第1章 第5节 静电的利用与防护-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（鲁科版）

鲁科版·必修第三册·第1章静电力与电场场强 静电的利用与防护 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 静电利用的核心原理 利用静电力（电场力）对带电微粒或带电物体产生力的作用，实现除尘、喷 涂、分选、复印等目的。 静电除尘 烟气中的尘粒经过高压电场被电离并带电，带电尘粒在电场力作用下向电极运 动并被收集；高压电源提供强电场。 静电喷涂 涂料微粒在喷枪处带电，在电场力作用下飞向接地的工件表面，附着均匀、节 3 省涂料。 静电分选 不同物质在电场中因带电性质或带电量不同，受到不同电场力而分离。 静电复印 利用光导材料（如硒鼓）在光照下导电性变化的特性，使静电潜像吸附带电墨 粉，转印到纸上。 静电危害 静电放电可能引发火灾、爆炸（如加油站、面粉厂）；可能损坏电子元件；可 6 能干扰通信设备。 防止静电危害的方法 ①接地（将静电荷导入大地）；②增大湿度（使空气导电，加速电荷中和）；③ 使用抗静电材料；④静电屏蔽。 静电屏蔽 导体空腔内部电场强度为零，可保护腔内物体不受外部电场影响；金属网罩、 8 屏蔽服均为此原理。 尖端放电 导体尖锐部分附近电场强度大，容易电离空气产生放电；避雷针利用尖端放电 9 原理。 静电利用与防护的辩证关 同一静电现象，合理利用可服务生产生活，疏于防护则造成危害；核心在于控 10 系 制电荷的积累与释放。 记忆口诀 除尘喷涂分选复印，利用静电有妙招；接地增湿屏蔽尖端，防止危害要记牢。 模块2 课堂同步提升习题 单选题 (每题4分，共12题) 1.下列现象中，属于静电利用的是 A.油罐车尾部拖一条铁链B.静电除尘器净化烟气C.飞机轮胎用导电橡胶制造 D.加油站工作人员穿防静电服 2.静电喷涂时，涂料微粒带电后向工件运动，主要依靠的是 A.重力B.电场力C.分子间引力D.空气浮力 3.静电除尘器中，尘粒带电的原因是 A.尘粒本身带有电荷 B.尘粒在高压电场中与离子碰撞而带电 C.尘粒与电极摩擦而带电 D.尘粒与烟气分子化合而带电 4.下列关于静电复印的说法中，正确的是 A.静电复印利用了光导材料在光照下导电性变化的特性 B.静电复印过程中墨粉不带电 C.静电复印不需要静电场 D.静电复印利用的是尖端放电原理 5.在易燃易爆场所，为了防止静电引发事故，下列措施中不正确的是 A.将设备接地B.增大空气湿度 C.穿化纤衣物工作D.使用抗静电材料 6.静电屏蔽的原理是 A.导体空腔内部电场强度为零 B.导体空腔内部电场强度很大 C.导体空腔内部没有电荷 D.导体空腔内部磁场强度为零 7.避雷针能保护建筑物免遭雷击，其工作原理主要是 A.静电屏蔽B.尖端放电C,静电除尘 D.静电喷涂 8.油罐车尾部常拖一条铁链，其主要作用是 A.利用静电B.将静电荷导入大地，防止静电积累 C.增加车辆稳定性D.减小车辆与地面的摩擦 9.下列关于静电利用的说法中，错误的是 A.静电除尘利用了电场力对带电尘粒的作用 B.静电喷涂可以使涂料附着更均匀 C.静电分选利用了不同物质带电性质的差异 D.静电利用不需要考虑安全问题 10.飞机在飞行过程中与空气摩擦会积累大量静电，为防止静电危害，通常采取的措施是 A.增大飞行速度B.在飞机轮胎中加入导电材料C.减少飞机金属部件D.提高飞行高度 11.静电分选中，不同物质分离的依据是 A.质量不同B.密度不同C.带电性质或带电量不同D.颜色不同 12.下列关于静电危害的叙述中，不正确的是 A.静电放电可能引发火灾或爆炸 B.静电可能损坏电子元件 C.静电可能干扰通信设备 D.静电只会造成危害，没有任何利用价值 二、多选题（每题5分，共4题，选对但不全得3分，有错选得0分） 13.下列措施中，属于防止静电危害的是 A.油罐车尾部拖铁链B.加油站工作人员穿防静电服 C.静电除尘器净化烟气D.增大车间空气湿度 14.关于静电利用，下列说法正确的是 A.静电除尘利用了电场力对带电尘粒的作用 B.静电喷涂可以使涂料附着更均匀，节省涂料 C.静电复印利用了光导材料的特性 D.静电分选利用了不同物质的质量差异 15.关于静电屏蔽，下列说法正确的是 A.导体空腔内部电场强度为零 B.金属网罩可以起到静电屏蔽作用 C.屏蔽服利用了静电屏蔽原理 D.静电屏蔽只能屏蔽电场，不能屏蔽磁场 16.下列关于尖端放电的说法中，正确的是 A.导体尖锐部分附近电场强度大 B.尖端放电容易使空气电离 C.避雷针利用了尖端放电原理 D.尖端放电只能造成危害，不能利用 三、判断题（每题2分，共5题，正确打"√"，错误打"x") 17.静电除尘器中，尘粒被收集是因为受到了电场力的作用。 18.静电喷涂时，工件不需要接地。 、 19.增大空气湿度可以加速静电荷的中和，从而防止静电危害。 20.静电屏蔽的原理是导体空腔内部电场强度为零。 21.静电复印过程中，光导材料在光照下导电性会发生变化。 四、填空题（每题3分，共5题） 22.静电除尘利用 电场使尘粒带电，带电尘粒在 力作用下向电极运动。 23.静电喷涂时，涂料微粒在喷枪处 在电场力作用下飞向 的工件表面。 24.防止静电危害的常用方法有： 、使用抗静电材料等。 25.静电屏蔽的原理是导体空腔内部 为零，可保护腔内物体不受外部电场影响。 26.避雷针利用 放电原理，将雷电流引入大地，保护建筑物安全。 五、简答题（每题6分，共3题） 27.简述静电除尘的基本原理。 28.列举三种防止静电危害的方法，并简要说明其原理。 29.为什么在易燃易爆场所工作人员要穿防静电服？ 六、基础实验填空题（每题4分，共2题） 30.某同学用金属网罩罩住验电器，用带电体靠近网罩外部，发现验电器箔片不张开。这说明金属网罩对内部起到了 作用，其原理是导体空腔内部 为零。 31.在静电喷涂实验中，将喷枪接高压电源负极，工件接地。涂料微粒从喷枪喷出后带 电，在 力 作用下飞向工件表面。 七、计算题（每题8分，共2题） 32.在静电除尘器中，一个带电量q=3.2×10-19C的尘粒位于电场强度E=2.0×104N/C的匀强电场中。 求： (1)该尘粒受到的电场力大小； (2)若尘粒质量为m=6.4×10-26kg,仅考虑电场力，求尘粒的加速度大小。 33.在静电喷涂装置中，喷枪与工件之间形成电场强度E=5.0×104N/C的匀强电场。一个带电量 q=2.0×10-12C的涂料微粒从喷枪喷出，求： (1)该微粒受到的电场力大小； (2)若微粒质量m=4.0×10-15kg,仅考虑电场力，求微粒的加速度大小。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B解析：静电除尘器净化烟气属于静电利用；A、C、D均为防止静电危害的措施。 2.B解析：涂料微粒带电后在电场中受到电场力作用而飞向工件。 3.B解析：尘粒在高压电场中与电离产生的离子碰撞而带电。 4.A解析：静电复印利用光导材料在光照下导电性变化的特性，B、C、D均错误。 5.C解析：化纤衣物容易摩擦起电，在易燃易爆场所应避免穿化纤衣物。 6.A解析：静电屏蔽的原理是导体空腔内部电场强度为零。 7.B解析：避雷针利用尖端放电原理，使雷电流通过避雷针引入大地。 8.B解析：铁链将油罐车上的静电荷导入大地，防止静电积累引发火灾。 9.D解析：静电利用同样需要考虑安全问题，D错误。 10.B解析：飞机轮胎中加入导电材料可将静电荷导入大地。 11.C解析：静电分选依据不同物质带电性质或带电量的差异进行分离。 12.D解析：静电既可以造成危害，也可以被利用，D错误。 二、多选题 13.ABD解析：C项静电除尘属于静电利用，A、B、D均为防止静电危害的措施。 14.ABC解析：静电分选利用的是带电性质或带电量差异，不是质量差异，D错误。 15.ABC解析：静电屏蔽可以屏蔽电场，D项说法不准确。 16.ABC解析：尖端放电也可以被利用（如避雷针），D错误。 三、判断题 17.√解析：尘粒带电后在电场中受到电场力作用而被收集。 18.X解析：静电喷涂时工件需要接地，以便与喷枪之间形成电场。 19.√解析：增大湿度可使空气导电，加速静电荷中和。 20.√解析：静电屏蔽的原理是导体空腔内部电场强度为零。 21.√解析：光导材料在光照下导电性发生变化，是静电复印的基础。 四、填空题 22.高压；电场 23.带电；接地 24.接地；增大空气湿度 25.电场强度 26.尖端 五、简答题 27.答：静电除尘器利用高压电源产生强电场，使烟气中的气体分子电离，尘粒与离子碰撞而带电；带电尘粒在电场力作 用下向电极运动，最终被收集在电极上，从而达到净化烟气的目的。 28.答：①接地：将静电荷通过导体导入大地，防止电荷积累；②增大空气湿度：使空气导电性增强，加速静电荷中和； ③使用抗静电材料：减少摩擦起电，防止静电荷积累。（也可答静电屏蔽：利用导体空腔内部电场强度为零，保护内部物 体。) 29.答：在易燃易爆场所，静电放电可能产生电火花，引发火灾或爆炸。防静电服采用导电纤维或抗静电材料制成，能及 时将人体积累的静电荷导入大地，避免电荷积累和放电，从而保障安全。 六、基础实验填空题 30.静电屏蔽；电场强度 31.负；电场 七、计算题 32. (1)根据电场力公式： F=gE 代入数据： F=3.2×10-19C×2.0×104N/C=6.4×10-15N (2)根据牛顿第二定律： F a= m 代入数据： 6.4×10-15N a= Γ6.4×10-26kg =1.0×1011m/s2 答：(1)电场力大小为6.4×10-15N;(2)加速度大小为1.0×1011m/s2。 33. (1)根据电场力公式： F=gE 代入数据： F=2.0×10-12C×5.0×104N/C=1.0×10-7N (2)根据牛顿第二定律： F a= m 代入数据： 1.0×107N=2.5×107m/s2 a=4.0×10-5kg 答：(1)电场力大小为1.0×10-7N;(2)加速度大小为2.5×107m/s2。