第5节 静电的利用与防护（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（鲁科版）

静电的利用与防护 第5节 (强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 1.了解生产生活中对静电的利用。 2.了解生产生活中对静电的防护。 学考 层级 1.通过分析生产生活中的静电现象，培养运用物理原理解释生活问题的能力。 2.能对利用和防护静电的一些行为发表自己的观点。 3.体会物理学发展对人类产生的影响，认识科学技术与社会的关系。 选考 层级 能分析生产生活中静电现象的产生原理，并且加以利用和遏制。 01 02 目 录 逐点清（一）静电的利用　 逐点清（二）静电的防护　 03 课时跟踪检测 3 01 逐点清(一) 　静电的利用　 1．静电除尘 (1)原理：如图所示，接高压电源负极的金属丝A悬挂于接电源正极的金属筒B中，当电压达到一定值时，金属丝(电晕极)与筒(收尘极)之间会形成很强的____，使空气____。大部分烟雾颗粒或粉尘在____电离所产生的_______后，在电场力作用下向金属筒运动，并落在金属筒上，通过除尘后的气体则从出口排出。 电场 电离 吸附 负电荷 [多维度理解] (2)优点：与其他除尘方式相比，静电除尘耗能少、效率高。 2．静电喷雾 静电喷雾是通过高压静电发生装置使喷出的雾滴带电的喷雾方法，广泛应用于农药喷洒或汽车、家电外壳喷涂等。 原理：如图所示，喷口上的金属导流管接高压电源负极，被涂工件接高压电源正极并接地，这样在喷口和工件之间便形成了较强的______。 静电场 当涂料从输料管进入导流管的喷口时，由于导流管接上高压负极发生放电，周围产生密集的电荷，涂料微粒带上__________，在静电力和高压空气的作用下飞向工件，并均匀地吸附在工件表面。再经过干燥或加热，涂料固化成厚度均匀、质地坚固的涂层，这样喷涂工作便完成了。 3．其他应用：激光打印、空气净化器、用静电处理种子、利用静电处理水等。 负电荷 1．静电喷涂原理如图所示。静电喷涂机接高压电源，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，微粒最后被吸到工件表面。关于静电喷涂机的涂料微粒，下列表述正确的是(　 ) [全方位练明] A．微粒带正电 B．微粒带负电 C．微粒不受电场力作用 D．微粒仅受重力作用 答案:B　 解析：根据题意可知，涂料微粒在电场力的作用下运动至被喷涂工件处，被喷涂工件带正电，所以涂料微粒必带负电，故A、C、D错误，B正确。 2．(多选)目前很多企业采用静电除尘器用于尘埃排放的处理，除尘器原理示意图如图所示。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是(　 ) A．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：尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，A错误；由于集尘极与电源的正极连接，电场方向由集尘极指向放电极，B正确；负电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相反，C错误；根据F＝Eq可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。 3．如图所示为静电除尘原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，放电极(位于中央)和集尘极分别接到高压直流电源的两极上，其间电场线如图。带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极运动并沉积，达到除尘的目的。不考虑尘埃间的相互作用及其他作用，下列说法正确的是(　 ) A．电场线方向由放电极指向集尘极 B．图中a点电场强度小于b点电场强度 C．尘埃会沿图中虚线从c到d运动 D．尘埃在运动过程中动能增大 答案:D　 解析：由题知带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极运动，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，A项错误；a点处电场线比b点处密集，所以图中a点电场强度大于b点电场强度，B项错误；放电极与集尘极间电场为非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的，不会沿图中虚线从c到d运动，C项错误；带电尘埃所受的电场力做正功，所以运动过程中动能增大，D项正确。 02 逐点清(二) 　静电的防护　 1．防护方法：防止静电危害的方法之一，是尽快把静电__________。 2．雷击：当带电的云层接近地面时，地面上的物体因静电感应而带__________，这些感应电荷更多分布在高大建筑物、大树等突出的物体上。当电荷积累到一定程度时，这些物体与云层间形成很强的______，使空气电离，在云层与地面之间发生强烈的火花放电。 导入地下 异种电荷 电场 [多维度理解] 3．避雷针 (1)人们通常在高大建筑物顶端安装尖端导体——避雷针(接闪杆)，并用符合规格的导线将避雷针与埋在地下的接地装置连接起来。避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 (2)工作原理：当带电云层接近避雷针时，避雷针上的感