1.5 静电的利用与防护 课件 -2026-2027学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

第5节 静电的利用与防护 学习目标 1. 了解静电现象及其在生产、生活中的利用与防护． 2.能解释相关的自然现象。 一．静电的利用 1.原理：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，利用静电力控制带电粒子的运动或分布． 2.静电应用： (1)静电除尘 能有效处理烟雾，与其他除尘方式相比，静电除尘耗能少，效率高。 (2)静电喷雾、 是通过高压静电发生装置使喷出的雾滴带电的喷雾方法。 (3)激光打印、 是通过静电来实现打印的。 知识梳理： 二．静电的防护 (1)静电危害产生原因：静电力和静电火花． (2)防护方法：尽快把静电导走，如印刷车间内保持适当的湿度，传送带上镀银，油罐车车尾拖地铁链等． 考点一　静电现象的利用 例1:如图为静电除尘器除尘原理的示意图。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，以达到除尘的目的。下列 表述正确的是(　D　)。 D 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. 同一位置所带电荷量越多的尘埃所受静电力越大 归纳: 1. 静电利用的核心原理是利用静电吸附、感应等特性，使带电粒子得以定 向聚集或产生特定作用。这一原理广泛应用于静电除尘(净化废气)、静电 喷涂(均匀涂装)、静电复印/激光打印(墨粉定影)及静电分选(物料分离)等 领域。 变式训练1:下列属于静电利用的做法是( ) A A. 水泥厂利用静电除去废气中的粉尘 B. 印染厂中的空气需要一定的湿度 C. 在制造轮胎的橡胶中添加导电材料 D. 行驶的油罐车车尾带一条拖地的铁链 7 解析 水泥厂利用静电除去废气中的粉尘，这属于静电的利用，故A符 合题意；印染厂车间保持湿度，目的是防止在生产过程中产生的静电， 是静电的防护，故B不符合题意；在制造轮胎的橡胶中添加导电材料， 是静电的防护，故C不符合题意；油罐车在运输过程中会产生静电，若 不及时导走，易引起爆炸，通过车尾拖地的铁链导走静电，是静电的防 止，故D不符合题意。 8 变式训练2:(多选)如图所示为静电除尘示意图，图中A点比B点更靠近 管壁。在M、N两点间加高压电源时，金属圆管内的空气电离，电离出的 电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而 煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。下列说法正确的是(　AC　)。 A. N接电源的正极 B. M接电源的正极 C. 电场强度EB＞EA D. 电场强度EB＜EA AC 变式训练3:静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除 尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线 为该收尘板的横 截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负 电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线 表示原来静止于 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正 确的是（忽略重力和空气阻力）( ) A A. B. C. D. 10 解析 因为电场中各点的场强方向为电场线上该点的切线 方向，条形金属板所产生的电场为非匀强电场，即带电 粉尘颗粒在电场中所受的电场力方向与大小都发生变化， 故带电粉尘颗粒在电场中不可能沿电场线运动，C错误； 因为带电粉尘颗粒在电场中做曲线运动，由曲线运动的特点，粉尘所受 的合外力指向轨迹内侧可知，带负电的粉尘颗粒运动轨迹可能为A图， A正确，B、D错误。 11 考点二　静电现象的防护 例2:在我国北方天气干燥的季节里，脱掉外衣后再去拉金属门把手时，常会被电击，这是因为( ) A. 干燥空气使人身体上聚集了大量电荷，手接触金属门把手时放电 B. 干燥空气使金属门把手上有大量的电荷，手接触金属门把手时放电 C. 天气干燥使门把手的电势较高，人的电势较低，手接触金属门把手 时被电击 D. 人脱衣时由于摩擦使人体带了大量电荷，手接触金属门把手时放电 D 解析 据题意，脱掉外衣时，发生摩擦起电现象，手接触门把手（金属） 时，使产生的大量静电被导走，从而出现放电现象，故D正确。 归纳: 静电防护的核心是消除静电积累。常用的防护措施包括接地放电、增加 空气湿度、使用抗静电材料及静电中和等方法。这些措施旨在避免静电放 电可能引发的火灾及对精密仪器的干扰等危害。 变式训练1:在手术时，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地。这是为了(　B　)。 A. 除菌消毒 B. 消除静电 C. 利用静电 D. 防止漏电 B 变式训练1:小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标涉及的物理知识及其理解，下列说法正确的是(　C　)。 A. 制作这些图标的依据是静电屏蔽原理 B. 工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装 C. 化纤手套与接触物容易摩擦起电，存在安全隐患 D. 在加油站可以用绝缘的塑料梳子梳头 C $