9.4 静电的防止与利用 同步练-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 本同步练习通过基础填空与情境应用选择题的分层设计，构建“概念记忆-现象分析-综合应用”的知识巩固路径，适配新授课对物理观念与科学思维的培养需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|静电平衡、尖端放电、静电屏蔽、静电吸附的核心概念与定义|关键词填空题型，聚焦物理观念的形成，强化对“电荷分布”“电场强度”等概念的记忆理解| |提升层|静电现象的实际应用（避雷针、静电除尘）与综合分析（静电屏蔽实验、带电体相互作用）|生活情境题（如塔刹避雷、加油站静电释放）和综合判断题（如金属球壳感应电荷分析），培养科学推理与模型建构能力|

779038077———理解为王——物理快乐学 2 / 5 779038077———理解为王——物理快乐学 2 / 5 9.4 静电的防止与利用 1．静电平衡：导体内的___________不再发生____________的状态。 2．处于_____________状态的导体，其内部的电场强度处处为____________。 3．导体上电荷的分布： （1）导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的___________。 （2）在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）________，________的位置几乎没有电荷。 二、尖端放电 4．空气的电离：导体尖端电荷密度很大，附近的电场_________，强电场作用下的带电粒子_________，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷_________的现象。 5．尖端放电：与导体尖端的电荷符号_________的粒子，由于被吸引，而与尖端上电荷______，相当于导体从尖端__________电荷的现象。 6．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。 三、静电屏蔽 7．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为0。外电场对壳（网）内的仪器不会产生影响的作用叫作_____________。 8．静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与_______相连。 四、静电吸附 9．静电吸附：在电场中，带电粒子在静电力作用下，向着_______运动，最后被________在电极上的现象。 10．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_________而被收集起来的过程。 11．静电喷漆：接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带__________，在静电力作用下，向作为_________的工件运动，并沉积在工件表面。 12．静电复印：复印机应用了静电__________的原理，复印机的有机光导体鼓表面涂覆有机光导体，无光照时，OPC是__________，受光照时变成_____________。 备考训练一： 1、 尖端放电 2、 静电平衡 3、 静电屏蔽 1．如图所示，某些中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是（     ） A．尖端放电 B．接触起电 C．静电吸附 D．静电屏蔽 2．关于下列四个现象，说法正确的有（     ） A．甲图中，该女生和带电的金属球带有异种性质的电荷 B．乙图中，超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服 C．丙图中，在燃气灶中安装电子点火器，是利用了摩擦起电的原理 D．丁图中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人体的静电 3．生产、生活中静电危害无处不在，以下不属于静电危害的是（　　） A．纸张印刷时摩擦带电，会使纸张吸附在一起 B．印染厂的染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃 C．带电尘埃在静电力作用下，到达电极而被收集起来 D．制药厂里，制药生产中静电吸附尘埃影响药品纯度 4．关于生活中的静电防止和利用，下列说法正确的是（　　） A．静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的，属于静电的利用 B．夏天下雨时一般会有雷电，低矮的建筑没有安装避雷针一定被雷电击毁 C．常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等 D．飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成避免造成危害，属于防止静电积聚 5．（多选）关于静电现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，“静电章鱼”实验的两只“章鱼”带同种电荷 B．图乙中，武当山金殿安装避雷设施后，“雷火炼殿”现象更明显了 C．图丙中，优质话筒线外面包裹着的金属外衣增强了导线的导电能力 D．图丁中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在板状的收集器A上 6．图甲为某静电除尘器的原理示意图。平行的集尘极板接电源正极，在集尘极板之间放置若干电晕极，电晕极接电源负极，中间形成的电场如图乙所示。当含尘空气进入除尘器后，其中的尘埃颗粒与电离的空气分子撞击而带电，在电场力作用下运动到集尘极上。当集尘极上的灰尘积累较多时，在重力的作用下落入灰斗。关于该静电除尘器，下列说法正确的是（　　） A．空气分子的电离发生在电晕极附近 B．越靠近集尘极，电场强度越大 C．积累到集尘极上的灰尘带正电 D．为提高除尘效率，可将电晕极制成与集尘极相同的金属板 7．（多选）武当山的主峰天柱峰上屹立着一座光耀百里的金殿，是中国现存最大、等级最高的铜铸鎏金大殿，在雷雨交加时，屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿屋顶金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的雷火炼殿的奇观。有关这种现象的说法正确的是（　　） A．金殿是个庞大的优良导体，闪电时产生的电弧使空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球 B．金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易放电 C．出现雷火炼殿现象时，大殿内会产生强电场 D．金殿安装了避雷针后，仍会经常出现雷火炼殿奇观 8．如图所示，绝缘金属球壳的空腔内、外各有一小球和，下列说法不正确的是（　　） A．若、不带电，不接地，则带电时，上无感应电荷 B．若、不带电，接地，则带电时，上无感应电荷 C．若、不带电，不接地，则Q带电时，上无感应电荷 D．若、不带电，接地，则Q带电时，上无感应电荷 9．如图所示，将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内不与C的内壁接触，在C附近另外有一个悬挂在细线上的带负电的小球B，则（　　） A．A，B两球均不偏离竖直方向 B．A球不偏离竖直方向，B球向右偏离竖直方向 C．A球向左偏离竖直方向，B球不偏离竖直方向 D．A球向左偏离竖直方向，B球向右偏离竖直方向 779038077———理解为王——物理快乐学 2 / 5 779038077———理解为王——物理快乐学 2 / 5 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C A AD A AB D C B 1．A 【详解】中国古代建筑安装了既有装饰作用，又有避雷作用的塔刹构件，其避雷作用的物理原理是：尖端放电。 故选A。 2．D 【详解】A．女生接触金属球，与金属球带同种电荷，故A错误； B．电力工人进行高压带电操作时一定要穿含金属丝的工作服，通过静电屏蔽来防止静电对人体的危害，故B错误； C．在燃气灶中安装电子点火器，是利用了尖端放电的原理，故C错误； D．在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人体的静电，防止因静电而引发安全事故，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．纸张印刷时，纸张之间摩擦起电，带电的纸张会相互吸附，导致纸张难以分开，影响印刷效率，属于静电危害，故A错误； B．印染厂的染织物上带静电，会吸附空气中的尘埃，导致织物变脏，影响产品质量，属于静电危害，故B错误； C．带电尘埃在静电力作用下，到达电极而被收集起来，这是静电除尘技术，属于静电在生活中的应用，不属于静电危害，故C正确； D．制药厂里，制药生产中静电吸附尘埃，会导致药品中混入杂质，影响药品纯度，属于静电危害，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的，属于静电的利用，故A正确； B．夏天下雨时一般会有雷电，如果在高大建筑物顶端装上避雷针，通过避雷针与大地相连，就能及时把电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏，如果没有安装会有危险，但对低矮的建筑不至于一定被雷电击毁，故B错误； C．常见的静电利用有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等，故C错误； D．飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生的静电导走，避免对飞机造成危害，故D错误。 故选A。 5．AD 【详解】A．同种电荷相互排斥，两只“章鱼”丝线张开相互排斥，说明带同种电荷，故A正确； B．避雷设施的作用是将雷电的电荷导入大地，避免金殿被雷击，安装避雷设施后“雷火炼殿”现象会消失，不会更明显，故B错误； C．图丙中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，没有增强其导电能力，故C错误； D．图丁中，电源负极接中间电极，电源正极接收集器A，电场方向由收集器A指向中间，带负电的尘埃受力方向指向收集器A，最终会收集在板状的收集器A上，故D正确。 故选AD。 6．A 【详解】B．电场线的疏密表示场强大小，由图知，越靠近集尘极，电场线越稀疏，越靠近电晕极，电场线越密集，则越靠近集尘极，电场强度越小，故B错误； A．越靠近电晕极，电场强度越大，空气分子越容易发生电离，即空气分子的电离发生在电晕极附近，故A正确； C．集尘极板接电源正极，灰尘在电场力作用下运动到集尘极上，则灰尘所受的电场力方向与电场强度方向相反，灰尘带负电，故C错误； D．若将电晕极制成与集尘极相同的金属板，两极间会形成匀强电场，不存在强电场区域，空气无法电离，无法实现静电除尘，故D错误。 故选A。 7．AB 【详解】A．金殿是个庞大的优良导体，闪电时产生的电弧产生高温，使空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球，A正确； B．因带尖的物体容易产生放电，而金殿顶部能产生火球，则肯定很少有带尖的结构，难以形成尖端放电，B正确； C．出现雷火炼殿现象时，由于金殿对静电的屏蔽作用，使得大殿内不会产生强电场，C错误； D．金殿安装了避雷针后，电荷会被导入大地，则不会出现雷火炼殿奇观，D错误。 故选AB。 8．C 【详解】AB．若、不带电，不接地，则带电时，由于静电屏蔽，上无感应电荷；若接地，与大地组成一个大导体，靠近的一端和大地将出现感应电荷，上无感应电荷，故A、B正确； C．若、不带电，不接地，则带电时，静电感应后外表面会产生感应电荷,在外部空间形成电场，外部的上会有感应电荷，故C错误； D．若、不带电，接地，则带电时，静电感应后外表面的感应电荷被导走，外部无电场，外部的上不会有感应电荷，故D正确。 此题选择不正确的，故选C。 9．B 【详解】CD．由于静电屏蔽，小球B的电场对A无影响，小球A不会偏离竖直方向，选项CD错误； AB．由于静电感应空心球C的内表面带负电，外表面带正电，小球B和空心球C之间异种电荷相吸引，小球B会偏离竖直方向向右靠近C球，选项A错误，B正确。 故选B。 参考答案： 1． 自由电子 定向移动 2． 静电平衡 零 3． 外表面 越大 凹陷 【解析】1．[1][2]导体内的自由电子不再发生定向移动的状态为静电平衡状态。 2．[1][2]处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为零。 3．[1]导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。 [2][3]在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。 4． 很强 剧烈运动 分离 5． 相反 中和 失去 6． 避雷针 光滑 【解析】4．[1][2][3]空气的电离：导体尖端电荷密度很大，附近的电场很强，强电场作用下的带电粒子剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离的现象。 5．[1][2][3]尖端放电：与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引，而与尖端上电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。 6．尖端放电的应用与防止： （1）[1]应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 （2）[2]防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失。 7．静电屏蔽 8．大地 【解析】7．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为0，外电场对壳（网）内的仪器不会产生影响的作用叫作静电屏蔽。 8．静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连。 9． 电极 吸附 10．电极 11． 负电 正极 12． 吸附 绝缘体 导体 【解析】9．[1][2]静电吸附是指在电场中，带电粒子在静电力的作用下，向着电极运动，最后被吸附在电极上的现象。 10．静电除尘是指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。 11．[1][2]静电喷漆是指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，向作为正极的工件运动，并沉积在工件表面。 12．[1][2][3]静电复印是指复印机应用了静电吸附的原理，复印机的有机光导体鼓表面涂覆有机光导体，无光照时，OPC是绝缘体，受光照时变成导体。 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 学科网（北京）股份有限公司 $