第十三讲 静电利用与防护-【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程（粤教版）

第十三讲 静电利用与防护 【学习目标】 1.了解静电喷涂、静电除尘、静电复印、静电植绒的工作原理. 2.知道尖端放电的原理，知道如何利用和防止尖端放电. 3.知道如何防止静电危害． 【基础知识】 一、静电喷涂 1．工作原理：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． 2．优点：涂层质量高、涂粒利用率高、对使用者操作技巧要求低等． 二、静电除尘 1．结构：将高压电源的正极接在金属圆筒上，负极接到悬挂在管心的金属线上． 2．原理：正、负极间有很强的电场，使气体分子电离为电子和正离子．电子在向着正极(金属圆筒)运动的过程中，附在空气中的尘埃上，使粉尘带负电，并被吸附到金属圆筒上，粉尘在筒壁积累到一定程度，在重力的作用下落入下面的漏斗中再被排出． 三、静电复印、静电植绒 1．静电复印利用正、负电荷的吸引力进行油墨转移，其核心部件是一个有机光导体鼓的金属圆柱，其表面被涂上有机光导体(OPC)．没有光照射时，OPC是绝缘体，受到光照时变成导体． 2．静电植绒工作原理：利用电荷之间同性相斥、异性相吸的性质，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． 四、尖端放电 1．空气的电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，强电场作用下的带电粒子剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正、负电荷分离的现象． 2．尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引，而与尖端上电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象． 尖端放电的应用与防止： (1)应用：避雷针是利用尖端放电保护建筑物等避免雷击的一种设施． (2)防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失． 五、防止静电危害 1．静电危害的分类：(1)静电力造成的不良后果；(2)静电火花引起的灾害． 2．防止静电危害的措施：(1)控制静电的产生；(2)把产生的电荷尽快导走． 【考点剖析】 考点一：静电除尘 例1．避雷针的工作原理是（ ） A．库仑定律 B．静电除尘 C．尖端放电 D．电流的热效应 考点二：静电复印、静电植绒 例2．下列措施中，属于静电防范的是 A．静电除尘 B．保持空气湿度 C．静电植绒 D．静电复印 考点三：尖端放电 例3.下列说法不正确的是（　　） A．避雷针避雷的原理是尖端放电能将云层中的电荷中和 B．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 C．验电器的金属杆上端固定一个金属球而不是做成针尖状，这是为了防止尖端放电 D．为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要尽量光滑 考点四：防止静电危害 例4．生活中处处存在静电现象，有些是有利的，有些是有害的。下列关于静电防止与利用的说法正确的是（　　） A．油罐车尾部都有一条拖在地上的铁链，这根铁链的作用是为了利用静电 B．手术室地砖要用导电材料制成，医生要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这一切都是为了利用静电 C．在高大的建筑物顶端装上避雷针是为了防止静电造成危害 D．静电复印机在工作时要防止静电的产生 【真题演练】 1．请用学过的电学知识判断下列说法正确的是 A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险 【过关检测】 1．下列说法正确的是（　　） A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．印染车间应当保持干燥 D．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险 2．2018年我国的1100千伏特高压带电作业关键技术填补世界空白。超高压带电作业的电工穿戴的工作服是用包含铜丝的织物制成的，下列说法正确的是（　　） A．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用 B．电工被铜丝纺织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用 C．电工被铜丝纺织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用 D．铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用 3．下列说法正确的是（　　） A．接触起电是电荷转移，感应起电是电荷的重新分布，摩擦起电是创造电荷 B．大型油罐有很多条接地线，油罐车的下部拖一条铁链，都是防止静电危害的方法 C．电场线越密的地方电场强度越大，等差等势面越密的地方电势越高 D．电势降落的方向就是电场线的方向 4．下列说法中正确的有（　　） A．物体所受合外力做的功为零，它一定保持静止或匀速直线运动 B．验电器的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状，是为了防止尖端放电 C．电场线是客观存在的曲线，可以用实验模拟其分布 D．经典力学既适用于高速运动，又适用于微观世界 5．图为一个带正电的导体达到静电平衡时的电场线和等势面的分布图（实线为电场线，虚线为等势面）， 和 为导体内部的两