7. 静电的利用和防护-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义教师用书（教科版）

本讲义聚焦静电的利用与防护核心知识点，从生活静电现象导入，系统梳理静电概念、利用原理（如静电喷漆、除尘、复印）及危害防治方法，构建完整知识脉络，为学生提供从现象到应用再到防护的学习支架。 该资料通过情境导入（如北方冬季塑料购物袋难捻开）和师生互动（简易静电除尘器制作）引导科学探究，结合实例分析（如油罐车接地）培养科学思维，强化物理知识与实际应用的联系。课中助力教师生动授课，课后学生可通过针对练巩固知识，有效查漏补缺。

7．静电的利用和防护 【素养目标】　1.知道静电在生活生产中的应用。2.了解静电喷漆、静电除尘和静电复印的工作原理。3.知道静电的危害及防治的方法。 知识点一　静电　静电的利用 【情境导入】　在北方冬季空气干燥，超市里的塑料购物袋难以捻开，刚洗完头晾干用塑料梳子越梳越乱，这些是什么现象？ 提示：静电现象。 【教材梳理】(阅读教材P39－P41完成下列填空) 1．静电：静止的电荷称为静电。 (1)物体带电后，其周围会产生电场，电场中电势不同的两点间存在电压。 (2)带电体的绝缘性能越好，电荷越容易积累，产生的电压就会越高。同时，绝缘性能越好的物体一旦带上静电，电荷的泄漏速度越慢，其危害性就越大。 2．静电的利用 (1)静电喷漆 ①概念：利用静电在物体上喷涂液体或固体涂料。 ②原理：设法使雾化的油漆液滴或固体涂料的细小颗粒飞离喷嘴时带上同种电荷，在电场力作用下飞向作为电极的工件，比较均匀地沉积于工件表面。 ③优点：效率高、质量好。 (2)静电除尘 除尘装置由金属管A和悬挂在管中心的金属导线B组成，如图所示。工作时，使中心的金属导线B带负电，金属管A接地，A、B之间产生强电场，距B越近，电场越强。导线B附近的气体分子被强电场电离，形成电子和正离子，电子在向正极A运动的过程中，使烟尘中的颗粒带上负电。这些带电颗粒在静电力作用下被吸附到正极A上，最后在重力作用下落入下方的漏斗中。 除上述应用外，静电屏蔽、静电复印、静电植绒等也都利用了静电。 【师生互动】　如图所示，将铝片和铜丝放入去掉底部的矿泉水瓶中，用静电高压电源的负极连接铜丝，正极连接铝片，这便制成了简易的静电除尘器，你知道其中的道理吗？ 提示：空气中的带电尘埃，在静电力作用下，到达电极而被收集起来。 静电喷涂利用了电荷之间的相互作用，其喷涂原理如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．涂料微粒一定带正电 B．涂料微粒一定带负电 C．涂料微粒可能带正电，也可能带负电 D．喷嘴与工件之间的电场为匀强电场 答案：A 解析：静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，而达到喷涂的目的，喷嘴与工件之间的电场是非匀强电场，选项D错误；由题图可知，待喷涂工件带负电，所以涂料微粒应带正电，选项A正确，B、C错误。 学生用书↓第44页 1.静电的应用主要有以下几个方面 (1)根据静电能吸引轻小物体的性质，应用有：静电复印、静电喷洒农药、静电喷漆、静电除尘、静电植绒、静电净化空气等。 (2)利用高压静电产生的电场，应用有：静电保鲜、静电灭菌、处理作物种子等。 (3)利用静电放电时产生的臭氧灭菌消毒等。 2．静电利用的原理 带电粒子在静电力作用下聚集到相应带电极板，从而达到除尘、喷漆、复印等目的。 针对练.(多选)如图是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，在铝板与缝被针间会产生强电场，从而使空气分子电离为电子和正离子，蚊香放出的烟尘吸收电子后会被铝板吸附，从而达到静电除尘的目的。假设每一烟尘颗粒吸收电子数相同，并在运动过程中其带电荷量不变，烟尘颗粒的初速度为零，则下列说法正确的是(　　) A．烟尘颗粒到达铝板前所受电场力不变 B．大量烟尘以曲线运动形式到达铝板 C．同一烟尘颗粒离铝板越近，加速度越大 D．同一烟尘颗粒离铝板越近，加速度越小 答案：BD 解析：转动手摇起电机，铝板和缝被针之间形成非匀强电场，越靠近缝被针，场强越强，所以烟尘颗粒所受电场力是变力，A错误；大部分烟尘颗粒在电场中受力方向会变化，故以曲线运动形式到达铝板，B正确；离铝板越近，电场强度越小，同一烟尘颗粒的加速度越小，C错误，D正确。 知识点二　静电的危害与防治 【情境导入】　医院内往往要求医生和护士进入手术室内要穿导电材料制成的鞋子和外套。这是为什么？ 提示：防止静电的产生。 【教材梳理】(阅读教材P42－P43完成下列填空) 1．静电的危害 (1)雷雨云的雷鸣电闪。 (2)静电火花极易点燃易燃物质，引起爆炸和火灾。 (3)静电放电可能引起电子设备的故障，造成电磁干扰。 (4)静电放电可以击穿集成电路和精密的电子元件。 2．静电危害的防治 (1)尽快导走多余的电荷，避免静电积累。 (2)调节空气湿度。 (3)在易燃易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的通风，消除静电火花的引爆条件。 (4)尖端放电：给导体加一个金属尖端，把积累的电荷由尖端放走。 【师生互动】　如图所示，在工厂里，靠近传送带的工人经常受到电击。经研究发现，这是由于传送带在传送过程中带上了电。 任务1.解释为什么靠近传送带的物体会带电。 任务2.你可以用什么方法来解决这个问题？ 提示：任务1.传送带因为与被传送的物体间发生摩擦而带电，靠近传送带的物体因为静电感应也带上电。 任务2.要避免这种电击，可以把导体材料如金属丝等掺到传送带材料中，让传送带变成导体，或者用导体制造传送带，再用适当的方法把传送带接地，静电便不会积累，工人也不会再遭电击。 (2025·浙江义乌中学期中)生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用的说法正确的是(　　) A．印刷厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害 B．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关 C．在地毯中夹杂0.05～0.07 mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害 学生用书↓第45页 D.小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害 答案：C 解析：印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，故A错误；静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故B错误；不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害，属于防止静电危害，故C正确；小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，接受无线电信号，不属于防止静电危害，故D错误。 1．静电在工业中的危害 静电是一种常见现象，它会给人们带来麻烦，甚至造成危害。如在印刷厂里，纸张之间摩擦带电，会使纸张粘在一起，难以分开；在印染厂里，棉纱、毛绒、人造纤维上的静电会吸引空气中的尘埃，使印染质量下降。静电对现代高精密度、高灵敏度电子设备影响很大，大量的静电不但会妨碍电子设备的正常运行，甚至会因火花放电而击穿电子仪器的某些器件。 2．防止静电危害的主要方法与途径 (1)尽量减少静电的产生，常用的方法是增大空气的湿度。 (2)尽快把静电导走，防止静电积累，常用的最简单办法是接地。如：地毯中植入金属丝，就是为了将摩擦产生的电荷及时导走。 针对练．下列做法中，属于预防静电危害的是(　　) A．用静电吸附粉尘 B．用静电喷涂油漆 C．复印机对碳粉的静电吸附 D．运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖条铁链在地上 答案：D 解析：用静电吸附粉尘、用静电喷涂油漆、复印机对碳粉的静电吸附等是静电的应用。车辆行驶时，油罐中的汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时地将这些静电导走，一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故。铁链使油罐表面与大地相连，使油罐罐体中的电荷不断被导走，这是预防静电的危害，故D正确，A、B、C错误。 1．(多选)(鲁科版教材P30T4)在下列各种措施中，属于利用静电的是(　　) A．静电除尘 B．静电喷雾 C．激光打印 D．在高大的建筑物顶端安装避雷针 答案：ABC 解析：利用静电可以进行静电除尘、静电喷雾、激光打印，A、B、C符合题意；高大建筑物上的避雷针是为了把产生的静电导走，属于静电的防止，D不符合题意。 2．(多选)(鲁科版教材P31T5)为防止静电的危害，下列做法正确的是(　　) A．油罐车有一条拖在地上的导电拖地带 B．在加油站脱化纤衣物 C．尽可能保持印染厂空气的干燥 D．飞机机轮上装有搭地线或用导电橡胶制造的轮胎 答案：AD 解析：油罐车在运输过程中，不断的相互摩擦，从而产生大量的静电，通过后面装一条拖地的铁链，及时导走，这是防止静电危害，故A正确；在加油站脱化纤衣物，由于静电产生火花，容易引起爆炸，故B错误；印染厂内由于纸张间的相互摩擦，而产生大量静电，故应保证室内湿润，而使静电及时导走；故C错误；飞机机轮上装有搭地线，或用导电橡胶做轮胎，可以将静电及时导走，故D正确。 3.如图为静电除尘器除尘原理的示意图。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，以达到除尘的目的。下列表述不正确的是(　　) A．到达集尘极的尘埃带负电荷 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：C 解析：由于集尘极与电池的正极连接，电场方向由集尘极指向放电极，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，故A、B正确；负电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；根据F＝qE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。 4．(多选)(2025·四川成都高二校联考期末)如图所示，产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会装有避雷针。图中虚线为避雷针周围的等势线，相邻两等势线间的电势差相等。A、B、C是等势线上的三点，A、B两点关于避雷针对称。下列说法正确的是(　　) A．避雷针顶端因有大量电子堆积而带负电 B．A、B两点的电场强度相同 C．C点的电场强度小于B点 D．带正电的雨滴从C点落至B点，其电势能增大 答案：CD 解析：积雨云底层带负电，由于静电感应，近端感应异种电荷，所以避雷针顶端带正电，故A错误；A、B两点的电场强度大小相等、方向不同，故B错误；C点的等差等势线比B点稀疏，所以C点的电场强度小于B点，故C正确；带正电的雨滴从C点落至B点，电场力做负功，其电势能增大，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $