1.7 静电的利用和防护(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（教科版)

该高中物理导学案聚焦“静电的利用和防护”，引导学生了解静电的概念、利用实例（如静电喷涂、除尘）、危害及防护方法。通过情境思辨（如避雷针原理判断）和生活实例（如传送带带电电击）导入，衔接静电产生、电场等前序知识，构建应用与防护的学习支架。 以核心素养为导向，设置典例分析（如静电除尘器计算）和素养训练（生活情境题），培养科学思维（分析解决问题）和科学探究（归纳演绎推理）。习题结合生产生活实例，助力学生提升知识应用能力，树立实事求是的科学态度与社会责任。

7.静电的利用和防护 物理观念：了解生产、生活中常见的静电的利用和防护实例。 科学思维：通过分析生产、生活中的实例，知道如何运用静电知识解决问题。 科学探究：掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力，亲身感受知识的建立过程。 科学态度与责任：经历观察、实验、探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。 知识点一　静电　静电的利用 1.静止的　　　称为静电。 2.带电体的　　　性能越好，电荷越容易积累，产生的　　　就会越高，同时，电荷的泄漏速度越慢。 3.静电喷涂：利用　　　在物体上喷涂液体或固体涂料。 4.静电喷涂的原理：设法使精细的油漆飞离喷嘴时带上　　　　　　　　，彼此排斥，并在　　　　　　　作用下飞向作为电极的工件，这样就能比较　　　　　地沉积于工件表面。 5.其他应用：　　　　　　、静电除尘、静电复印、激光打印等。 知识点二　静电的危害 1.雷雨天的电闪雷鸣。 2.在存放　　　　　　　或产生粉尘、油雾较多的生产场所，　　　　　　极易点燃这些易燃物质，引起爆炸和火灾。 3.　　　　　可能引起电子设备的故障，造成电磁干扰。 4.　　　　　　可以击穿集成电路和精密的电子元件，或促使元件老化，降低生产成品率。 知识点三　静电危害的防治 1.要尽快导走　　　　　，避免静电积累，可用导线把设备接地。 2.调节空气的　　　。 3.在易燃易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的　　　，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，就能把积累的电荷由　　　放走。 　带电导体凸起而尖锐的地方电荷比较密集，其附近空间电场也较强。如图所示，当带电云层接近时，避雷针上的感应电荷在其附近产生强电场，使避雷针与带电云层间的空气电离，电荷通过避雷针和符合规格的导线被直接引入大地，从而达到保护建筑物的目的。 （1）避雷针避雷的原理是尖端放电能将云层中的电荷中和。（　　） （2）为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形。（　　） （3）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。（　　） （4）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。（　　） 要点一　静电的利用 　在生产和生活中，静电的应用十分广泛，如激光打印、静电复印、喷墨打印、静电喷漆、静电除尘、静电植绒、静电处理种子、喷洒农药、人工降雨、海水淡化、静电放电产生臭氧、静电净化空气、静电选矿等。 以煤作燃料的电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重污染环境，利用静电除尘可以除去烟气中的煤粉。如图所示是静电除尘器的原理示意图，除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，在A、B上各引电极a、b接直流高压电源。假定煤粉只会吸附电子，而且距金属丝B越近电场强度越大。 （1）试确定所接高压电源的极性； （2）试定性说明静电除尘器的工作原理； （3）设金属管A的内径r=3 m，长为L=50 m，该除尘器吸附煤粉的能力D=3.5×10－4 kg/（s•m2），求其工作一天能回收煤粉多少吨。（最后结果取3位有效数字） 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.如图所示为某同学自制的静电除尘器。穿过去底的矿泉水瓶瓶盖（瓶盖打孔）安装一直导线M，瓶外绕多圈铁丝N。a、b端与高压直流电源相连。断开开关S，点燃蚊香，瓶内烟雾缭绕。闭合S，顿时瓶内清澈透明，则S闭合时（　　） A．M附近电场强度最小 B．M附近电场强度最大 C．烟尘吸附在M上 D．N附近空气中的气体分子易被电离 2.〔多选〕（2026•成都四十九中10月月考）从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关。下列有关电学知识的相关说法正确的是（　　） A．甲图中工作人员在超高压带电作业时，身穿用金属丝编制的工作服是应用了静电屏蔽现象 B．乙图中的避雷针是应用尖端放电的一种设施 C．丙图为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，是应用了感应起电现象 D．丁图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带负电的金属板上 要点二　静电的防护 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。 （1）解释为什么靠近传送带的物体会带电？ （2）你可以用什么方法来解决这个问题？ 1.静电和雷电都是生活中的常见现象，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。而雷雨天气时雷电会对高层建筑构成很大的威胁。 2.静电、雷电的防止和途径 （1）防止静电危害的基本办法是尽快把产生的静电导走，避免越积越多。 （2）防止静电的途径主要有 ①避免产生静电，如：在可能情况下选用不易产生静电的材料。 ②避免静电的积累，产生的静电要设法导走，如：增加空气湿度、接地等。 （3）避雷针是利用尖端放电原理保护建筑物等避免雷击的一种设施。 最近，一则“女子自助加油静电起火点燃油枪”的视频被网友疯转!有关加油时静电起火，下列说法正确的是（　　） A．加油时可以通过整理衣服导走静电 B．通过加油机接地的金属面板进行操作，不会导走身上的静电 C．加油前可以先通过洗手以消除静电 D．衣服上的静电产生方式属于接触起电 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.〔多选〕如图所示，在左边的绝缘支架上插上顶针（其顶端是尖的），在顶针上装上金属风针，若给风针附近的圆形金属板接上正高压极，风针接负高压极，风针尖端放电会使其旋转起来，下列说法正确的是（　　） A．风针尖端附近的等势面和电场线分布较密 B．风针附近的空气在强电场下发生电离 C．空气中的阳离子会向风针的尖端运动 D．交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端会有正电荷射出 2.有趣的“雅各布天梯”实验装置如图甲所示，金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后，高电压在金属杆间将空气击穿，形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。图乙是金属放电杆，其中b、b′是间距最小处。在弧光周而复始过程中，下列说法正确的是（　　） A．每次弧光上“爬”的起点位置是a、a′处 B．每次弧光上“爬”的起点位置是b、b′处 C．弧光消失瞬间，两杆间b、b′处电压最大 D．弧光消失瞬间，两杆间c、c′处场强最大 要点回眸 1.下列说法正确的是（　　） A．图甲，带空腔导体处于静电平衡时内表面没有电荷，导体内部电场强度处处为0 B．图乙，高楼顶端安装避雷针，目的是利用静电屏蔽保护高楼 C．图丙，静电除尘是利用高压使尘埃电离后收集到极板A和电极B上 D．图丁，在优质话筒线外包金属网线是为了增强话筒线的抗拉强度 2.〔多选〕下列说法不正确的是（　　） A．静电在工业和生活中有很重要的用途，不会带来麻烦 B．静电除尘的原理是带电粒子受到电场力的作用，会向电极运动，最后被吸附在电极上 C．静电应用的例子有：静电除尘、静电复印、静电喷涂、静电植绒、静电分选等 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 3.空气净化器及其原理示意图如图所示。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）。下列表述正确的是（　　） A．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 B．尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功 C．c、d两个电极之间的电场方向竖直向上 D．尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大 4.如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极。金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头。逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象，先产生放电现象的是（　　） A．A金属柱 B．B金属柱 C．A、B金属柱同时 D．可能是A金属柱，也可能是B金属柱 完成课后作业　第一章　7. 答案 7.静电的利用和防护 【基础知识落实】 知识点一 1.电荷　2.绝缘　电压　3.静电 4.同种电荷　电场力　均匀　5.静电屏蔽 知识点二 2.易燃易爆品　静电火花　3.静电放电　4.静电放电 知识点三 1.多余电荷　2.湿度　3.通风　4.尖端 情境思辨 （1）√　（2）×　（3）√　（4）√ 【核心要点突破】 要点一　 【典例 1】　（1）a为正极，b为负极 （2）带电粒子在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上 （3）28.5 t 解析：（1）a为正极，b为负极。 （2）由于煤粉吸附电子带负电，故将在电场作用下奔向电极，并吸附在电极上。 （3）设一天回收煤粉的质量为m，管内表面积S=2πrL。 则m== t ≈28.5 t。 素养训练 1.B　因为静电平衡时，M上电荷密度大，附近电场强度最大，其周围空气中的气体分子被电离，成为正离子和电子，电子在向着铁丝N运动的过程中，遇到烟气尘中的粉尘，使粉尘带负电，粉尘被吸附在瓶身上，从而达到除尘效果。故选B。 2.AB　甲图中工作人员在超高压带电作业时，身穿用金属丝编制的工作服是应用了静电屏蔽现象，A正确；图乙中的避雷针是应用尖端放电吸引雷击，从而避免附近的建筑物遭受雷击，B正确；图丙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，是通过接触把静电导走，C错误；图丁为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上，D错误。 要点二　 知识精研 【探究】　提示：（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。 （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。 【典例 2】　C　加油时整理衣服，衣物与空气产生摩擦，不仅不会导走静电，还会产生更多的静电，故A错误；通过加油机接地的金属面板进行操作，会导走身上的静电，故B错误；加油前可以先通过洗手消除静电，同时手比较湿润，也不会产生静电，故C正确；衣服上的静电产生方式属于摩擦起电，故D错误。 素养训练 1.ABC　圆形金属板与风针分别接上正、负高压后，风针附近产生强电场，且风针尖端处电场最强，因此风针尖端附近的电场线分布较密，由于电场线密的地方等势面密，则风针尖端附近的等势面分布较密，故A正确；风针附近产生强电场使空气发生电离，空气中的阳离子会向风针的尖端运动与针尖负电荷中和，发生放电观象，而空气中的负离子因受排斥力而向相反方向运动，由于反冲，风针就旋转起来，故B、C正确；如果交换金属板与风针电荷电性，风针不可能放出正电荷，因为导体内只有自由运动的电子，故D错误。 2.B　两根金属放电杆与高压电源相接，在电极最近处场强最大，空气首先被击穿，每次弧光上“爬”的起点位置是b、b′处，在c、c′处距离最远，场强最小，则最终弧光在c、c′处消失，弧光消失瞬间，两金属杆之间没有电场了。故B正确。 【教学效果检测】 1.A　图甲，带空腔导体处于静电平衡时，感应电荷分布在外表面，内表面没有感应电荷，导体内部电场强度为处处为0，故A正确；图乙，高楼顶端安装避雷针，目的是利用尖端放电保护高楼，故B错误；图丙，静电除尘是利用静电力去除空气中的带电尘埃的，通过使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，故C错误；图丁，优质的话筒线外面包裹着金属网，是为了屏蔽外部干扰，实现高保真信号传输，故D错误。 2.AD　静电在工业和生活中有很重要的用途，但在有些方面静电也会产生危害，故A错误；静电除尘的原理是带电粒子受到电场力的作用，会向电极运动，最后被吸附在电极上，故B正确；静电除尘、静电复印、静电喷涂、静电植绒、静电分选都是静电的应用，故C正确；小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，用于接收无线电信号，不属于防止静电危害，故D错误。 3.D　根据图像可知尘埃经过过滤网后被正极吸引，所以尘埃带负电，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故A错误；尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做正功，故B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；尘埃在被吸附到集尘极e的过程中电场力做正功，动能增大，故D正确。 4.A　由于导体尖端电荷比较密集，更容易产生放电现象，故选A。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $