第9章 第4节 静电的防止与利用（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版 江苏专用）

第4节　静电的防止与利用(强基课逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 了解生产生活中关于静电的利用与防护。 学考 层级 1.知道什么是静电平衡状态,能说出静电平衡状态下的导体特点。 2.知道导体上电荷的分布特征,了解尖端放电﹑静电屏蔽现象及其成因。 选考 层级 会根据静电平衡条件求解感应电荷产生的电场强度。 逐点清(一)　静电平衡 [多维度理解] 1.静电平衡:导体内的自由电子不再发生　　　　　的状态。  2.处于静电平衡状态的导体,其内部的电场强度处处为　　　。  [微点拨] (1)处于静电平衡状态的导体内部场强为0的本质是外电场E0和感应电荷产生的电场E'的合场强为0,即E0=-E'。 (2)孤立的带电导体处于静电平衡状态,内部场强为0的本质是分布在导体外表面的电荷在导体内部的合场强为0。 (3)处于静电平衡状态的导体,其外表面任一点的场强方向跟该点的表面垂直。 [全方位练明] 1.(2025·无锡检测)矩形金属导体处于正点电荷Q产生的电场中,静电平衡时感应电荷产生的电场在导体内的电场线分布情况正确的是 (　　) 2.(2025·江阴期末)物理课上,老师将一不带电的金属球壳用绝缘支架固定,球壳横截面如图所示,球心为O,A是球内位于球心左侧一点。当老师把跟丝绸摩擦过的玻璃棒缓慢靠近金属球壳但未接触的过程中,下列说法正确的是 (　　) A.整个球壳将带上正电 B.A点的电场强度逐渐增大 C.球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大 D.沿过A的虚线将球壳分为左、右两部分,则左侧球壳的带电量小于右侧球壳的带电量 3.如图所示,空心金属球壳上所带电荷量为+Q,关于O、M两点电场强度EO、EM的说法中正确的是 (　　) A.EO≠0　EM=0 B.EO=0　EM≠0 C.EO=0　EM=0 D.EO≠0　EM≠0 逐点清(二)　静电的利用 [多维度理解] 一、尖端放电 1.空气的电离:在一定条件下,导体尖端电荷的　　　　很大,导体尖端周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动,并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷　　　　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　　　　而与尖端上的电荷　　　　,相当于导体从尖端　　　　　　的现象。  3.尖端放电的应用与防止 (1)应用:　　　　是利用尖端放电避免雷击的一种设施。  (2)防止:高压设备中导体的表面尽量　　　　会减少电能的损失。  二、静电屏蔽 1.静电屏蔽:静电平衡时,空腔导体内表面没有电荷,导体壳内空腔里的电场强度处处为　　　。外电场对壳内的仪器不会产生影响,金属壳的这种作用叫作　　　　　　。  2.静电屏蔽的应用:电学仪器外面有金属壳;野外高压输电线上方还有两条导线与大地相连。 三、静电吸附 1.静电吸附:在电场中,带电粒子受到　　　　的作用,向着电极运动,最后被吸附在电极上的现象。  2.静电除尘:当空气中的尘埃带电时,在静电力作用下,尘埃到达电极而被收集起来的过程。 3.静电喷漆:接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电,在静电力作用下,这些微粒向着作为　　　　的工件运动,并沉积在工件的表面。  4.静电复印:复印机应用了　　　　　　的原理,复印机的有机光导体鼓表面涂覆有机光导体(OPC),没有光照时,OPC是　　　　,受光照时变成导体。  [全方位练明] 1.从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中,正确的是 (　　) A.打雷时,待在木屋里比待在汽车里更安全 B.为了防止静电危害,飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成 C.家用煤气灶的点火装置是根据静电屏蔽的原理制成的 D.超高压带电作业的工人必须穿包含金属丝织物的工作服 2.如图所示,用起电机使金属鸟笼带电,站在金属架上的鸟安然无恙,其原因是 (　　) A.鸟的脚爪与金属架绝缘 B.起电机使鸟笼带电,鸟笼的电场强度不会很高 C.鸟笼内部场强不为零,电荷分布在鸟笼的外表面 D.金属鸟笼起静电屏蔽的作用 3.(选自鲁科版教材课后练习)静电除尘器除尘原理如图所示。尘埃在电场中通过某种机制带电,在静电力的作用下向收尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。下列表述正确的是 (　　) A.带电尘埃带正电荷 B.电场方向由收尘极指向电晕极 C.带电尘埃所受静电力的方向与电场方向相同 D.在同一位置,带电荷量越小的尘埃所受静电力越大 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 第4节　静电的防止与利用 逐点清(一) 　 [多维度理解] 1.定向移动　2.0 [全方位练明] 1.选A　导体处于静电平衡状态时,导体内部电场强度处处为0,感应电荷在导体内部某处产生的电场强度与场源电荷Q在此处产生的电场强度大小相等、方向相反,故A正确,B、C、D错误。 2.选C　丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,靠近A点,则球壳左侧带负电、右侧带正电,整体仍显示电中性,不带电,故A错误;玻璃棒缓慢靠近A点,玻璃棒在A点产生的场强增大,由于感应电荷产生的场强和原场强等大反向,故球壳上的感应电荷在A点产生的电场强度逐渐增大,球壳内部形成静电屏蔽,内部场强处处为零,A点的电场强度一直为零,故B错误,C正确;因为整体显示电中性,正电荷与负电荷数量相等,无论怎样将球壳分开,两部分的带电量始终相同,故D错误。 3.选C　静电平衡状态中的导体内部电场强度处处为零。故C正确。 逐点清(二) 　 [多维度理解] 一、1.密度　分离　2.吸引　中和　失去电荷　3.(1)避雷针 (2)光滑 二、1.0　静电屏蔽 三、1.静电力　3.正极　4.静电吸附　绝缘体 [全方位练明] 1.选D　一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”,一旦汽车被雷击中,它的金属构架会将闪电电流导入地下,打雷时,待在汽车里更安全,故A错误;飞机起落架的轮胎用导电橡胶制成可以将飞机产生的静电迅速导走,不能用绝缘橡胶制成,故B错误;家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理制成的,故C错误;超高压带电作业的工人穿戴的工作服包含金属丝织物,起到静电屏蔽作用,故D正确。 2.选D　起电机使金属鸟笼带电,金属鸟笼起静电屏蔽的作用,鸟笼内部场强为零,电荷分布在鸟笼的外表面,所以站在金属架上的鸟安然无恙,故选D。 3.选B　由题图可知,电晕极为负极,收尘极为正极,带电尘埃必带负电荷,电场方向由收尘极指向电晕极,带电尘埃受到的静电力方向与电场方向相反,A、C错误,B正确;在同一位置,电场强度大小相同,带电荷量越多的尘埃所受静电力越大,故D错误。 $