新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理第二章靜電場的應(yīng)用第三節(jié)靜電的利用與防護課件粵教版必修第三冊

第二章靜電場的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)STSE情境導(dǎo)學(xué)1.了解靜電在生活中的應(yīng)用實例.（重點）2.了解尖端放電，知道避雷針的原理.3.知道靜電的危害及相應(yīng)的防護措施.（難點）一般的避雷針、電

油罐車上的鐵鏈子打火裝置、工業(yè)

可以將靜電導(dǎo)入煙囪除塵的裝置利

地下用的都是尖端放電的原理

知識點一靜電的利用1.靜電噴涂.靜電噴除是一種利用靜電作用使霧化涂料微粒在高壓電場作用下帶上負電荷，并吸附于帶正電荷的被涂物的涂裝技術(shù).2.靜電除塵.靜電涂塵是利用電荷相互作用的性質(zhì)，把帶有不同電性的粉塵從煙氣中分離出來，再分類處理的過程.3.靜電復(fù)印.靜電復(fù)印是利用正、負電荷的吸引力進行油墨轉(zhuǎn)移的印刷方式.4.靜電植絨.靜電植絨是利用電荷之間同性相斥、異性相吸的性質(zhì)，通過使絨毛帶上負電荷，令絨毛被吸引到帶正電的被植體表面上.知識點二尖端放電1.電離.

導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近的電場很強，空氣中殘留的帶電粒子在強電場的作用下發(fā)生劇烈的運動，把空氣中的氣體分子撞散，并使分子中的正、負電荷分離，我們把這種現(xiàn)象叫作空氣的電離.2.尖端放電.兩根放電針附近形成的強電場使空氣發(fā)生了電離，電離后的電荷各自在奔向與它自身帶異種電荷的放電針，與尖端上的電荷中和，在這個過程中尖端電量減少，這種現(xiàn)象叫作尖端放電.知識點三防止靜電危害防止靜電產(chǎn)生的措施：一是控制靜電的產(chǎn)生.可以采用起電較少的設(shè)備材料，如穿棉質(zhì)含量高的衣服，用石棉等絕緣材料作為導(dǎo)體的外殼，在機械經(jīng)常發(fā)生摩擦處添加抗靜電劑等；二是把產(chǎn)生的電荷盡快導(dǎo)走.最簡單又最可靠的辦法是用導(dǎo)線把設(shè)備接地，這樣可以把電荷導(dǎo)入大地，避免靜電積累.1.小黃在暑假旅游坐飛機時發(fā)現(xiàn)飛機尾翼尖端處有些很細的針，如圖所示.這些細針的功能最有可能的是（）A.擾亂空氣流B.發(fā)射與地面飛機場聯(lián)系的電磁波C.預(yù)防雷電擊中高空飛行的飛機D.釋放高速飛行與空氣摩擦?xí)r產(chǎn)生的靜電解析：飛機高速飛行時與空氣摩擦產(chǎn)生靜電，電荷在越尖銳的地方分布越多，從而可以通過尖端放電將靜電釋放出去.故選D.答案：D2.關(guān)于靜電的利用和防范，以下說法正確的是（）A.印染廠應(yīng)保持環(huán)境干燥，避免靜電積累帶來的潛在危害B.油罐車行駛途中車尾有一條鐵鏈拖在地上，

避免產(chǎn)生電火花引起爆炸C.飛機起落架的輪胎用絕緣橡膠制成，可防止靜電積聚D.手術(shù)室的醫(yī)生和護士都要穿絕緣性能良好的化纖制品，可防止麻醉藥燃燒解析：印染廠的車間，有大量靜電產(chǎn)生，因此要保持潮濕，這樣才能及時將靜電導(dǎo)走，故A錯誤；油罐車在運動的過程中，由于里面的油在晃動，也會摩擦產(chǎn)生靜電，后面拖一條鐵鏈就可以及時地把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，避免產(chǎn)生電火花引起爆炸，故B正確；飛機上的著地輪裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎，是為了及時地把飛機在飛行過程中由于摩擦而產(chǎn)生的電荷通過導(dǎo)體轉(zhuǎn)移給大地，以免發(fā)生放電現(xiàn)象，保證飛機和乘客的安全，故C錯誤；絕緣性能良好的化纖制品的衣服不能及時把靜電導(dǎo)入大地，容易造成手術(shù)事故，故D錯誤.答案：B學(xué)習(xí)小結(jié)1.通過實驗了解尖端放電現(xiàn)象.2.結(jié)合生活實際理解靜電現(xiàn)象探究靜電的應(yīng)用、危害和防止1.靜電的應(yīng)用.從原理上可將應(yīng)用問題分兩種類型：(1)利用靜電力控制帶電粒子的運動或分布.例如：靜電除塵、靜電攝影（復(fù)印、制版、照相）、靜電噴涂（靜電噴漆、靜電植絨、靜電噴灑、油墨噴射印刷）.(2)從能量轉(zhuǎn)化的角度將靜電現(xiàn)象進行應(yīng)用.以靜電場作媒介來實現(xiàn)電能和其他能之間的轉(zhuǎn)化.例如：在范德格拉夫起電機及航天器發(fā)動機中，由于離子或帶電膠體粒子在真空中被高電壓加速，以極大的速度噴出而產(chǎn)生強大的推動力，制成離子推進器.2.鎖住黑煙原理.(1)原理圖（如圖所示）.(2)基本構(gòu)造：金屬筒A和懸在管中的金屬絲B，A接高壓正極，B接高壓電源負極.(3)原理：A、B之間產(chǎn)生強電場，距B越近，場強越大，B附近空氣中的氣體分子被電離，成為電子和正離子.正離子被吸到B上，得到電子又成為分子；電子在向正極運動的過程中，使煙氣的煤粉帶負電，吸附到正極A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中.(4)應(yīng)用：靜電除塵可除去有害的微粒，也可以回收物資，如回收水泥粉塵.3.防止靜電的危害.(1)靜電的危害.①影響產(chǎn)品的質(zhì)量.②妨礙電子器件的正常工作甚至損壞某些部件.③由于火花放電而引起火災(zāi)或爆炸.(2)防止靜電危害的基本方法.①把產(chǎn)生的靜電迅速導(dǎo)走，以避免靜電積累.②通過工藝控制減少因摩擦產(chǎn)生的靜電.③靜電接地，增加濕度，非導(dǎo)電材料的抗靜電處理（在非導(dǎo)電材料中添加導(dǎo)電材料，制成抗靜電材料）.例如：油罐車上常拖有一根鐵鏈，它一端與油罐相連，一端拖在地上.在油罐車中因摩擦產(chǎn)生的靜電就通過這根鐵鏈及時導(dǎo)入大地，從而避免靜電的積累.飛機的輪胎用導(dǎo)電橡膠制造，也是方便在著陸時把機身的靜電引入大地.【典例1】

（多選）如圖為靜電除塵示意圖，在M、N兩點間接高壓電源，金屬管內(nèi)空氣電離，電離的離子在電場力的作用下運動，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負電，因而煤粉被吸附到管上，排出的煙就清潔了.對此示意圖，下列說法正確的是（）A.N接電源的正極

B.M接電源的正極C.電場強度Em＞En D.電場強度Em＜En解析：電子附在煤粉上，使煤粉帶上負電荷，煤粉若能吸附在管壁上，說明管壁帶正電，N接電源正極，將金屬棒與金屬管壁看作電容器，則其內(nèi)電場線分布情況如圖所示.由圖可知金屬棒附近的m點電場線較密，故Em＞En.答案：AC【典例2】在手術(shù)室，為防止麻醉劑乙醚爆炸，地磚要用導(dǎo)電材料制成，醫(yī)生和護士要穿由導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套，一切設(shè)備要良好接地，甚至病人身體也要良好接地.這是為了（）A.殺菌消毒

B.消除靜電C.利用靜電 D.防止漏電解析：在可燃氣體環(huán)境（如乙醚）中產(chǎn)生的靜電，容易引起爆炸，應(yīng)設(shè)法把產(chǎn)生的靜電消除掉（如導(dǎo)入大地），故選項B正確.答案：B靜電的應(yīng)用在生產(chǎn)和生活中，靜電的應(yīng)用十分廣泛，如激光打印、靜電噴涂、靜電除塵、靜電處理種子、靜電處理水、靜電放電產(chǎn)生臭氧、靜電植絨、靜電復(fù)印、噴墨打印、靜電凈化空氣、靜電提高噴灑農(nóng)藥的效果、靜電選礦等.1.（多選）靜電的應(yīng)用有多種，如靜電除塵、靜電噴涂、靜電植絨、靜電復(fù)印等，它們依據(jù)的原理都是讓帶電的物質(zhì)粒子在電場力作用下奔向并吸附到電極上，靜電噴漆的原理如圖所示，則以下說法正確的是（）A.在噴槍噴嘴與被噴涂工件之間有一強電場B.涂料微粒一定帶正電C.涂料微粒一定帶負電D.涂料微?？梢詭д姡部梢詭ж撾娊馕觯红o電噴涂的原理就是讓帶電的涂料微粒在強電場的作用下被吸附到工件上，而達到噴漆的目的，A正確；由題圖知，待噴漆工件帶正電，所以涂料微粒應(yīng)帶負電，C正確.答案：AC2.（多選）圖為靜電除塵器除塵機理的示意圖.塵埃在電場中通過某種機制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的.下列表述正確的是（）A.到達集塵極的塵埃帶正電荷B.電場方向由集塵極指向放電極C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大解析：由題圖可知，集塵極電勢高，放電極電勢低，放電極與集塵極間電場方