第三節靜電的利用與防護第二章2022內容索引0102課前篇自主預習課堂篇探究學習學習目標1.知道靜電噴涂、靜電除塵、靜電復印、靜電植絨等,了解尖端放電及其應用,認識靜電的危害和防止的方法.(物理觀念)2.能應用靜電場的知識分析靜電在生產、生活中的應用的問題.(科學思維)3.認識物理學在生活和科技方面的應用.(科學態度與責任)思維導圖課前篇自主預習【必備知識】一、靜電的應用1.靜電噴涂:利用靜電作用使霧化涂料微粒在高壓電場作用下帶上負電荷,并吸附于帶正電荷的被涂物的涂裝技術.2.靜電除塵:利用電荷相互作用的性質,把帶有不同電性的粉塵從煙氣中分離出來,再分類處理的過程.3.靜電復印:利用正、負電荷的吸引力進行油墨轉移的印刷方式.4.靜電植絨:利用電荷之間同性相斥、異性相吸的性質,通過使絨毛帶上負電荷,令絨毛被吸引到帶正電的被植體表面上.二、尖端放電

防止靜電危害1.尖端放電(1)概念:導體尖端的強電場使附近的空氣電離,電離后的異種電荷與導體尖端的電荷中和,相當于導體從尖端失去電荷.(2)應用:避雷針等.2.防止靜電危害防止靜電產生的措施:一是控制靜電的產生,可以采用起電較少的設備材料;二是把產生的電荷盡快導走,最簡單又最可靠的辦法就是用導線把設備接地,這樣可以把電荷導入大地,避免靜電積累.【自我檢測】1.判斷正誤,判斷結果為錯誤的小題請說明原因.(1)靜電噴涂時,要使涂料微粒帶上正電,被涂物體帶上負電.(

)解析

涂料微粒帶負電,被涂物帶正電.答案

×(2)靜電除塵時,帶負電的電子被吸附在塵埃顆粒上.(

)答案

√(3)在同一位置,帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大.(

)答案

√(4)避雷針可以通過尖端放電保護高大建筑物的安全.(

)答案

√(5)家用電器如洗衣機接有地線是為了利用靜電.(

)解析

接地線是為了防止靜電.答案

×(6)增加濕度是防止靜電危害的常用方法.(

)答案

√2.(多選)一帶負電的金屬小球放在潮濕的空氣中,經過一段時間后,發現該小球上的負電荷幾乎不存在了,這說明(

)A.小球上原有的負電荷逐漸消失了B.在此現象中,電荷不守恒C.小球上負電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導走了D.該現象是由于電子的轉移引起,仍然遵循電荷守恒定律解析

根據電荷守恒定律,電荷不能消滅,也不能創生,只會發生轉移,故A錯誤;此過程中電荷仍然守恒,電荷沒有消失,只是被潮濕的空氣導走而已,仍然遵循電荷守恒定律,故B錯誤,C、D正確.答案

CD課堂篇探究學習探究一靜電的應用【問題情境】陰極射線管電視機的玻璃熒光屏表面經常有許多灰塵,你知道這是為什么嗎?要點提示

陰極射線管發射的電子打在電視機的玻璃熒光屏上,而顯示圖像.由于屏表面有靜電而吸附灰塵,故表面經常有許多灰塵.【知識歸納】目前靜電在各種產業和日常生活中有著重要的應用,如靜電噴涂、靜電除塵、靜電復印、靜電植絨等.所依據的基本原理幾乎都是讓帶電的物質微粒在電場力作用下吸附到電極上.如下為靜電除塵鎖住黑煙:1.原理圖如圖所示:2.基本構造:金屬筒A和懸在管中的金屬絲B,A接高壓電源正極,B接高壓電源負極.3.原理:A、B之間產生強電場,距B越近,場強越大,B附近的空氣中的氣體分子被電離,成為電子和正離子.正離子被吸到B上;電子在向正極運動的過程中,使煙氣的煤粉帶負電,吸附到正極A上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中.4.應用:靜電除塵可除去有害的微粒,也可以回收物資,如回收水泥粉塵.【典例剖析】例1(多選)如圖是某款家用空氣凈化器及其原理示意圖,污濁空氣通過過濾網后塵埃帶電.圖中充電極b、d接電源負極,集塵極a、c、e接電源正極(接地),下列說法正確的是(

)A.通過過濾網后空氣中的塵埃帶負電B.塵埃在被吸附到集塵極e的過程中動能增大C.c、d兩個電極之間的電場方向豎直向上D.塵埃被吸附到集塵極a的過程中所受電場力做負功解析

塵埃經過過濾網后被正極吸引,所以塵埃帶負電,故A正確;塵埃在被吸附到集塵極e的過程中電場力做正功,動能增大,故B正確;因為充電極b、d接電源負極,集塵極a、c、e接電源正極,所以c、d兩個電極之間的電場方向豎直向下,故C錯誤;塵埃被吸附到集塵極a的過程中所受電場力做正功,故D錯誤.答案

AB變式訓練

1(多選)如圖所示是靜電除塵的原理示意圖,A為金屬管,B為金屬絲,在A、B之間加上高電壓,使B附近的空氣分子被強電場電離為電子和正離子,電子在向A極運動的過程中被煙氣中的煤粉俘獲,使煤粉帶負電,最終被吸附到A極上,排出的煙就比較清潔了.有關靜電除塵的裝置,下列說法正確的是(

)A.金屬管A應接高壓電源的正極B.金屬管A應接高壓電源的負極C.金屬絲B應接高壓電源的負極D.金屬絲B應接高壓電源的正極解析

根據題干中描述的靜電除塵的原理,可知A、C正確.答案

AC探究二靜電的防止【問題情境】在印染車間,為了保證花布的印染質量,通常是使車間內的濕度大一些,為什么?要點提示

在印染車間,由于在印染過程中布與機械間的相對運動有摩擦,摩擦產生的靜電會吸引輕小的物體,就會使空氣中的一些漂浮物吸附在花布上,使印染的效果大打折扣,因此要消除靜電對印染質量造成的影響,就必須將因摩擦而產生的靜電導走,在車間里非常有效的一個方法就是使空氣潮濕,摩擦產生的靜電直接通過空氣導走.【知識歸納】1.靜電的危害(1)影響產品的質量.(2)妨礙電子器件的正常工作甚至損壞某些部件.(3)由于火花放電而引起火災或爆炸.2.防止靜電危害的基本方法(1)把產生的靜電迅速導走(接地,增加濕度),以避免靜電積累.(2)通過工藝控制減少因摩擦產生的靜電.(3)非導電材料的抗靜電處理(在非導電材料中添加導電材料,制成抗靜電材料).3.防止靜電的實例油罐車尾部常拖有一根鐵鏈,它一端與油罐相連、一端拖在地上,在油罐車中因摩擦產生的靜電就通過這根鐵鏈及時導入大地,從而避免靜電的積累.飛機起落架的輪胎用導電橡膠制造,方便在著陸時把機身的靜電引入大地.要點筆記

靜電利用一般是產生電荷,靜電防止一般是去除電荷.【典例剖析】例2關于靜電的利用和防范,以下說法正確的是(

)A.印染廠應保持環境干燥,避免靜電積累帶來的潛在危害B.油罐車行駛途中車尾有一條鐵鏈拖在地上,避免產生電火花引起爆炸C.飛機起落架的輪胎用絕緣橡膠制成,可防止靜電積累D.手術室的醫生和護士都要穿絕緣性能良好的化纖制品,可防止靜電帶來的危害解析

印染廠的車間,有大量靜電產生,因此要保持潮濕,這樣才能及時將靜電導走,故A錯誤;油罐車在運動的過程中,里面的油在晃動,會摩擦產生靜電,后面拖一條接地的鐵鏈就可以及時地把產生的靜電導走,避免產生電火花引起爆炸,故B正確;為了及時地把飛機由于摩擦而產生的電荷轉移給大地,起落架的輪胎應用導電橡膠制成,故C錯誤;絕緣性能良好的化纖制品的衣服不能及時地把靜電導入大地,故D錯誤.答案

B變式訓練

2下列措施是為了防止靜電的危害的是(

)A.飛機上的“放電刷”B.靜電復印C.在高大的煙囪中安裝靜電除塵器D.靜電噴漆解析

飛機上的“放電刷”是為了防止靜電的危害,故A正確;靜電復印是利用靜電現象將墨粉印在紙上,屬于靜電的應用,故B錯誤;靜電除塵時除塵器中的空氣被電離,煙霧顆粒吸附電子而帶負電,顆粒向正極運動,屬于靜電的應用,故C錯誤;靜電噴漆采用靜電作用給金屬等物體噴漆,故屬于靜電的應用,故D錯誤.答案

A

隨堂訓練1.下列關于靜電的說法中錯誤的是(

)A.靜電植絨是利用異種電荷相互吸引而使絨毛吸附在底料上B.靜電復印是利用異種電荷相互吸引而使碳粉吸附在紙上C.收音機上裝有天線是為了導走靜電D.飛機輪胎用導電橡膠制成,是為了防止靜電的危害解析

靜電植絨和靜電復印是利用異種電荷間的吸引力來工作的,屬于靜電的利用;利用導電橡膠制成輪胎可以把飛機上的靜電導走;天線是為了有效地接收信號,接地線才是為了導走靜電,故應選C.答案

C2.下列措施中不是靜電的利用的是(

)A.靜電復印 B.靜電除塵C.靜電噴涂 D.高樓頂端安裝避雷針解析

靜電復印、靜電除塵、靜電噴涂都屬于靜電的利用;在高樓頂端安裝避雷針屬于防止靜電造成危害,不屬于靜電的利用,故D符合題意.答案

D3.(多選)下列措施中,哪些能將產生的靜電盡快導走(

)A.飛機輪子上的搭地線B.印染車間保持濕度C.復印圖片D.電工鉗柄裝有絕緣套解析

A、B項是把靜電導走,C項是利用靜