第三節(jié)靜電的利用與防護第二章2022內(nèi)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(chǎn)、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(tài)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(zhì),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(zhì),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(chǎn)生的措施:一是控制靜電的產(chǎn)生,可以采用起電較少的設備材料;二是把產(chǎn)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(jīng)過一段時間后,發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(jù)電荷守恒定律,電荷不能消滅,也不能創(chuàng)生,只會發(fā)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(jīng)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(fā)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(jīng)常有許多灰塵.【知識歸納】目前靜電在各種產(chǎn)業(yè)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(jù)的基本原理幾乎都是讓帶電的物質(zhì)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(chǎn)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(wǎng)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(wǎng)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(jīng)過過濾網(wǎng)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(jù)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(zhì)量,通常是使車間內(nèi)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(chǎn)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(zhì)量造成的影響,就必須將因摩擦而產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品的質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(huán)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(chǎn)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(yī)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(chǎn)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(chǎn)生靜電,后面拖一條接地的鐵鏈就可以及時地把產(chǎn)生的靜電導走,避免產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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