高中物理教科版 (2019)必修 第三册静电的利用和防护学案设计

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第三册静电的利用和防护学案设计，共7页。
知识点一 静电的利用
如图所示，将铝片和铜丝放入去掉底部的矿泉水瓶中，用静电高压电源的负极连接铜丝，正极连接铝片，这样便制成了简易的静电除尘器。你知道其中的道理吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1.静电喷漆
利用________在物体上喷涂液体或固体涂料，即静电喷漆。设法使雾化的油漆液滴或固体涂料的细小颗粒飞离喷嘴时带上________电荷，在电场力作用下飞向作为________的工件，由于同种电荷的排斥作用，就能够比较均匀地沉积于工件表面。
2.静电除尘
除尘装置由金属管A和悬挂在管中心的________B组成，工作时，使中心的金属导线B带________，金属管A接地，A、B之间产生如图甲所示的强电场，距B越近，电场越强。导线B附近的气体分子被强电场电离，形成电子和正离子，电子在向正极A运动的过程中，使烟尘中的颗粒带上负电。这些带电颗粒在静电力作用下被吸附到正极A上，最后在重力作用下落入下方的漏斗中，如图乙所示。
3.静电复印机的基本工作原理
激光扫描原稿上的文字或图案，经反射聚焦在携带静电的________上。激光扫描到原稿上的空白处，硒鼓上相应部位的静电荷就被________，留在硒鼓上的静电荷就形成了原稿的文字或图案。墨粉被硒鼓上的________吸引，被转移到复印纸上并被加热固定，复印纸上就出现了原稿上的文字或图案。
4.静电的应用主要有以下几个方面
(1)根据静电能吸引轻小物体的性质，应用有：静电复印、静电喷洒农药、静电喷漆、静电除尘、静电植绒、静电净化空气等。
(2)利用高压静电产生的电场，应用有：静电保鲜、静电灭菌、处理作物种子等。
(3)利用静电放电时产生的臭氧灭菌消毒等。
5.静电利用的原理
带电粒子在静电力作用下聚集到相应带电极板，从而达到除尘、喷漆、复印等目的。
6.静电屏蔽的典型模型
电荷分布在导体表面，内部场强为0，虽然电场线中断，但是要从整体上观察，沿电场线的方向，电势逐渐降低，电场线的疏密表示电场的强弱，则有EA>EC>EB＝0，φA>φB>φC。
思考
1.班级在布置元旦晚会的会场时需要把气球布置到墙上和黑板上，你有什么好办法吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2.请再列举几个静电的应用。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
例1 (多选)如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内的空气电离，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。就此示意图，下列说法正确的是( )
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EBEA，故C正确，D错误。]
训练1 AC [静电喷漆的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，由正电荷对涂料的吸引作用可得出涂料带负电荷，故A、C正确。]
知识点二
导学 提示 (1)传送带因为与被传送的物体发生摩擦而带电，靠近传送带的物体因为静电感应也带上了电。
(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，再用适当的方法把传送带接地，静电便不会积累。
知识梳理
1.(1)放电 干扰 (2)静电 爆炸 (3)磁 2.(1)导走 (2)湿度 静电 3.静电 4.金属 尖端
[思考]
1.提示 人员要穿导电材料制成的鞋子和外套，设备要用导电性好的材料制成且有良好的接地。
2.提示 油罐车在运输的时候，油会与桶壁摩擦起电，油罐车后面拖一条导电拖地带就可以将产生的静电及时导走，防止静电积累到一定程度再放电发生爆炸危害。
例2 C [印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，故A错误；静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故B错误；不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害，属于防止静电危害，故C正确；小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，接收无线电信号用，不属于防止静电危害，故D错误。]
训练2 C [地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体，即要将地板上的静电导走，所以防静电地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维，故C正确。]
随堂对点自测
1.ABC [静电喷雾同静电除尘、激光打印都是静电的应用；而安装避雷针是静电的防止，故A、B、C正确。]
2.C [A和B所接电源正负极对调后，粉尘将会被吸附到线状电离器上，无法落入下面漏斗中，故不能对调，A错误；板状收集器A接电源正极，A带正电，由异种电荷相互吸引可知，A板收集到的粉尘都是带负电的，B错误；电源电压越高，线状电离器附近的电场强度越强，气体分子越容易被电离，除尘效率越高，C正确；粉尘只受到电场力的作用，由题意知，A、B之间为非匀强电场，粉尘靠近A时，受到的电场力为变力，故粉尘的加速度会改变，D错误。]
3.BC [雷雨天气时，金殿上空聚集大量电荷，金殿是一个优良导体，由于静电屏蔽作用，大殿内的人是安全的，A错误，B正确；金殿顶部如果有较多带尖的结构，尖端放电效果明显，则无法观测到雷火炼殿现象，因此可以断定金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易放电，C正确；金殿如果安装了避雷针，雷雨天气时金殿上空聚集的电荷将被导入大地，雷火炼殿现象将无法被观察到，D错误。]