (1)影响产品的质量． (2)妨碍电子器件的正常工作甚至损坏某些部件． (3)由于火花放电而引起火灾或爆炸． 2．防止静电危害的基本方法． (1)把产生的静电迅速导走，以避免静电积累． (2)通过工艺控制减少因摩擦产生的静电．
2018-2019学年高二物理粤教版选修3-1课件：第1章 第1节
C.两端的验电箔都张开，且N端带负电，M端带正电 √
D.两端的验电箔都张开，且两端都带正电 解析
图4
MN的两端感应出等量异种电荷，所以两端的验电箔都张开，根据
“近异远同”的特点，M端带正电，N端带负电，故选项C正确.
解析 答案
方法总结 感应起电的判断方法 1.当带电体靠近导体时，导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电 体的一端带同种电荷，如图5甲所示. 2.导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导 体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，如图乙、丙所示.
胶棒，橡胶棒带何种电荷？使玻璃棒和橡胶棒带电的原因是什么？
答案
图1 玻璃棒带正电，橡胶棒带负电.丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电
子向丝绸上转移，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；毛皮
摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子向橡胶棒转移，橡胶棒得到电子带负电，
毛皮失去电子带正电.
答案
(2)如图1所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触.起初 它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的. ①把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？
是电子的转移.
①摩擦起电：当两个不同物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往
从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子
而带 负电 ，失去电子的物体则带 正电 .
②接触起电：一个带电物体接触另一个导体，电荷会 转移 到这个导体上，
使这个导体也带电.
③感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，
于4×10－19 C是1.60×10－19 C的2.5倍，所以带电荷量不能是4×10－19 C.
答案
(2)在摩擦起电过程中，一个物体带上了正电荷，另一个物体带上了负电
2018版物理粤教版选修3-1文档：第一章 电场 第七~八节
第七节 了解电容器 第八节 静电与新技术[学习目标] 1.了解电容器的基本结构,认识常见的电容器及其应用.2.了解电容器的充放电过程.3.理解电容器、电容的概念和决定电容的因素.4.了解静电的危害,知道静电利用的原理．一、电容器及电容[导学探究] (1)把电容器的两个极板分别与电源两极相连,对电容器进行充电,该过程中能量是如何转化的？当把电容器两极相接,对电容器进行放电,该过程中能量是如何转化的？ (2)当电容器的带电荷量增加时,电容器两极板间的电势差如何变化？带电荷量Q 和板间电势差U 的比值是否发生变化？答案 (1)充电过程中电源内的化学能转化为电容器内的电场能；放电过程中电容器的电场能转化为电路的内能． (2)增大 不变 [知识梳理] 1．电容器储存电荷和电能的装置．任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器． 2．电容器的充放电(1)充电：把电容器的两极板分别与电池组的两极相连,两个极板分别带上等量的异号电荷的过程,充电过程中,由电源获得的电能储存在电容器中．(2)放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和的过程,放电过程中,电场能转化为其他形式的能量． 3．电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值． (2)公式C ＝QU ,其中Q 指一个极板上带电荷量的绝对值．(3)单位：法拉,符号是F,1 F ＝1 C/V ,1 F ＝106μF ＝1012 pF. 4．说明(1)电容是表示电容器储存电荷特性的物理量,只决定于电容器本身,而与Q 、U 无关； (2)C ＝QU是电容的定义式,对任何电容器都适用；(3)C ＝Q U ＝ΔQΔU ,电容器的电容在数值上等于两极板上每升高(或降低)单位电压时增加(或减少)的电荷量．[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)电容器充电电荷量越多,电容增加越大．(×) (2)电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比．(×) (3)电容器的电容越大,所带电荷量就越多．(×)(4)对于确定的电容器,它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．(√) 二、决定电容的因素[导学探究] 平行板电容器由两块平行放置的金属板组成．利用平行板电容器进行如下实验： (1)如图1所示,图1保持Q 和d 不变,增大(或减少)两极板的正对面积S ,观察电势差U (静电计指针偏角)的变化,依据C ＝QU ,分析电容C 的变化．(2)如图2所示,图2保持Q 和S 不变,增大(或减小)两极板间的距离d ,观察电势差U (静电计指针偏角)的变化,依据C ＝QU ,分析电容C 的变化．(3)如图3所示,图3保持Q 、S 、d 不变,插入电介质,观察电势差U (静电计指针偏角)的变化,依据C ＝QU,分析电容C的变化．答案 (1)实验结论：S 增大,电势差U 减小,电容C 增大． (2)实验结论：d 增大,电势差U 增大,电容C 减小． (3)实验结论：插入电介质,电势差U 减小,电容C 增大． [知识梳理] 1．平行板电容器(1)构成：由两个彼此绝缘又相互靠近的平行金属板组成． (2)电容的决定因素电容与两板正对面积S 成正比,与电介质的相对介电常数εr 成正比,与极板间距离d 成反比． (3)表达式C ＝εr S4πkd ,εr 为相对介电常数,真空时εr ＝1.其他电介质时εr ＞1.提醒：C ＝Q U 适用于所有电容器；C ＝εr S4πkd 仅适用于平行板电容器．2．电容器的两个性能指标 (1)一个是它的电容量；(2)另一个是它的耐压能力,耐压值表示电容器正常使用时两个电极间所能承受的最大电压． [即学即用] 判断下列说法的正误．(1)将平行板电容器两极板的间距加大,电容将增大．(×)(2)将平行板电容器两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小．(√) (3)在平行板电容器极板间插入电介质,电容将增大．(√) (4)电容器外壳上标的是额定电压．(√) 三、静电与新技术 [知识梳理] 1．静电除尘的原理先使空气中的尘埃带上负电,并在电场力的作用下被吸附到金属线上,当尘埃累积到一定程度时,可以在重力的作用下落入漏斗中,实现了除尘的作用． 2．静电的危害与防止静电产生危害的必要条件是积累足够多的静电荷,因此,防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生和把产生的静电迅速移走以避免静电的积累．常用方法有静电接地、增加湿度、非导电材料的抗静电处理等．一、对电容器、电容的理解1．电容由电容器本身的构造决定,与Q 、U 无关．由公式C ＝εr S4πkd 知,影响电容器电容大小的因素是电介质的相对介电常数εr 、电容器两极板的正对面积S 和两极板间的距离d . 2．C ＝Q U 与C ＝εr S4πkd的比较C ＝Q U 是电容的定义式,对某一电容器来说,Q ∝U 但C ＝QU 不变,反映电容器容纳电荷本领的大小；C ＝εr S 4πkd 是电容器电容的决定式,C ∝εr ,C ∝S ,C ∝1d ,反映了影响电容大小的因素．例1 (多选)下列关于电容的说法正确的是( ) A ．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量B ．电容器A 的电容比B 的大,说明A 的带电荷量比B 多C ．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器需要带的电荷量D ．由公式C ＝Q U 知,若电容器两极间电压为10 V ,极板带电量为2×10－5 C,则电容器电容大小为5×105 F 答案 AC解析 电容反映电容器容纳电荷本领的大小,A 对．电容器A 的电容比B 的大,只能说明电容器A 容纳电荷的本领比B 强,与是否带电无关,B 错；电压为10 V ,电荷量为2×10－5 C 时 ,电容C ＝Q U＝2×10－6 F,D 错．例2 有一充电的电容器,两板间的电压为3 V,所带电荷量为4.5×10－4 C,此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V,电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？ 答案 1.5×10－4 F 1.5×10－4 F 3×10－4 C解析 C ＝Q U ＝4.5×10－43F ＝1.5×10－4 F.电容器电压降为2 V 时,电容不变,仍为1.5×10－4 F ．此时所带电荷量为Q ′＝CU ′＝1.5×10－4×2 C ＝3×10－4 C.二、平行板电容器的电容及动态分析 1．平行板电容器动态问题的分析方法 抓住不变量,分析变化量,紧抓三个公式： C ＝Q U 、E ＝U d 和C ＝εr S4πkd2．平行板电容器的两类典型问题(1)平行板电容器始终连接在电源两端：电势差U 不变．由C ＝εr S 4πkd ∝εr S d 可知C 随d 、S 、εr的变化而变化．由Q ＝UC ＝U ·εr S4πkd ,可知,当U 不变时,Q 也随d 、S 、εr 的变化而变化．由E ＝U d ∝1d可知,当U 不变时,E 随d 的变化而变化．(2)平行板电容器充电后,切断与电源的连接：电荷量Q 保持不变．由C ＝εr S 4πkd ∝εr Sd 可知C 随d 、S 、εr 的变化而变化．由U ＝Q C ＝4πkdQ r S ∝d r S 可知,当Q 不变时,U 也随d 、S 、εr 的变化而变化．由E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S ∝1εr S可知,E 随S 、εr 的变化而变化,而与d 无关．例3 (多选)如图4所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U ,现使B 板带正电,实验中,电荷量不变,则下列判断正确的是( )图4A ．增大两极板之间的距离,静电计指针张角变大B ．将A 板稍微上移,静电计指针张角将变大C ．若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D ．若将A 板拿走,则静电计指针张角变为零 答案 AB解析 电容器上所带电荷量一定,由公式C ＝εr S 4πkd 得,当d 变大时,C 变小．再由C ＝Q U 得U 变大；当A 板上移时,正对面积S 变小,C 变小,U 变大；当插入玻璃板时,C 变大,U 变小；当将A 板拿走时,相当于使d 变得更大,C 更小,故U 应更大,故选A 、B.静电计的使用静电计是在验电器的基础上改造而成的,静电计由相互绝缘的两部分组成,静电计与电容器的两极板分别连接在一起,则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的电势差U ,U 的大小就从静电计的刻度读出,可见,静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化．针对训练 如图5所示是一个由电池、电阻R 、开关S 与平行板电容器组成的串联电路,开关S 闭合．一带电液滴悬浮在两板间P 点不动,下列说法正确的是( )图5A ．带电液滴可能带正电B ．增大两极板间距离的过程中,电阻R 中有从a 到b 的电流,电容器中负电荷从B 运动到AC ．断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降D ．断开S,减小两极板距离的过程中,液滴静止不动 答案 D解析 带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态,电场力方向向上,电场方向向下,故液滴带负电,A 选项错误．由C ＝εr S和Q ＝CU 可知,两极板间距离增大的过程中,C 变小,所以Q 变小,因此电容器放电,放电电流的方向从a 到b ,负电荷由B 板经电源和电阻R 流向A 板,选项B 错误．断开S,由C ＝εr S 4πkd 、Q ＝CU 和U ＝Ed 知E ＝4k πQεr S ,Q 不变,S 减小,所以E 增大,电场力大于重力,液滴将加速上升,C 选项错误．由E ＝4k πQεr S 知,Q 不变,d 减小,E 不变,液滴静止不动,D选项正确．三、静电的应用与防止1．应用静电现象的基本原理一般是让带电的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． 例4 (多选)如图6为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘的目的．下列表述正确的是( )图6A ．到达集尘极的尘埃带正电荷B ．电场方向由集尘极指向放电极C ．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D ．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大答案 BD解析 集尘极与电源的正极相连带正电,放电极带负电,尘埃在电场力作用下向集尘极迁移,说明尘埃带负电荷,A 项错误；电场方向由集尘极指向放电极,B 项正确；带电尘埃带负电,因此所受电场力方向与电场方向相反,C 项错误；同一位置电场强度一定,由F ＝qE 可知,尘埃电荷量越多,所受电场力越大,D 项正确.1．(多选)下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )A ．根据C ＝QU 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B ．对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比C ．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D ．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板间的电压无关 答案 BCD解析 由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是电容器的一种特性．一个电容器对应唯一的电容值,不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比,因此A 错误,C 、D 正确．由于电容是定值,由Q ＝CU 知,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故B 正确．2．一个已充电的电容器,若使它的电量减少3×10－4 C,则其电压减少为原来的13,则( )A ．电容器原来的带电量为9×10－4 CB ．电容器原来的带电量为4.5×10－4 CC ．电容器原来的电压为1 VD ．电容器的电容变为原来的13答案 B解析 由C ＝ΔQ ΔU 得ΔQ ＝C (U －13U )＝23CU ＝23QQ ＝32ΔQ ＝4.5×10－4 C,故B 正确．因电容器的电容不知,所以无法得出电容器原来的电压,C错．电容是由电容器本身决定,跟电压和电荷量的变化无关,所以电容器的电容不变,D 错误． 3．(多选)如图7所示,电路中A 、B 为两块竖直放置的金属板,C 是一只静电计,开关S 合上后,静电计指针张开一定角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是( )图7A ．使A 、B 两板靠近一些 B ．使A 、B 两板正对面积减小一些C ．断开S 后,使A 板向左平移一些D ．断开S 后,使A 、B 正对面积减小一些 答案 CD解析 静电计显示的是A 、B 两极板间的电压,指针张角越大,表示两板间的电压越高．当合上S 后,A 、B 两板与电源两极相连,板间电压等于电源电压不变,静电计指针张角不变；当断开S 后,板间距离增大,正对面积减小,都将使A 、B 两板间的电容变小,而电容器所带的电荷量不变,由C ＝QU 可知,板间电压U 增大,从而静电计指针张角增大．所以本题的正确选项是C 、D.4．如图8所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一固定在P 点的点电荷,以E 表示两板间的电场强度,E p 表示点电荷在P 点的电势能,θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )图8A ．θ增大,E 增大B ．θ增大,E p 不变C ．θ减小,E p 增大D ．θ减小,E 不变答案 D解析 若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,根据C ＝εr S 4πkd 可知,C 变大；根据Q＝CU 可知,在Q 一定的情况下,两极板间的电势差减小,则静电计指针偏角θ减小；根据E ＝Ud ,Q＝CU ,C ＝εr S 4πkd 联立可得E ＝4πkQεr S ,可知E 不变；P 点离下极板的距离不变,E 不变,则P 点与下极板的电势差不变,P 点的电势不变,故E p 不变；由以上分析可知,选项D 正确．一、选择题(1～6题为单选题,7～11题为多选题) 1．下列关于电容器的叙述正确的是( )A ．电容器是储存电荷的容器,只有带电的容器才能称为电容器B ．两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,当带电时构成电容器,不带电时不是电容器C ．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和D ．电容器充电过程是将其他形式的能转化为电容器的电能并储存起来；电容器的放电过程,是将电容器储存的电能转化为其他形式的能 答案 D解析 电容器既然是储存电荷的容器,它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力,A 、B 错误；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值,C 错误；电容器的充、放电伴随能量的转化,D 正确．2．某一电解电容器如图1甲所示,接入如图乙所示的电路,下列说法正确的是( )图1A ．该电容器只有在电压为45 V 时,电容才是33 μFB ．该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10－5 CC ．接通电路后,电容器的电容仍是33 μFD ．接通电路后,灯泡能持续发亮 答案 C解析 无论电容器是否充电,其电容都是33 μF,选项A 错误,C 正确；该电容器能容纳的最大电荷量Q ＝CU ≈1.5×10－3 C,选项B 错误；电容器仅在充电时灯泡发光,充电结束后,灯泡熄灭,选项D 错误．3．一个电容器带电荷量为Q 时,两极板间电压为U ,若使其带电荷量增加4.0×10－7 C 时,它两极板间的电势差增加20 V,则它的电容为( ) A ．1.0×10－8 FB ．2.0×10－8 FC ．4.0×10－8 FD ．8.0×10－8 F答案 B解析 C ＝ΔQ ΔU ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8 F ．故选B.4．如图2所示,为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从 40 V 降低到36 V,对电容器来说正确的是( )图2A ．是充电过程B ．是放电过程C ．该电容器的电容为5×10－2 FD ．该电容器的电荷量变化量为0.2 C 答案 B解析 由Q ＝CU 知,U 降低,Q 减小,故为放电过程,A 错,B 对； 由C ＝Q U ＝0.240 F ＝5×10－3 F,可知C 错；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0.02 C,D 错．5.如图3所示,将平行板电容器接在电池组两极间,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( )图3A ．电容器带电荷量不变B ．电源中将有电流从正极流出C ．尘埃仍静止D ．电流计中将有电流,电流方向为b →a 答案 C解析 电容器与电池组连接,其电压不变,带电尘埃静止,静电力与重力平衡,qE ＝mg ,两极板错开时电场强度不变,故C 正确；因电容减小,由Q ＝CU ,知电荷量Q 减小,电容器放电,电流方向为a →b ,A 、B 、D 错误．6.图4为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间的距离d 变化时,电容C 便发生变化,通过测量电容C 的变化就可知道两极板之间距离d 的变化情况．在下列图中能正确反映C 与d 之间变化规律的图象是( )图4答案 A解析由平行板电容器电容的决定式C＝εr S4πkd可知,电容C与两极板之间距离d成反比,在第一象限,反比例函数图象是双曲线的一支,选项A正确．7．下列哪些做法属于防止静电危害的措施()A．飞机轮胎用导电橡胶制成B．静电植绒在纺织业得到很广泛的应用C．在很高的建筑物顶端装上避雷针D．做静电实验时,实验室要通气,以避免空气中有过多的二氧化碳、水蒸气或各种离子答案ACD解析防止静电危害的措施是多样的,可以控制静电不产生或少产生,若不可回避地产生了静电还可以采取导电的方式防止聚集．B属于静电的利用,A、C、D都是防止静电危害的措施．8.某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图5,带负电粉尘被吸附时由b点运动到a 点,以下说法正确的是()图5A．该电场是匀强电场B．a点电势高于b点电势C．电场力对粉尘做正功D．粉尘的电势能增大答案BC解析该电场的电场线疏密不均匀,所以不是匀强电场,故A错误；沿着电场线方向电势降低,所以a点电势高于b点电势,故B正确；带负电粉尘受电场力向右,由b点运动到a点,电场力对粉尘做正功,故C正确；带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点,电场力对粉尘做正功,电势能减小,故D错误；故选B、C.9．如图6所示,当待测物体在左右方向发生位移时,电介质随之在电容器两极板之间移动．如果测出了电容的变化,就能知道物体位移的变化．若电容器的电容变大,则物体的位移可能的变化是( )图6A ．加速向右移动B ．加速向左移动C ．减速向右移动D ．减速向左移动答案 BD解析 电介质插入电容器板间的部分越多,相对介电常数εr 越大,电容C 越大,故只有电介质板移动的方向会影响εr 的大小,而与其做加速运动还是减速运动无关．由于相对介电常数εr 发生变化而引起电容器的电容C 的变化,根据C ＝εr S 4πkd 可知,当电容C 变大时,εr 应该增大,电介质板应向左移动,所以选项B 、D 正确．10.如图7所示,平行板电容器两极板A 、B 与电池两极相连,一带正电小球悬挂在电容器内部．闭合开关S,充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ,则( )图7A ．保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ增大 B ．保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ不变C ．断开S,将A 板向B 板靠近,则θ增大D ．断开S,将A 板向B 板靠近,则θ不变 答案 AD解析 保持开关S 闭合,电容器两端间的电势差不变,带正电的A 板向B 板靠近,极板间距离减小,电场强度E 增大,小球所受的电场力变大,θ增大,故A 正确,B 错误；断开开关S,电容器所带的电荷量不变,C ＝εr S 4πkd ,E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S ,知d 变化,E 不变,电场力不变,θ不变．故C 错误,D正确．11．如图8所示,平行板电容器与直流电源连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略．一带负电的油滴被固定于电容器中的P 点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( )图8A ．平行板电容器的电容将变小B ．静电计指针偏转角变小C ．带电油滴的电势能将减少D ．若先将电容器的上极板与电源正极间的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受静电力不变 答案 ACD解析 将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,由C ＝εr S 4πkd 知,平行板电容器的电容将变小,选项A 正确；P 点的电势φP 随d 的增大而增大,带电油滴的电势能E p ＝－qφP 将减少,选项C 正确；静电计两端的电势差恒定,指针偏转角不变,选项B 错误；若先将上极板与电源正极间的导线断开,电荷量Q 一定,两极板间的电场强度E ＝U d ＝4k πQεr S ,与d 无关,则带电油滴所受静电力不变,选项D 正确． 二、非选择题12.如图9所示,一平行板电容器接在U ＝12 V 的直流电源上,电容C ＝3.0×10－10F,两极板间距离d ＝1.20×10－3 m,g 取10 m/s 2,求：图9(1)该电容器所带电荷量．(2)若板间有一带电微粒,其质量m ＝2.0×10－3 kg,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电荷量为多少？带何种电荷？ 答案 (1)3.6×10－9 C(2)2.0×10－6 C 负电荷解析 (1)由公式C ＝Q U得Q ＝CU ＝3.0×10－10×12 C ＝3.6×10－9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止,则带电微粒带负电,并且有qE ＝mg ,而E ＝U d ,解得q ＝mgdU ＝2.0×10－3×10×1.20×10－312C ＝2.0×10－6 C.13.如图10所示,平行板电容器的两个极板A 、B 分别接在电压为60 V 的恒压电源上,两极板间距为3 cm,电容器带电荷量为6×10－8 C,A 极板接地．求：图10+(1)平行板电容器的电容；(2)平行板电容器两板之间的电场强度； (3)距B 板2 cm 的M 点处的电势．答案 (1)1×10－9 F (2)2×103 V/m,方向竖直向下(3)－20 V解析 (1)平行板电容器的电容C ＝Q U ＝6×10－860F ＝1×10－9 F(2)两板之间为匀强电场,则E ＝U d ＝603×10－2V /m ＝2×103 V/m,方向竖直向下． (3)M 点距A 板间距离为d AM ＝d －d BM ＝1 cm A 与M 间电势差U AM ＝Ed AM ＝20 V 又U AM ＝φA －φM ,φA ＝0 可得φM ＝－20 V.。
新课标粤教版3-1选修三1.8《静电与新技术》课件
静电场在生物医学成像领域也有应用，如静电层析成像技术。这种技术利用电 场对细胞或组织的影响，可以无损地检测细胞或组织的结构和功能。
静电与新能源技术
静电与太阳能电池
太阳能电池是一种利用光电效应将光能转化为电能的装置。在太阳能电池制造过 程中，静电纺丝技术可以用于制备高性能的电极材料，提高电池的光电转换效率 。
静电与燃料电池
燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置，广泛应用于电动汽车和可再生能源 领域。在燃料电池制造过程中，静电喷涂技术可以用于制备高性能的电极材料， 提高电池的电化学性能。
04
静电的防护与安全
静电的危害
引发火灾或爆炸
静电产生的火花能引燃易燃易爆气体或粉尘，导 致火灾或爆炸事故。
影响生产效率
静电会吸附尘埃，使产品质量下降，同时影响生 产设备的正常运行，降低生产效率。
电子设备损坏
静电会干扰电子设备的正常运行，甚至导致设备 损坏或数据丢失。
人体不适
静电会对人体产生电击，影响生理平衡，导致头 痛、失眠、胸闷等症电荷； 对易产生静电的设备进行屏蔽，防止 静电产生和积累。
应用领域
纺织、家居装饰、包装材料等 。
优点
绒面均匀、手感柔软、色彩丰 富。
缺点
设备成本较高，生产效率较低 。
03
静电与新技术
静电与现代工业
静电在工业生产中的应用
静电在工业生产中有着广泛的应用，如静电除尘、静电喷涂、静 电植绒等。这些技术利用静电的吸附作用，提高了生产效率和产 品质量。
静电纺丝技术
静电纺丝技术是一种利用静电场将聚合物溶液或熔体转化为纤维 的过程。这种技术可以制备出具有特殊性能的纳米纤维，广泛应 用于过滤、生物医学和能源等领域。
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难点
知识点一 锁住黑烟 提炼知识 1．静电在技术上有许多应用，比如激光打印、喷墨
静电除尘 、静电喷涂、静电植绒、静电复印等． 打印、___________
2．利用静电进行除尘的最大特点是，先使空气中尘
负电 ， 金属线上， 埃带上______ 并在电场力的作用下被吸附到_______ 重力 的作用下落入漏 当尘埃积累到一定程度时， 可以在______
【典例】 ( 多选 ) 如图所示是静电除尘的原理示意 图，A 为金属管，B 为金属丝，在 A、B 之间加上高电压， 使 B 附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电 子在向 A 极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带 负电，最终被吸附到 A 极上，排出的烟就比较清洁了．有 关静电除尘的装置，下列说法正确的是( )
斗中，实现了除尘作用．
判断正误 (1)静电喷漆时，当油漆从喷枪喷出时，油漆微粒 带正电，物体也带正电，相互排斥而扩散开来．(×) (2)静电喷漆时，当油漆从喷枪喷出时，油漆微粒带 负电，物体带正电，相互吸引而被物体吸附．(×) (3)静电喷漆时，从喷枪喷出的油漆微粒而正电，相 互排斥而扩散开来，被吸附到带负电的物体上．(√)
A．金属管 A 应接高压电源的正极，金属丝 B 接负 极 B． 金属管 A 应接高压电源的负极， 金属丝 B 接正极 C．C 为烟气的进气口，D 为排气口 D．D 为烟气的进气口，C 为排气口
解析：静电除尘分子，电子极小易被粉尘吸附，而空气分子 较大不易被粉尘吸附．
小试身手 1．如图所示是静电除尘的原理图，关于静电除尘的 原理，下列说法错误的是( )
A．中间金属丝 A 与金属管 B 分别接高压电源的电 极 B．金属丝和金属管带电后具有吸引轻小物体的作用 C．烟尘通过该空间时被 A、B 两个电极的电荷吸引 而被吸附，能起到除尘作用 D．烟筒本身就有除尘作用，没有必要加高压电源 答案：D
知识点二 防止静电危害 提炼知识
控制静电的产生，把 防止静电危害的基本原则是：_________ 引走 ，避免静电的积累． 产生的静电迅速_____
判断正误 (1)手机一般装有一根天线是为了利用静电．(×) (2)家用电器如洗衣机接有地线是为了利用静电． (×) (3) 精 密 仪 器 外 包 有 一 层 金 属 外 壳 是 为 了 防 止 静 电．(√)
1．如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有 一条铁链拖在地上，这样做的目的是( )
A．发出声音，引起路人注意 B．减缓车速，保证行车安全
C．把静电引入大地，避免因放电引起爆炸 D．与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷 答案：C
2．为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如 图所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，上下底面是 金属板．当金属板连接到高压电源正负两极时，在两金 属板间产生匀强电场．现把一定量均匀分布的烟尘颗粒 密闭在容器内，颗粒带负电，不考虑烟尘颗粒之间的相 互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力．下列说 法正确的是( )
A．烟尘颗粒向下运动 B．两金属板间电场方向向上 C．烟尘颗粒在运动过程中电势能减少 D．烟尘颗粒电荷量可能是电子电量的 1.5 倍 答案：C
由于电子易被粉尘吸附，在 B 处空气被电离后，如 果正电荷向 A 极运动，即 A 为负极，此过程中正电荷不 易被粉尘吸附，故达不到除尘的目的；如果 A 极为正极， 则电子由 B 向 A 运动，此过程中电子极易被粉尘吸附， 使得粉尘向 A 极运动而达到除尘的目的， 所以 A 项正确． 答案：AC
题后反思 目前静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用， 如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电分选、静电复印、 激光打印、喷墨打印等．所依据的基本原理几乎都是让带 电的物质微粒在电场力作用下奔向并吸附到电极上．
小试身手 2．(多选)下列措施中，哪些能将产生的静电尽快导 走( ) A．飞机轮子上的搭地线 B．印染车间保持湿度 C．复印图片 D．电工钳柄装有绝缘套
解析：A、B 项是把静电导走，C 项是利用静电，D 项电工钳柄上套有绝缘手套，是为了绝缘防止电工触电． 答案：AB
拓展 锁住黑烟的原理
油罐车上常拖有一条铁链， 纺织车间中的地毯都织有 金属丝，你知道这是为什么吗？ 提示：通过接地放电防止物体上过量积累电荷，而导 体与大地连接．把电荷导入大地进行放电，这样能有效防 止静电的危害．
1．锁住黑烟原理． (1)原理图(如图)．
(2)基本构造：金属筒 A 和悬在管中的金属丝 B， A 接高压电源正极，B 接 高压电源负极．
(3)原理：A、B 之间产生强电场，距 B 越近，场强越 大，B 附近的空气中的气体分子被电离，成为电子和正离 子．正离子被吸到 B 上，得到电子又成为分子；电子在 向正极运动的过程中，使烟气的煤粉带负电，吸附到正 极 A 上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中． (4)应用：静电除尘可除去有害的微粒，也可以回收 物资，如回收水泥粉尘．
第一章
电场
第八节 静电与新技术
学 习 目 标 1.通过具体的事例了 解静电在新技术上的 应用. 2.知道静电除尘的原 理. 3.能分析日常生活的 静电现象，对有害静 电提出有效的防止措 施.
重
重点
点 难 点 1.静电除尘的原理. 2.日常生活的静电 现象，对有害静电 提出有效的防止措 施． 静电除尘的原理.
2．防止静电的危害． (1)静电的危害． ①影响产品的质量． ②妨碍电子器件的正常工作甚至损坏某些部件． ③由于火花放电而引起火灾或爆炸．
(2)防止静电危害的基本方法． ①把产生的静电迅速导走，以避免静电积累． ②通过工艺控制减少因摩擦产生的静电．
③静电接地， 增加湿度， 非导电材料的抗静电处理(在 非导电材料中添加导电材料，制成抗静电材料)． (3)油罐车上常拖有一根铁链，它一端与油罐相连、 一端拖在地上．在油罐车中因摩擦产生的静电就通过这 根铁链及时导入大地，从而避免静电的积累．飞机的轮 胎用导电橡胶制造，也是方便在着陆时把机身的静电引 入大地．