第9章 9.4 静电的利用与防止（分层评价）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第三册关键能力提升同步学案（人教版）

**基本信息** 高中物理静电的利用与防止同步练，通过基础巩固、综合运用、拓广探索三层设计，实现从单一知识点到综合应用再到问题解决的知识进阶，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|静电应用与防止实例、基本概念|8道选择题，聚焦物理观念，如避雷针作用、油罐车接地原理| |综合运用|静电平衡、电场线、屏蔽效应|4道情境题，强化科学思维，如金属球壳电场分析、静电除尘机理| |拓广探索|感应电荷电场强度计算|1道计算题，深化模型建构与科学推理，需综合库仑定律与静电平衡|

4. 静电的利用与防止 基础巩固 1. 下列现象属于静电的应用的是 ( ) A. 屋顶安装避雷针 B. 油罐车上连接地线 C. 复印机复印文件资料 D. 印染车间保持湿度 2. 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. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D. 打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险 3. 下列关于静电现象的说法，正确的是 ( ) 第 3 题 A. 图甲中, 高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属 “网” 把高压线屏蔽起来 B. 图乙中, 因为有金属网的屏蔽, A 球上的电荷在验电器金属球 B 处产生的电场强度为零 C. 图丙中, 避雷针利用了带电导体越尖锐的地方电荷密度越小、周围场强越小的特点 D. 图丁中，烟尘吸附从负极释放出来的电子,在静电力作用下向 运动 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 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 ( ) 第 4 题 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 5. 在点电荷 形成的电场中,一金属圆盘处于静电平衡状态, 若圆盘与点电荷在同一平面内, 则能正确表示圆盘上感应电荷在圆盘中 点所激发的附加场强 的方向的是 ( ) A. B. C. D. 6. 如图所示为静电除尘器除尘机理的示意图. 尘埃在电场中通过某种机制带电, 在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积, 以达到除尘目的, 下列表述正确的是 ( ) 第 6 题 A. 到达集尘极的尘埃带正电荷 B. 电场方向由放电极指向集尘极 C. 带电尘埃所受静电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静电力越大 7. 关于静电的利用和防止，以下说法正确的是 ( ) A. 印染厂应保持环境干燥，避免静电积累带来的潜在危害 B. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，避免产生电火花引起爆炸 C. 飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚 D. 手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品, 可防止麻醉药燃烧 8. 下列措施中不属于静电的利用的是( ) A. 静电复印 B. 静电除尘 C. 静电喷涂 D. 高楼顶端安装避雷针 综合运用 9. 如图所示, 空心金属球壳上所带电荷量为 ,关于 两点电场强度 的说法正确的是 ( ) 第 9 题 A. B. C. D. 10. 如图所示是静电除尘机原理示意图 (俯视图), 废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区, 带负电的尘埃只在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，图中虚线为电场线(方向未标)，不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则下列说法正确的是 ( ) 第 10 题 A. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动 B. 尘埃在迁移过程中的加速度不断变化 C. 每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合 D. 尘埃在图中 点所受的静电力小于其在 点所受的静电力 11. 如图所示,放在绝缘台上的金属网罩 内放有一个不带电的验电器 ,若把一带有正电荷的绝缘体 A 移近金属罩 B，则 ( ) 第 11 题 A. 金属罩 B 的内表面带正电荷 B. 金属罩 B 的右侧外表面带正电荷 C. 验电器 C 的金属箔片将张开 D. 金属罩 B 左、右两侧电荷电性相同 12. 一个带绝缘底座的空心金属球 带有 的正电荷,上端开有适当小孔,有绝缘柄的金属小球 带有 的负电荷, 使 球和 球内壁接触,如图所示,则 所带电荷量分别为 ( ) 第 12 题 A. B. C. D. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 拓广探索 13. 如图所示,点电荷 和 带电荷量分别为 和 , 彼此相距 . 若在两点电荷连线中点 处放一个半径为 的金属球壳,求球壳上感应电荷在 点处产生的电场强度. (静电力常量 ) 第 13 题 学科网（北京）股份有限公司 $ 4. 静电的利用与防止 基础巩固 1. 下列现象属于静电的应用的是 ( ) A. 屋顶安装避雷针 B. 油罐车上连接地线 C. 复印机复印文件资料 D. 印染车间保持湿度 【答案】C 【解析】避雷针通过尖端放电中和云层电荷, 避免雷击, 属于静电防护，故 A 不符合题意；油罐车接地导走静电，防止火花引发爆炸，属于静电防护，故 B 不符合题意；复印机利用静电吸附碳粉实现复印，属于静电应用，故 C 符合题意；印染车间保持湿度, 导走静电, 避免纤维吸附或火灾, 属于静电防护，故 D 不符合题意. 2. 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. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D. 打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险 【答案】B 【解析】电工穿绝缘衣容易产生大量的静电，反而比较危险，选项 A 错误. 塑料油桶会因摩擦而带电，因为塑料是绝缘材料，不能把电荷导走，所以塑料油桶内易产生火花导致塑料油桶爆炸，选项 B 正确. 小鸟停在单根高压输电线上时，加在小鸟两脚间的电压非常小，小鸟不会被电死，选项 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， 而木屋没有静电屏蔽作用，所以待在汽车里比待在木屋里要安全, 选项 D 错误. 3. 下列关于静电现象的说法，正确的是 ( ) 第 3 题 A. 图甲中, 高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属 “网” 把高压线屏蔽起来 B. 图乙中, 因为有金属网的屏蔽, A 球上的电荷在验电器金属球 B 处产生的电场强度为零 C. 图丙中, 避雷针利用了带电导体越尖锐的地方电荷密度越小、周围场强越小的特点 D. 图丁中，烟尘吸附从负极释放出来的电子,在静电力作用下向 运动 【答案】A 【解析】高压输电线最上面两根导线是避雷线, 它们与大地相连,和大地一起组成稀疏金属 “网”,能把高压线屏蔽起来, 避免雷击, 故 A 正确; 图乙中, 由于金属网的屏蔽, 验电器箔片不会张开, 此时 A 球上电荷在验电器金属球 B 处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡, 不是 A 球上电荷在验电器金属球 B 处产生的电场强度为零, 故 B 错误；导体外表面越尖锐的位置电荷密度越大，周围的场强越大，故 C 错误；在静电除尘中， 板带正电， 为负极，且 处附近电场强度很强, 处空气被电离，烟尘吸附从空气电离释放出来的电子后带负电，在静电力作用下应向带正电的 板运动，故 D 错误. 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 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 ( ) 第 4 题 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 【答案】A 【解析】由于导体尖端电荷比较密集, 更容易产生放电现象，故选 A. 5. 在点电荷 形成的电场中,一金属圆盘处于静电平衡状态, 若圆盘与点电荷在同一平面内, 则能正确表示圆盘上感应电荷在圆盘中 点所激发的附加场强 的方向的是 ( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由于圆盘处于静电平衡状态, 感应电荷在圆盘中 点激发的附加场强 应与 在 点产生的场强 等大反向, 选项 A 正确. 6. 如图所示为静电除尘器除尘机理的示意图. 尘埃在电场中通过某种机制带电, 在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积, 以达到除尘目的, 下列表述正确的是 ( ) 第 6 题 A. 到达集尘极的尘埃带正电荷 B. 电场方向由放电极指向集尘极 C. 带电尘埃所受静电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静电力越大 【答案】D 【解析】集尘极接电源的正极, 尘埃在静电力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，A错误；由于集尘极与电池的正极连接,电场方向由集尘板指向放电极, B错误; 负电荷在电场中受静电力的方向与电场方向相反，C 错误；根据 可得，同一位置带电荷量越多的尘埃所受静电力越大，故 D 正确. 7. 关于静电的利用和防止，以下说法正确的是 ( ) A. 印染厂应保持环境干燥，避免静电积累带来的潜在危害 B. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，避免产生电火花引起爆炸 C. 飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚 D. 手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品, 可防止麻醉药燃烧 【答案】B 【解析】印染厂的车间，有大量静电产生，因此要保持潮湿, 这样才能及时将静电导走, 故 A 错误; 油罐车在运动的过程中, 由于油罐里面的油在晃动, 也会摩擦产生静电, 后面拖一条铁链就可以及时地把产生的静电导走, 避免产生电火花引起爆炸，故 B 正确；飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎，是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地, 以免发生放电现象, 保证飞机和乘客的安全，故 C 错误；绝缘性能良好的化纤制品的衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，故 D 错误. 8. 下列措施中不属于静电的利用的是( ) A. 静电复印 B. 静电除尘 C. 静电喷涂 D. 高楼顶端安装避雷针 【答案】D 【解析】复印机复印文件资料, 就是利用静电使墨粉呈在鼓上, A 属于静电的利用, A 不符合题意; 静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故 属于静电的利用， 不符合题意；喷枪喷出的油漆微粒带正电, 因相互排斥而散开, 形成雾状, 被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生吸引力,把油漆吸到表面,故 C 属于静电的利用， 不符合题意；在高楼顶端安装避雷针属于防止静电造成危害，D属于静电的防止，不属于静电的利用， 故 D 符合题意. 综合运用 9. 如图所示, 空心金属球壳上所带电荷量为 ,关于 两点电场强度 的说法正确的是 ( ) 第 9 题 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】静电平衡状态中的导体内部电场强度处处为 0 , 故选 C. 10. 如图所示是静电除尘机原理示意图 (俯视图), 废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区, 带负电的尘埃只在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，图中虚线为电场线(方向未标)，不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则下列说法正确的是 ( ) 第 10 题 A. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动 B. 尘埃在迁移过程中的加速度不断变化 C. 每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合 D. 尘埃在图中 点所受的静电力小于其在 点所受的静电力 【答案】B 【解析】由题图可知, 电场是非匀强电场, 则尘埃受的静电力在变化, 根据牛顿第二定律可知, 尘埃在迁移过程中的加速度不断变化, 则尘埃在迁移过程中做非匀变速运动, 故 B 正确, A 错误; 只有电场线是直线, 尘埃的初速度为 0 时, 运动轨迹才与电场线重合, 电场线是曲线, 运动轨迹与电场线不重合,故 C 错误; 根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小可知, 点的电场强度大于 点的电场强度,则尘埃在题图中 点所受的静电力大于其在 点所受的静电力, 故 D 错误.故选 B. 11. 如图所示,放在绝缘台上的金属网罩 内放有一个不带电的验电器 ,若把一带有正电荷的绝缘体 A 移近金属罩 B，则 ( ) 第 11 题 A. 金属罩 B 的内表面带正电荷 B. 金属罩 B 的右侧外表面带正电荷 C. 验电器 C 的金属箔片将张开 D. 金属罩 B 左、右两侧电荷电性相同 【答案】B 【解析】金属罩 B 处于静电平衡状态, 电荷分布在其外表面上，A 错误；由于静电感应，使金属罩 B 在左侧外表面感应出负电荷, 所以金属罩 B 的右侧外表面感应出正电荷, B 正确，D 错误；由于静电屏蔽，金属网罩内电场强度为 0 ，故验电器 上无感应电荷,验电器 的金属箔片不会张开, 错误. 12. 一个带绝缘底座的空心金属球 带有 的正电荷,上端开有适当小孔,有绝缘柄的金属小球 带有 的负电荷, 使 球和 球内壁接触,如图所示,则 所带电荷量分别为 ( ) 第 12 题 A. B. C. D. 【答案】 【解析】 球与 球内壁接触后成为一个新的导体,处于静电平衡状态,内部净电荷量为 0 ,带电导体的电荷只能分布于导体的外表面,故 正确. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 拓广探索 13. 如图所示,点电荷 和 带电荷量分别为 和 , 彼此相距 . 若在两点电荷连线中点 处放一个半径为 的金属球壳,求球壳上感应电荷在 点处产生的电场强度. (静电力常量 ) 第 13 题 【答案】 ,方向由 指向 【解析】点电荷 在 点的场强大小 ,方向由 指向 ; 点电荷 在 点的场强大小 , 方向由 指向 ; 设感应电荷在 点处产生的场强大小为 ,由静电平衡条件知 ,方向由 指向 . 学科网（北京）股份有限公司 $