1、第三节静电的利用与防护核心素养点击物理观念知道静电喷涂、静电除尘、静电复印、静电植绒等，了解尖端放电及其应用，认识静电的危害和防止的方法。科学思维能应用静电场的知识分析静电在生产、生活实践中的应用和防护的问题。科学态度与责任通过静电的应用，认识物理学在生活和科技方面的应用。1填一填(1)静电喷涂：利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上负电荷，并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术。(2)静电除尘：利用电荷相互作用的性质，把带有不同电性的粉尘从烟气中分离出来，再分类处理的过程。(3)静电复印：利用正、负电荷的吸引力进行油墨转移的印刷方式。(4)静电植绒：利用同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引
2、的性质，通过使绒毛带上负电荷，令绒毛被吸引到带正电的被植体表面上。2判一判(1)静电喷涂时，要使涂料微粒带上正电，被涂物体带上负电。()(2)静电除尘时，带负电的电子被吸附在尘埃颗粒上。()(3)在同一位置，带电荷量越多的尘埃所受电场力越大。()3选一选阴极射线管电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为()A灰尘的自然堆积B电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘C玻璃有较强的吸附灰尘的能力D电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘解析：选D灰尘的自然堆积，不是主要原因，故A错误；电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘，但不是主要原因，主要原因是屏表面有静电而吸附灰尘，故B、C错误，D正确
3、。1填一填(1)尖端放电定义：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种电荷与放电针尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。应用：避雷针等。(2)防止静电危害防止静电产生的措施：一是控制静电的产生，可以采用起电较少的设备材料；二是把产生的电荷尽快导走，最简单的方法就是用导线把设备接地，这样可以把电荷导入大地，避免静电积累。2判一判(1)避雷针可以通过尖端放电保护高大建筑物的安全。()(2)棉质含量高的衣服更容易产生静电。()(3)增加湿度是防止静电危害常用的方法。()3想一想如图，雷电现象在夏天常见，你知道是怎么回事吗？云层为什么会带电？打雷是怎么回事？提示：水蒸气在空间运动时，会
4、因摩擦而使云层带电，打雷指的是两块带异种电荷的云之间如果有了足够大的电压就会产生剧烈的火花放电，产生几十万安培的瞬间电流。电流生热使空气发光，形成闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，形成雷声。静电除尘设备的构造如图所示。金属筒A和悬在圆筒中心的金属丝B，A接高压电源正极，B接高压电源负极。请你分析一下，静电除尘的原理是什么？提示：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。正离子被吸引到B上，得到电子又成为分子；电子在向正极运动的过程中，附在尘埃上使烟气中的煤粉带负电，吸附到正极A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中。 多选如图是某款家用空气净化器及
5、其原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电。图中充电极b、d接电源负极，集尘极a、c、e接电源正极(接地)，下列说法正确的是()A通过过滤网后空气中的尘埃带负电B尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大Cc、d两个电极之间的电场方向竖直向上D尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功解析尘埃经过过滤网后被正极吸引，所以尘埃带负电，故A正确；尘埃在被吸附到集尘极e的过程中电场力做正功，动能增大，故B正确；因为充电极b、d接电源负极，集尘极a、c、e接电源正极，所以c、d两个电极之间的电场方向竖直向下，故C错误；尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做正功，故D错误。答案AB素养训练如图所示为静电
6、除尘装置示意图，它由金属管A和管中金属丝B组成。有关静电除尘的原理，以下说法正确的是()AA接高压电源负极，B接高压电源正极B煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上C靠近B处电场强度大，B附近空气被电离成正离子和电子D煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成负、正离子，分别吸附在B和A上解析：选C在静电除尘器中，通过除尘器中的金属丝与金属管间接在高压电源上，在金属丝附近产生极强的电场，该强电场附近将空气电离成正离子及电子，煤粉吸附电子后，在电场力的作用下被吸附到金属管的内壁上。根据金属丝与金属管间电场线的分布可分析出靠近金属丝处场强比靠近金属管处的场强大。 选自鲁科版新教材“物理聊吧”请观察建筑物上的避雷针(
7、如图)，看它们是如何巧妙设计的，分析它们如何能安全引电避雷，它们的造型与建筑物是否协调，并与同学讨论交流。提示：在古建筑物的屋顶、屋角设置各种造型的动物，避雷针一端以动物头上的角须形式或巨兽的舌头向上探出的形式巧妙安装，另一端引入大地，从而起到避雷效果。 重难释解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防止静电的实例
8、油罐车尾部常拖有一根铁链，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。多选一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在，这说明()A小球上原有的负电荷逐渐消失了B在此现象中，电荷不守恒C小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律解析根据电荷守恒定律，电荷不能消灭，也不能创生，只会发生转移，故A错误；此过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，只是被潮湿的空气导走而已，仍然遵循电荷守恒
9、定律，故B错误；金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了，故C正确；该现象是潮湿的空气将电子导走了，是电子的转移引起的，仍遵守电荷守恒定律，故D正确。答案CD素养训练1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：选ABA、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。2关于静电的利用和防范，以下说法正确的是()A印染厂应保持环境干燥，避免静电积累带来的潜在危害B油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上， 避免产生电火花引起爆炸C飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚
10、D手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止麻醉剂或氧气爆炸解析：选B印染厂的车间，有大量静电产生，因此要保持潮湿，这样才能及时将静电导走，故A错误；油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条接地的铁链就可以及时地把产生的静电导走，避免产生电火花引起爆炸，故B正确；飞机起落架的轮胎装有搭地线或用导电橡胶制成，是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全，故C错误；绝缘性能良好的化纤制品的衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，故D错误。一、培养创新意识和创新思维1低碳环保是我们追求的
11、生活方式。如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香产生的烟尘会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟尘又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是()A烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大C同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小D同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大解析：选B中性空气分子在强电场中被电离成电子和带正电的离子，烟尘颗粒吸附电子后带上负电，
12、在电场力作用下向铝板做加速运动，所以选项A、C错误，选项B正确；因铝板与缝被针间的电场线形状相当于横向放置的锥形体，离铝板越近，电场线越稀疏，电场强度越小，烟尘颗粒受电场力越小，加速度越小，选项D错误。二、注重学以致用和思维建模2下列应用与防护和尖端放电现象无关的是()A一般高压设备中导体的表面应该尽量光滑B一般马路表面建造的很平滑C夜间高压线周围会出现一层绿色光晕D一般高楼大厦顶部装有避雷针解析：选B马路表面建造的很平滑与静电无关，A、C、D项与尖端放电现象有关，故选B。3选自鲁科版新教材课后习题多选静电除尘器除尘原理如图所示。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向收尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是()A带电尘埃带正电荷B电场方向由收尘极指向电晕极C带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D在同一位置，带电荷量越多的尘埃所受电场力越大解析：选BD由题图可知，电晕极为负极，收尘极为正极，带电尘埃必带负电荷，电场方向指向电晕极，带电尘埃受到的电场力方向与电场方向相反，A、C错误，B正确；在同一位置上，电场强度大小相同，带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。