4.静电的防止与利用-【金版教程】2025-2026学年高中物理必修第三册作业与测评课件PPT（人教版2019）

第九章　静电场及其应用 4.静电的防止与利用 目录 1 核心能力提升练 考点模型 考点对点练 2 考点模型 考点对点练 典型考点一　静电平衡 1．在点电荷－Q的电场中，一金属球处于静电平衡状态，A为球内一点，B为球外表面附近一点，则球上感应电荷在A点和B点所激发的附加场强EA′和EB′的方向在下列四个选项对应的图中最有可能正确的是(　　) 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 4 解析　金属球处于静电平衡状态，则金属球内部电场 强度处处为零，点电荷－Q在A点产生的电场强度和感应电 荷在A点激发的电场强度等大反向，点电荷－Q在A点产生 的电场强度方向是从A点指向－Q，因此，金属球上感应电 荷在A点激发的电场强度EA′从－Q指向A点；处于静电平衡 状态的导体，其外表面任一点的电场强度方向必定跟该点处外表面的切面垂直，否则该处的电荷会移动，不处于静电平衡状态，所以球外表面附近B点的电场线垂直于金属球表面，如图所示，根据电场叠加原理，可知金属球上感应电荷在B点所激发的附加场强EB′的方向在α角度范围内都是有可能的。结合以上分析可知，C正确。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 5 典型考点二　静电平衡时导体上电荷的分布规律 2．某一静电实验装置如图所示，验电器A不带电，验电器B的上面安装一个几乎封闭的金属圆筒C，并且B内的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，这个实验说明了(　　) A．C是不带电的 B．C的内部是不带电的 C．C的外部是不带电的 D．C的内部场强不为零 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 6 解析　与金属圆筒相连的验电器B的金属箔片是张开的，说明C是带电的，A错误；手持一个带绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，说明了金属圆筒C的内部是不带电的，电荷分布在外侧，B正确，C错误；C处于静电平衡状态，内部的电场强度处处为零，D错误。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 7 典型考点三　尖端放电 3．下列说法不正确的是(　　) A．避雷针利用了尖端放电的原理 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 解析　避雷针利用了尖端放电的原理，所以避雷针的顶端是尖锐的针状，A正确，B错误；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，C正确；高压输电导线表面要尽量光滑，是为了避免因尖端放电而损失电能，D正确。本题选说法不正确的，故选B。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 8 典型考点四　静电屏蔽及其应用 4．(多选)如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是(　　) 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 9 解析　A图中，由于金属壳发生静电感应，达到静电平衡时内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A正确；B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，金属壳起到屏蔽外电场的作用，B正确；C图中电荷会引起金属壳内外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不能起到屏蔽内电场或外电场的作用，C错误；D图中，将金属壳接地后，外表面不带电，在壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用，D正确。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 10 5．下列与静电屏蔽无关的是(　　) A．避雷针的顶端做得很尖细 B．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙 C．超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成 D．电视闭路线芯外常包有一层金属网 解析　避雷针应用的是尖端放电的原理，B、C、D三项均是利用了金属网对内部的静电屏蔽作用。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 11 典型考点五　静电吸附 6．(多选)如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，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 C．c、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的过程中所受静电力做负功 解析　尘埃经过过滤网后被集尘极吸引，而集尘极接电源正极，所以尘埃带负电，故A正确；尘埃在被吸附到集尘极a、e的过程中所受静电力做正功，动能增大，故B正确，D错误；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。 考点模型 考点对点练 1 2 3 4 5 6 12 核心能力提升练 1．(多选)随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响。心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重。过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。我们平时生活中应当采取措施，有效防止静电，下列方法可行的是(　　) A．室内要勤拖地、勤洒些水 B．要勤洗澡、勤换衣服 C．选择柔软、光滑的化纤类衣物 D．尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具 1 2 3 4 5 6 核心能力提升练 解析　室内勤拖地、勤洒些水，可以把室内的静电导入到地下而防止静电，故A正确；勤洗澡、勤换衣服，可以把人体因为摩擦产生的静电导入到地下而防止静电，B正确；柔软、光滑的化纤类衣物摩擦时容易产生静电，而且静电不容易导走，故C错误；化纤地毯和塑料容易在摩擦中产生静电，而且静电不容易导走，所以尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，故D正确。 1 2 3 4 5 6 核心能力提升练 解析　电工穿金属衣，可以对人体起到静电屏蔽作用，使电工安全作业，A错误；塑料和油容易摩擦起电，产生的静电不易泄漏，形成静电积累，易造成爆炸和火灾事故，B正确；燃气灶的电子点火器利用了尖端放电的原理，放电电极越尖锐越好，C错误；打雷时，待在汽车里，汽车的金属外壳起到静电屏蔽的作用，木屋淋雨后容易导电，所以待在汽车里比待在木屋里要安全，D错误。 2．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．燃气灶的电子点火器的放电电极做球形比针尖形好 D．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险 1 2 3 4 5 6 核心能力提升练 3．某农村小塑料加工厂的高频热合机(用于焊接缝隙)产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看。为了使电视机不受干扰，可采取的办法是(　　) A．将电视机用一金属笼子罩起来 B．将电视机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地 C．将高频热合机用一金属笼子罩起来 D．将高频热合机用一金属笼子罩起来，并将金属笼接地 解析　为了使电视机能接收电视信号，但又不接收高频热合机产生的电磁波，应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽，而接地的金属笼子具有屏蔽内电场的作用，D正确。 1 2 3 4 5 6 核心能力提升练 4．(多选)如图所示，带电荷量为＋Q的小球靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷。在达到静电平衡后，下列物理量中等于零的是(　　) A．导体腔内任意点的场强 B．导体腔外任意点的场强 C．导体外表面的电荷量 D．导体空腔内表面的电荷量 解析　静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，且内表面不带电，A、D正确，B错误；导体外表面受带电小球的影响而带电，C错误。 1 2 3 4 5 6 核心能力提升练 5．(多选)如图所示，在真空中，把一个导体AB向带负电的小球P缓慢靠近(不接触)，下列说法中正确的是(　　) A．B端的感应电荷越来越多 B．导体内部场强越来越大 C．导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强 D．导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等 解析　导体AB缓慢靠近带负电的小球P的过程中，导体AB始终处于静电平衡状态，其内部场强一直为零，B错误。由于外电场越来越强，导体B端的感应电荷会越来越多，A正确。由于外电场在M点的场强恒大于在N点的场强，而导体内某一点处感应电荷的场强与外电场在此处的场强大小相等、方向相反，所以感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强，C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 核心能力提升练 6．小明同学学习了静电除尘之后，走进物理实验室制作了一个静电除尘装置。在一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐片(金属)，把它们分别跟静电起电机的两极相连。实验时，在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。然后当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。关于以上实验说法正确的是(　　) A．室内的空气湿度越大，实验效果越好 B．锯条换成同宽度的金属直尺效果更好 C．起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功 D．若锯条接电源负极，金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面 1 2 3 4 5 6 核心能力提升练 解析　当起电机工作时，金属片和锯条间会产生 强电场，它使空气电离而产生电子和正离子，电子在静 电力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘颗粒使烟尘颗 粒带负电，带电的烟尘颗粒在静电力的作用下，向正极 移动，最终被吸附到正极上，使塑料瓶清澈透明。加大空气湿度，由于潮湿的空气易导电，空气电离产生的正离子和电子很容易被中和，从而减弱烟尘颗粒带电效果，同时空气湿度大，带电烟尘在运动过程中易吸附水分子，从而减慢运动，减弱除尘效果，导致实验不易成功，效果较差，故A错误；锯条有锯齿，根据导体上电荷的分布规律，锯齿尖端附近电场强度很大，空气更容易被电离，锯条换成同宽度的金属直尺，尖端变少，电离周围空气的本领降低，则实验效果变差，故B错误；根据上述分析知，起电机摇动前，不需先让烟尘颗粒带上电荷，故C错误；若锯条接电源负极，金属片接正极，则俘获电子的烟尘在静电力的作用下，向正极移动，最终被吸附到金属片上，故D正确。 1 2 3 4 5 6 核心能力提升练 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R $$