2.3 静电的利用与防护-2021-2022学年高二物理精讲精练（新粤教版必修第三册）

2.3 静电的利用与防护 考点精讲 考点1：静电的产生 静电的产生是由于不同的物体相互接触或摩擦时，一个物体失去一些电子而带正电，电子转移到另一物体上使其带负电。若在物体分离的过程中电荷难以中和，积累在物体上的电荷就形成了静电。 【例1】　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 C．灰尘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】D　灰尘的自然堆积，但不是主要原因，故A错误；电视机工作时，屏表面温度较高而吸附，但不是主要原因，主要原因是静电吸附灰尘，故B错误；灰尘玻璃有较强的吸附灰尘的能力，故C错误；阴极射线管电视机的工作原理：阴极射线管发射的电子打在电视机的玻璃荧光屏上，而显示图像。由于屏表面有静电而吸附灰尘，故表面经常有许多灰尘，故D正确。 【针对训练】 1．人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘，这是因为(　　) A．人造纤维的导电性好，容易吸引灰尘 B．人造纤维的导电性好，容易导走静电，留下灰尘 C．人造纤维的绝缘性好，不易除掉灰尘 D．人造纤维的绝缘性好，容易积累静电，吸引灰尘 【解析】D　人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘是由于人造纤维易带电，使灰尘产生静电感应而被吸引。而易带电的原因是绝缘性好，不易导走静电而使电荷积累，所以D正确。 考点2：静电的应用 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。 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。 【例2】　(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(　　) 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】AC　静电除尘的理解：强电场把空气电离成电子和带正电的空气分子，电子极小易被粉尘吸附，而空气分子较大不易被粉尘吸附。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。 【针对训练】 2．如图所示为静电除尘装置示意图，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(　　) A．A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附近空气被电离成阳离子和电子 D．煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成阴、阳离子，分别吸附在B和A上 【解析】C　在静电除尘器中，通过除尘器中的金属丝与金属管间直流高压，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，煤粉吸收电子后，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电场强度大。 考点3：静电的防止 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。 【例3】　(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】AB　A、B项是把静电导走，C项是利用