高中物理 第1章 静电与静电场 第4节 趋利避害静电的利用与防止教师用书 鲁科版选修11
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静电的利用与防护1.如下做法中,属于预防静电危害的是( )A.用静电吸附粉尘B.用静电喷涂油漆C.复印机对碳粉的静电吸附D.运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上【解析】选D。
用静电吸附粉尘、用静电喷涂油漆、复印机对碳粉的静电吸附等是静电的应用,故A、B、C错误;汽车行驶时,油罐中的汽油随车的振动摩擦起电,如果不与时将这些静电导走,一旦出现放电现象,就会发生爆炸事故。
拖地铁链使油罐外表与大地相连,使油罐罐体中的电荷不断地中和,不致造成放电产生火花引起油罐爆炸,这是预防静电的危害,故D正确。
2.如下措施中,属于静电防X的是( )A.静电除尘B.保持空气湿度C.静电植绒D.静电复印【解析】选B。
静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,属于静电的应用,A错误;静电防X是用各种措施来防止静电对人或财产造成损害;保持空气湿润,不易产生静电,属于静电的防X,B正确;静电植绒是利用异种电荷间的吸引力来工作的,属于静电的利用,C错误;复印机复印文件资料,就是利用静电墨粉吸附在鼓上,属于静电的利用,D错误。
3.避雷针能起到避雷作用,其原理是( )A.尖端放电B.静电屏蔽C.摩擦起电D.同种电荷相互排斥【解析】选A。
当带电云层靠近建筑物时,避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电,逐渐中和云中的电荷,使建筑物免遭雷击。
其原理为尖端放电。
应当选A。
4.处于静电平衡中的导体,内部场强处处为零的原因是( )A.外电场不能进入导体内部,导体内部没有电场B.所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零C.外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零D.以上解释都不正确【解析】选C。
导体处于静电平衡时,内部场强处处为零,不是导体内部没有电场而是外电场与感应电荷产生的场强的合场强为零。
5.某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进展研究,发现高压作业服是用铜丝编织的。
如下各同学的认识正确的答案是( )A.甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织B.乙认为电工被铜丝编织的衣服包裹,使体内为匀强电场,对人体起保护作用C.丙认为电工被铜丝编织的衣服包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用D.丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用【解析】选C。
第5节静电的利用与防护核心素养物理观念科学思维科学探究1.了解生产生活中关于静电的利用的几个常见实例。
2.了解静电的危害及防护方法。
分析讨论静电在激光打印、静电喷涂、静电除尘中的应用。
通过静电现象的利用和防护,增强安全利用静电的意识知识点一静电的利用[观图助学]电鳐放电治病1.医生常把病人放到电鳐身上,或者让病人去碰一下正在放电的电鳐来治疗风湿病和癫狂病等。
喷杯式静电喷涂法2.碗形喷杯高速旋转并带负高压,涂料从喷杯中心流出,从喷杯的前端以雾状喷出,被涂工件接地,涂料微粒就被吸引到工件上。
①涂件;②回转杯;③涂料容器;④驱动电机;⑤支架;⑥直流高压电源。
这种方法涂料微粒带的电荷量较大,微粒在工件上的吸着率较高。
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.静电喷涂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.激光打印也是通过静电来实现打印的。
4.静电还有很多应用,空气净化器,用静电处理种子提高发芽率,利用静电处理水,既能杀菌还能减少水垢,等等。
知识点二静电的防护[观图助学]现代避雷针往往具有很多组金属尖棒,做成蒲公英花的形状,以增强避雷效果。
铁塔上面的两条导线接地,把输电线屏蔽起来,避免雷击高压线。
以上两图在静电防护方面采用的方法相同吗?1.防止静电危害的方法之一是尽快把静电导入地下。
2.雷击:带电云层接近地面时,地面上的物体由于静电感应而带异号电荷,这些感应电荷分布在高大建筑物、大树等突出的物体上,物体和云层间形成很强的电场,使空气电离,云层与地面间形成强烈的火花放电。
静电水处理器的工作原理:接通220 V 50 Hz的电源时,供给副机能量,使之阴阳极间形成高压静电场,被处理水从场经过时受场作用,水分子的偶极矩增大,并呈链状排列。
同时一些物理性能发生变化(电导率,表面张力)等,此方法处理的水为静电活化水。
防止静电的方法1.出门前去洗个手,或者先把手放墙上抹一下去除静电。
第4节趋利避害——静电的利用与防止1.人们在晚上脱衣时,有时会看到火花四溅,并伴有叭叭的响声,这是因为()A.衣服由于摩擦而产生静电B.人体本身是带电体C.空气带电,在衣服上放电所致D.以上说法均不正确解析:选A.人体与空气均是电中性的,正常情况下不可能带电,如此B、C错误;夜晚脱衣时,由于衣服间的摩擦而产生的静电放电致使火花四溅,A正确.2.有关静电的以下说法中不正确的答案是()A.枯燥天气里穿化纤衣物的人接触金属物品时常有被电击的感觉B.室内栽花种草可有效防止静电C.家用电器上装一根接地线能防止静电危害D.地毯中夹杂着很细的不锈钢纤维能防止静电危害解析:选C.A是摩擦起电,属静电现象,A正确;室内栽花种草可调节气温度,能有效防止静电,B正确;C主要用来防止漏电触电,C错误;D中不锈钢纤维可把静电荷与时导走,从而防止静电危害,D正确.3.如下说法不正确的答案是()A.静电除尘的原理是让灰尘带上电荷,然后在电场力的作用下,奔向并吸附到异性电极上B.静电复印的原理是让油墨带上电荷,然后在电场力的作用下奔向并吸附在带异种电荷的白纸上C.静电喷涂的原理是让油漆带上电荷,然后在电场力的作用下奔向并吸附到吸引油漆的工件上D.静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方解析:选D.灰尘很容易吸附电子,这时吸附负电荷的灰尘在电场力作用下,被吸附到带正电荷的圆筒上;静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电,在电场力作用下吸附到带异种电荷的预期部位;静电复印曝光时,在光学系统作用下,将原稿图像投射到感光板上,并使其形成静电潜像的过程,曝光时,感光板亮区光导体导通,外表电荷迅速消失(亮衰),暗区光导体绝缘外表电荷根本保持(暗衰).4.如下关于避雷针的说法不正确的答案是()A.避雷针的物理原理就是尖端放电B.避雷针的尖端安装在建筑物的顶部,并与大地绝缘C.避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放出,中和云中的电荷D.避雷针可保护建筑物,使建筑物免遭雷击解析:选B.避雷针的放电原理是尖端放电,故A项正确.避雷针的尖端安装在建筑物的顶端,并通过金属线与埋在地下的金属板相连,从而使感应出的电荷与云中电荷中和,保护建筑物免遭雷击,可知C、D正确,B错误.5.在气候枯燥的季节,小明脱掉外衣后去拉金属门把手时,被电击得吓了一跳.他赶紧缩回了手,觉得奇怪.他决定再试一下,用手小心地去摸金属把手,又一切正常.这是什么原因?解析:由于摩擦,身体上会积累大量的静电荷,用手拉金属门把手时,会产生火花放电现象,人会感到被电击.答案:在枯燥的天气脱去外衣时,由于摩擦,身体上会积累大量电荷,此时用手拉金属门把手时,会产生火花放电现象,人会感到被电击.在此过程中,人身上的电荷被中和,因此缩回手后再去摸门把手时就不会再被电击了.[课时作业]一、选择题1.静电除尘原理是应用了静电的()A.同种电荷相斥B.异种电荷相吸C.静电吸引轻小物体D.将静电荷导走解析:选C.利用了静电吸引轻小物体的性质,选项C正确.2.避雷针能够防止建筑物被雷击的原因是()A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地D.以上说法都不对解析:选B.当带电的云层接近地面时,避雷针的接闪器上感应出大量的电荷,雷雨云和避雷针之间会发生尖端放电,使云中的电荷被中和一局部,降低云和大地之间的电压,减小发生落雷的危险.3.关于静电复印机的工作过程,如下说法中正确的答案是()A.充电时让硒鼓外表带上负电B.硒鼓上“静电潜像〞带正电C.墨粉带正电D.复印过程中,白纸不带电解析:选B.复印每一页书稿都要经过充电、曝光、显影、转印等几个步骤,充电时由电源使硒鼓外表带上正电荷,曝光是利用光学系统将原稿上字迹的像成在硒鼓上,保持着正电荷,没有字迹像的地方受到光线照射,正电荷被导走.显影时带负电的墨粉被带正电的“静电潜像〞吸引,并吸附在潜像上,显出墨粉组成的字迹,转印过程是带正电的转印电极使白纸带正电,带正电的白纸与硒鼓外表墨粉组成的字迹接触,将带负电的墨粉吸在白纸上.4.采用显像管的电视机的荧光屏外表经常有很多灰尘,这主要是因为()A.灰尘的自然堆积B.玻璃有极强的吸附灰尘的能力C.电视机工作时,荧光屏外表温度较高而吸附灰尘D.电视机工作时,荧光屏外表有静电而吸附灰尘解析:选D.电视机工作时,荧光屏的外表有静电,会吸附灰尘颗粒,所以选项D正确.5.如下哪些是利用了静电()A.精细仪器外包有一层金属外壳B.家用电器如洗衣机接有地线C.手机(移动)一般都装有一根天线D.以上都不是解析:选D.精细仪器外包一层金属外壳,是应用了静电屏蔽的原理,以防止外界静电场对仪器的影响,同时也防止仪器产生的静电场对外界的影响,它属于防止静电的实例,A错误;家用电器接有地线,是为了防止漏电对人体造成危害,不属于静电现象,B错误;手机装有天线,是为了接收电磁波,C也不属于静电现象,C错误.6.如下现象中,不属于防止静电危害的是()A.在很高的建筑物顶端装上避雷针B.在高大的烟囱中安装静电除尘器C.油罐车后面装一根拖在地上的铁链条D.存放易燃品的仓库的工人穿上导电橡胶做的防电靴解析:选B.A、C、D选项中都是防止静电危害的,B选项中是利用静电除尘.7.静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用,如静电除尘、静电复印等,所依据的根本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上.现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电荷产生的电场中,它们的运动轨迹如下列图,如此()A.a带负电荷,b带正电荷,c不带电荷B.a带正电荷,b不带电荷,c带负电荷C.a带负电荷,b不带电荷,c带正电荷D.a带正电荷,b带负电荷,c不带电荷解析:选B.根据“同种电荷相排斥,异种电荷相吸引〞判断.正确选项应为B.8.如下列图是静电除尘的原理示意图,关于静电除尘的原理,如下说法不正确的答案是()A.金属管A接高压源的正极,金属丝B接负极B.B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子C.正离子向A运动过程中被烟气中的煤粉俘获,使煤粉带正电,吸附到A上,排出的烟就清洁了D.电子向A极运动过程中,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸附到A上,排出的烟就清洁了解析:选C.金属丝B和金属管A接上高电压后在空间产生强电场,强电场使空气分子电离,电离出的电子很容易被煤粉俘获,煤粉带负电.应该让煤粉吸附在筒壁上,因为筒壁的面积大,能吸附较多的煤粉,所以金属管应接高压的正极.二、非选择题9.现实生活中,如果我们接触高压电的话,常常会发生危险,而高压线路的检修人员在进展高压带电作业时,要戴上用金属丝制成的手套、帽子,穿上衣裤、鞋袜一体的屏蔽服,穿上屏蔽服之后,为什么就不怕高压电了呢?解析:当检修人员穿上屏蔽服后,相当于把人体用金属网罩起来,外部电场就不会影响到人体,大局部感应电流从屏蔽服上流过,从而防止了感应电流对人体的危害,即使在手接触电线的瞬间,放电也只是在电线与手套之间发生,手套与电线之间发生火花放电后,人体与电线之间没有电压,检修人员就可以在不停电的情况下,安全地在几十万伏的高压输电线上工作答案:见解析10.工厂在加工完金属工件后,需要给工件喷防锈漆.工人把金属工件、喷枪分别接在高压直流电源的两极上,为什么这样做?解析:喷枪接电源的一极,从中喷出的漆便带上了一种电荷,由于同种电荷相互排斥,形成大团分布均匀的雾状漆.喷枪与工件之间还会形成电场,细小的带电漆珠在电场力的作用下向带异种电荷的工件运动,并吸附在工件外表,完成喷漆.静电喷漆因喷出的漆分布均匀,故能有效提高喷漆的质量和效率,并减少对工人的危害.答案:见解析。
鲁科版选修1《趋利避害—静电的利用与防止》评课稿一、课程背景与介绍鲁科版选修1《趋利避害—静电的利用与防止》是高中物理选修课程中的一门重要课程。
本课程主要讲解了静电的基本概念、性质以及在实际生活和工作中的利用与防止方法。
通过本课程的学习,旨在培养学生的实践能力和科学思维,提高他们对静电的理解和应用能力。
二、课程内容概述2.1 静电的基本概念与性质在本节课中,我们首先介绍了静电的基本概念。
静电是指物体或者物质表面上的电荷分布不平衡所产生的现象。
静电有两种类型的电荷,即正电荷和负电荷。
我们学习了电子的运动原理和电荷守恒定律,了解了静电的产生与转移机制。
此外,我们还了解了静电的性质,例如同性相斥、异性相吸等。
2.2 静电的利用在这一部分课程中,我们重点介绍了静电的利用方法。
静电在日常生活和工业生产中具有广泛的应用。
我们学习了静电发生器的原理和构造,了解了静电喷涂、静电除尘等静电应用技术,并通过实例展示了其实际应用场景。
此外,我们还介绍了电子打印机中静电的应用原理,以及静电贴身衣物的防电疗效。
2.3 静电的防止本节课程重点讲解了静电的防止方法。
由于静电会给人们的生活和工作带来许多不便和危险,因此正确地防止静电非常重要。
我们学习了防止静电产生的方法,如接地、增湿等。
同时,我们还介绍了静电的危害,如静电火花引发的爆炸事故,以及如何通过防静电措施减少这些危险。
三、课程特点与优势3.1 知识体系清晰鲁科版选修1《趋利避害—静电的利用与防止》课程的知识体系清晰,层次分明。
从静电的基本概念开始,逐步深入地介绍了静电的性质、静电的利用和静电的防止方法。
学生可以系统性地掌握和应用这些知识,有助于提高他们的学习效果和理解能力。
3.2 理论与实践结合紧密本课程不仅注重理论知识的讲解,还加强了实践操作环节。
通过实验、观察和模拟演示,学生可以直观地感受和理解静电的产生与转移机制,以及静电的利用与防止方法。
这种理论与实践相结合的教学形式能够激发学生的学习兴趣,同时提高他们的实践能力。
高二上学期物理静电的利用与防止知识点归纳
当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电,而电荷分为正电荷和负电荷两种,也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。
接下来我们一起来看看高二上学期物理静电知识点。
一、静电的利用
1、根据静电能吸引轻小物体的*质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理,主要应用有:
静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒,静电喷*等。
2、利用高压静电产生的电场,应用有:
静电保鲜、静电灭菌、作物种子处理等。
3、利用静电放电产生的臭氧、无菌消毒等
雷电是自然界发生的大规模静电放电现象,可产生大量的臭氧,并可以使大气中的氮合成为氨,供给植物营养。
二、静电的防止
静电的主要危害是放电火花,如油罐车运油时,因为油与金属的振荡摩擦,会产生静电的积累,达到一定程度产生火花放电,容易引爆燃油,引起事故,所以要用一根铁链拖到地上,以导走产生的静电。
另外,静电的吸附*会使印染行业的染*出现偏差,也要注意防止。
2、防止静电的主要途径:
(1)避免产生静电。
如在可能情况下选用不容易产生静电的材料。
(2)避免静电的积累。
产生静电要设法导走,如增加空气湿度,接地等。
第1章静电力与电场强度课标要求1.通过实验,了解静电现象。
能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。
了解生产生活中关于静电的利用与防护。
2.知道点电荷模型。
知道两个点电荷间相互作用的规律。
体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。
3.知道电场是一种物质。
了解电场强度,体会用物理量之比定义新物理量的方法。
会用电场线描述电场。
第1节静电的产生及其微观解释核心素养物理观念科学思维科学探究1.知道使物体带电的几种方式。
2.理解电荷守恒定律的内容。
运用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。
通过实验,观察并分析静电现象。
知识点一静电的产生[观图助学]俯视逆时针转动俯视顺时针转动观察上图现象你可以得出什么结论?观察上图现象,思考电荷是如何移动的?1.电荷(1)电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,电荷量的单位为库仑,简称库,符号为C。
(2)电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.摩擦起电:当两个由不同物质组成的物体互相摩擦时,一个物体中某些原子的电子挣脱了原子核的束缚,转移到另一个物体上,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带等量的正电。
3.接触起电:当一个带电体接触导体时,电荷会发生转移,使导体也带电。
4.感应起电:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电子便会靠近或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这种现象叫做静电感应。
利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
[思考判断](1)摩擦起电是创造电荷的过程。
(×)(2)接触起电是电荷转移的过程。
(√)(3)玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电。
(×)知识点二产生静电的微观解释[观图助学]丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒失去了电子,带正电;丝绸得到了电子,带负电;从整体上看,两物体摩擦过程中电荷守恒吗?1.电荷守恒定律表述:电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体。
《趋利避害——静电的利用与防止》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是《趋利避害——静电的利用与防止》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课是高中物理选修 3-1 第一章《静电场》中的重要内容。
静电现象在生活中随处可见,通过对静电利用与防止的学习,不仅能够加深学生对静电知识的理解,还能让学生将所学知识与实际生活紧密联系起来,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
教材首先介绍了静电产生的原因和特点,为后续学习静电的利用与防止奠定了基础。
接着,通过具体的实例分别阐述了静电在工业、农业、医疗等领域的利用,以及在生活和生产中可能带来的危害和防止措施。
教材内容编排合理,逻辑清晰,注重知识的实用性和综合性。
二、学情分析学生在之前的学习中已经对电荷、电场等基本概念有了一定的了解,具备了一定的抽象思维能力和逻辑推理能力。
但对于静电现象的具体应用和防止方法,学生可能缺乏系统的认识和深入的思考。
此外,学生在日常生活中虽然对静电现象有所感受,但对其原理和规律的理解还不够准确。
因此,在教学过程中,需要引导学生从现象入手,逐步深入分析本质,培养学生的科学思维和探究能力。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)了解静电的产生原理和特点。
(2)知道静电在生产生活中的利用实例和防止方法。
(3)能够运用静电知识解释一些简单的现象,提高分析和解决问题的能力。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验、分析实例,培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
(2)通过小组讨论、自主探究,培养学生的合作学习能力和创新意识。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生感受物理知识与生活的密切联系,激发学生学习物理的兴趣。
(2)培养学生的科学态度和社会责任感,增强学生的安全意识。
四、教学重难点1、教学重点(1)静电的利用原理和实例。
(2)静电的防止方法和措施。
2、教学难点(1)静电复印机、静电除尘等设备的工作原理。
物理《静电的利用和防止》教案物理《静电的利用和防止》教案教学目标知识目标:1、了解静电的利用和静电的防止;知道静电的利用原理.2、分析日常生活中的静电现象,对有害静电提出有效的防止措施.能力目标:通过本节内容的学习,培养学生对现象的分析能力,以及利用所学知识解决问题的能力.情感目标:让学生联系实际,关心社会,培养学生的社会责任感.教学建议本节内容是选学内容,教师在讲解时注意激发学生的积极性,培养学生的观察能力.生活中的'静电现象比较常见,教师可以通过录像、图片等方法让学生更多的了解静电现象,并引导学生利用所学对有害静电提出有效的防止措施;另外针对静电的利用,重点讲解静电的利用原理.可以讲解静电复印机、或静电除尘.在教学中,注意培养学生的社会责任感,联系实际,关心社会,让学生意识到用所学回报社会是社会公民的义务,这也是我们教学的目标.教学过程1、静电的利用教师讲解:通过前面的学习,我们知道使物体带电的方法:摩擦起电、感应起电,我们也学习了电荷运动的一些规律,还研究了一种储存电荷的装置——电容器,人们通过各种装置来利用电荷,但是一些电荷还是会给人类带来麻烦,有时甚至造成危害.教师出示有关静电的图片;人们通常通过控制电极、利用各种物体特殊的光电性质来产生对我们有利的电荷加以运用,服务我们的生活.例如(1)静电除尘(教师讲解)(2)静电复印:(学生自学)(3)静电喷漆(学生自学)请同学思考:能否举出你知道的静电利用示例,你觉得,在哪些方面我们也可以利用静电?2、静电的防止:教师讲解:在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发的时候,我们会看到静电现象,在干燥的北方秋季,静电现象也较为明显.静电会给人民的生活带来危害,甚至造成事故,同学们在看过书后,想一想,你的周围是否也有一些有害的静电现象呢?你能象到什么方法来避免呢?3、总结教师讲解:学过电场知识,尤其学过了本节内容,我希望同学们了解:我们的身边还有很多东西需要大家去学习、发现、还有很多东西可以通过我们的改造并让它为我们服务.关爱社会、学以致用,更好的为社会服务是我们每个人的社会责任.。
第4节趋利避害——静电的利用与防止课标解读重点难点1.知道静电对日常生活、生产有利也有弊.2.通过实例,了解在生产和生活中静电的利用与防止.1.静电的利用和防止.(重点)2.避雷针原理.(难点)静电的利用1.基本知识(1)静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒、静电喷药等都是静电的应用.(2)静电处理的种子抗病能力强,且发芽率高;经过静电处理的水,既能杀菌又不易起水垢.2.探究交流静电应用的原理是什么?【提示】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.静电的防止1.基本知识(1)方法:将静电荷导走或静电屏蔽.(2)实例①在印染厂里,棉纱、毛线、化学纤维上的静电会吸引空气中的尘埃,使印染质量下降.人们常常采用湿度调节来解决这一问题.设法使车间里保持一定湿度,让电荷随时放出,便可以消除静电危害.②雷电这一静电现象常常会造成巨大的自然灾害,为了避免雷电的危害,通常使用避雷针.避雷针的尖端安装在建筑物的顶部,并通过金属线与埋在地下的金属板相连.遇到雷雨时,云层上的大量静电由避雷针直接导入地下,同时,避雷针的尖端向空中放电,也中和了云层中的部分电荷,这样就避免了建筑物遭受雷击.③在生产和科研中,电磁仪器常会因外界电场干扰而无法正常工作.针对这一类现象,人们常采用静电屏蔽的方法,把这些设备置于接地的封闭(或近似封闭)金属罩中.2.探究交流为什么飞机加油时加油车和飞机之间用一根金属导线相连且接地?【提示】因为飞机降落时轮胎和地之间摩擦产生静电,若不及时导走,飞机就会通过与它接触的物体放电,产生电火花,引起火灾.所以要在加油车和飞机之间用一根金属导线相连且接地,把飞机上的电荷及时导走,防止意外放电.放电现象1.桥车尾部拖着一长条橡胶带,有什么用途?【提示】将车体的静电荷导入大地.2.常见的放电现象有哪几种?【提示】火花放电、接地放电、雷电、尖端放电.1.放电产生的原因空气中存在少量的自由电子,当导体上聚集的电荷很多时,会在周围空间产生强电场,空气中的自由电子很快被加速到较大的速度和空气中的分子进行碰撞,使空气中的分子电离,这样,在很短时间内空气中会产生大量的自由电荷,形成强烈的放电现象.2.几种常见的放电现象(1)火花放电当电荷在物体上大量积累时,在物体周围会产生很强的电场.如果电场足够强,原来是绝缘体的空气被强电场击穿变为导体,这一现象称为空气的电离.强大的电流通过电离的空气时发声、发光、产生电火花并放出大量的热,这就是火花放电现象.①云层与云层之间或云层与地面之间产生的闪电、雷鸣是火花放电现象.②在干燥的空气中脱掉化纤衣服时,会看到火花,并听到劈啪声,这也是火花放电现象.③实验室中感应起电机两个导电杆之间产生电火花,也是火花放电现象.(2)接地放电用导线把带电体与大地连接起来,从而使带电体上的电荷导入大地.这就是接地放电现象.①油罐车尾部拖一铁链,把车上的电荷导入大地.②飞机降落时,它与空气摩擦产生的静电通过导电橡胶轮胎导入大地.③计算机房和大型电话交换机房的地板要用导电良好的材料制成,以防止静电的积累.(3)雷电当云层间(或云层与地面间)积累大量的电荷时,空气被电离,发生放电,产生强大的电流,从而产生耀眼的闪光和巨响,这就是电闪和雷鸣.(4)尖端放电现象导体的尖端部位特别容易积累电荷,这使尖端附近的空气中的电场特别强,从而发生尖端放电.①高压输电设备的部件,其表面做得很光滑,就是为了避免因尖端放电而造成电能损失或事故.②避雷针也应用了尖端放电原理.避雷针上的电荷通过针尖放出,逐渐中和云层中的电荷,保护建筑物免遭雷击.原理如图141所示.图141避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是( )A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地D.以上说法都不对【解析】遇到雷雨时,云层上的大量静电由避雷针直接导入地下;同时避雷针的尖端向空中放电,也中和了云层中的部分电荷,从而避免建筑物遭受雷击.【答案】AB1.下列措施中,属于通过放电防止静电危害的是( )A.运送汽油的油罐车后有一条拖在地面上的铁链B.轿车顶部有一根露在外面的天线C.印染车间总保持适当的湿度D.铺在房间的地毯中夹杂着0.05 mm的不锈钢丝导电纤维【解析】油罐车后拖在地面上的铁链,可将车厢中由于摩擦等原因产生的静电及时导入大地,避免电荷越积越多,从而避免产生剧烈的高压放电使油罐车起火爆炸,故A正确.轿车顶部的天线是用来接收无线电信号的,如果不露在外面而置于车内,则天线处于金属外壳包围中,无法接收或影响无线电信号的接收效果,故B错误.印染车间保持适当的湿度,可以将由于摩擦等原因产生的静电及时散失,避免影响印染质量,故C正确.地毯中夹杂导电纤维同样是为了及时导走由于摩擦等原因产生的静电,故D正确.选A、C、D.【答案】ACD静电的产生、防止和利用1.在什么情况下易产生静电?【提示】两个绝缘体相互摩擦.2.静电在生产、生活中只能产生危害而无利用价值吗?【提示】不是.1.静电的产生两种不同的物体相互摩擦可以起电,甚至干燥的空气与衣物摩擦也会起电.摩擦起的电在能导电的物体上可迅速流失,而在不导电的绝缘体如化纤、毛织物等物体上就不会流失而形成静电,并聚集起来,当达到一定的电压时就产生放电现象,产生火花并发出声响.2.静电的危害(1)印刷厂里,纸页之间的摩擦起电,会使纸页粘在一起难以分开,给印刷带来麻烦.(2)印染厂里棉纱、毛线、人造纤维上的静电,会吸引空气中的尘埃,使印染质量下降.(3)在制药生产中,由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度.(4)在电子计算机的机房中,人体带电可能妨碍电子计算机正常运行.(5)在家庭中,带静电很多的人从电视机旁走过,会给电视的图像和声音带来干扰.(6)静电荷积累到一定程度,会产生火花放电,在地毯上行走的人,与地毯摩擦而带的静电如果足够多,他伸手去拉金属门把手时,手与金属把手间会产生火花放电,严重时会使他痉挛.3.静电的防止基本方法是尽快把产生的静电导走,避免越积越多.具体措施则多种多样:油罐车靠一条拖在地上的铁链把静电导走;飞机机轮上通常装有搭地线,也有用导电橡胶做机轮轮胎的,着陆时它们可将机身的静电导入地下;在地毯中夹杂0.05~0.07毫米的不锈钢丝导电纤维,消除静电的效果很好;在印染厂中保持适当的湿度,潮湿的空气可使静电电荷很快消失.4.静电的应用静电也可以被人们利用.目前,静电的应用已有多种,如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等方面.但依据的物理原理几乎都是让带电的物质微粒在静电力作用下奔向并吸附到电极上.如图142所示是静电除尘装置的示意图,它由金属管A和管中金属丝B组成,有关静电除尘的原理,以下说法正确的是( )图142A.A接高压电源负极,B接高压电源正极B.煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上C.靠近B处电场强度大,B附近空气被电离成阳离子和电子D.煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成阴、阳离子,分别吸附在B和A上【解析】除尘器圆筒的外壁连接在高压电源的正极,中间的金属丝连接到高压电源的负极,靠近金属丝的气体在强电场作用下,电离成阳离子和电子,电子飞向筒壁的过程中,附着在煤粉上,使煤粉飞向筒壁,最后在重力作用下落至筒底,故C正确,A、B、D均错误.【答案】 C2.静电喷涂机原理如图143所示.静电喷涂机接高压电源,工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动,微粒最后被吸附到工件表面.关于静电喷涂机的涂料微粒,下列表述正确的有( )图143A.微粒带正电B.微粒带负电C.微粒可能带正电,也可能带负电D.微粒受电场力作用【答案】BD【备课资源】(教师用书独具)尚未握手已出“火花”许多人都有过以上经历,握手时,指尖接触时或者手接触到金属物体时,有“触电”的刺痛感;早晨梳头时越梳越乱,甚至“怒发冲冠”;晚上脱衣服时,会伴着蓝色闪光和“啪啪”响声等等,这些都是静电现象.当感觉到电击时,人身上的静电电压已超过2 000 V;当看到放电火花时,身上的静电电压已经超过3 000 V,这时手指会有针刺般的痛感;当听到放电的“啪啪”声音时,身上的静电电压已高达7 000~8 000V,医学专家说,持久的静电会使人体血液的碱性升高,血钙减少,尿中钙排泄量增加,对于血钙水平低的患者十分不利,尤其对有心血管系统疾病的老年人来说,静电更易使其病情加重或诱发早搏,从中医角度来说,人体静电太强,是体内隐藏某种病症的先兆,不能不防.1.电视机的荧光屏表面经常有很多灰尘,这主要是因为( )A.荧光屏具有吸附灰尘的能力B.房间内灰尘的自然堆积C.电视机工作时,荧光屏表面温度过高D.电视机工作时,荧光屏表面有静电【解析】电视机工作时,荧光屏的表面有静电,会吸引灰尘颗粒,故选项D正确.【答案】 D2.在编织某种地毯时,常在编织过程中夹杂一些不锈钢丝,这是因为( )A.使地毯更好看B.使地毯更耐用C.使地毯更善于传热D.释放静电,使地毯不易沾上灰尘【解析】在地毯中夹杂一些良导体不锈钢丝是为了及时将地毯上积累的静电导走,以防有静电吸附灰尘等不利现象产生,选项D正确.【答案】 D3.高压电气设备的金属元件,表面要很光滑,这样做的目的是( )A.为了美观B.为了减少与外界的接触面积C.为了避免尖端放电D.为了减小和外界的摩擦【答案】 C4.静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用,如静电除尘、静电复印等,所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上.现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电荷产生的电场中,它们的运动轨迹如图144所示,则( )【导学号:31870009】图144A.a带负电荷,b带正电荷,c不带电荷B.a带正电荷,b不带电荷,c带负电荷C.a带负电荷,b不带电荷,c带正电荷D.a带正电荷,b带负电荷,c不带电荷【解析】根据“同种电荷相排斥,异种电荷相吸引”判断.正确选项应为B.【答案】 B学业达标测评(四)(建议用时:45分钟)1.下列措施是为了防止静电产生危害的是( )A.静电复印B.静电喷漆C.在高大的建筑物顶端装上避雷针D.在高大的烟囱中安装静电除尘器【解析】静电复印、静电喷漆、静电除尘均是静电的利用,在高大的建筑物顶端装上避雷针是防止静电产生危害,故本题应选C.【答案】 C2.身穿化纤衣服的人在晚上脱衣服时,会看到电火花,并伴有“叭叭”的响声,其原因是( )A.由于化纤衣物间的摩擦产生了静电B.人体本身带电C.空气带电,在衣服上产生放电现象D.以上说法都不正确【解析】正常情况下,物体(包括气体物质)都是电中性的,人体、空气本身不可能带电,故B、C错误.晚上脱衣服时,衣物间的摩擦产生静电,积聚的大量电荷导致火花放电,故A正确.【答案】 A3.关于避雷针的原理的说法正确的是( )A.通过使用绝缘材料,防止雷电击中建筑物B.避雷针实际上是将雷电提前引下来,为了达到快速的目的,避雷针与空气的接触面积越大越好C.避雷针利用尖端放电原理,置于建筑物顶端,提前将雷电引入地下D.避雷针利用静电平衡,平衡天空带电的云层【解析】避雷针所起的作用是导走云层中的静电荷,为了容易产生放电现象,一般做成比较尖的,并且需要接地良好,所以选项A、B均错误,其原理也不是静电平衡,选项D 错误.【答案】 C4.为了防止静电的危害,应尽快把产生的静电导走,下面措施中不是防止静电危害的是( )A.油罐车后面装一条拖地的铁链B.电工钳柄上套有绝缘胶套C.飞机轮上装搭地线D.印刷车间中保持适当的湿度【解析】防止静电危害是不让其产生火花、高压,而钳柄上的绝缘胶套是防止操作时触电的,而不是防止静电的.【答案】 B5.人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘,其原因是( )A.人造纤维的导电性好,容易吸引灰尘B.人造纤维的导电性好,容易导走静电,留下灰尘C.人造纤维的绝缘性好,不易除掉灰尘D.人造纤维的绝缘性好,容易积累静电,吸引灰尘【解析】人在工作和生活中,由于衣服的摩擦等原因要产生静电,带电物体能够吸引轻小物体,灰尘容易吸附到衣物上.人造纤维比棉纤维的绝缘性能强,更容易积累静电荷,因此更容易吸引灰尘.【答案】 D6.如图145所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体.当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做( )【导学号:31870010】图145A.向上偏转的类平抛运动B.向下偏转的类平抛运动C.匀速直线运动D.变速直线运动【解析】电荷如何运动,由电荷的受力决定,而电荷的重力不计,则只需考虑电荷是否受电场力.根据电场中导体的特点,即可判断.空心导体处在带正电的带电体附近,根据电场中导体的特点,空心导体起到了静电屏蔽的作用,使得内部电场强度为零,电荷不受电场力的作用,所以做匀速直线运动,C选项正确.【答案】 C7.滚筒式静电分选器由料斗A、导板B、导体滚筒C、刮板D、料槽E、F和放电针G 等部件组成.C与G分别接于直流高压电源的正、负极,并令C接地.如图146所示,电源电压很高,足以使放电针G附近的空气发生电离而产生大量离子.现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落,沿导板B到达转动的滚筒C上,粉粒a具有良好的导电性,粉粒b具有良好的绝缘性.下列说法正确的是( )图146A.粉粒a落入料槽F,粉粒b落入料槽EB.粉粒b落入料槽F,粉粒a落入料槽EC.若滚筒C不接地而放电针G接地,从工作原理上看,这是允许的D.若滚筒C不接地而放电针G接地,从工业实用角度看,这也是允许的【解析】因为C和G分别接在高压电源的正、负极上,放电针G附近形成很强的电场,使放电针G附近的空气电离而产生大量离子,其中的负离子在奔向正极C的过程中被吸附到粉粒a、b上,a、b因吸附负离子而带负电,被吸引到带正电的滚筒C上,因a具有良好的导电性,a所带电荷被C上的正电荷中和并最终带上和C相同的电荷而被C排斥,落入料槽F;粉粒b因具有良好的绝缘性所带负电荷不会被中和,和C相互吸引被吸引到滚筒C上,直到D处被刮板刮落而落入料槽E中,故A正确,B错.若滚筒C不接地而放电针G接地,同样能使放电针附近空气电离,从工作原理上看,这是允许的,但滚筒C不接地具有高压,不安全,从工业实用角度看,这是不允许的,故C正确,D错.【答案】AC8.盛放在油罐车内的石油产品,振荡时可产生静电,容易引起火灾,所以油罐车尾部有一条拖地的铁链,这是利用了铁具有________的性质.【解析】铁链具有良好的导电性,能把由于振荡产生的静电导入大地,从而防止火灾等危险情况的发生.【答案】良好的导电性9.在干燥的天气里,脱毛衣时会听到噼里啪啦的响声,还会伴有点点火花,若用手接触金属常常被电击,你能用所学过的知识来解释这一现象吗?【解析】由于在脱毛衣时,物体与物体之间发生摩擦,使物体带了电,即摩擦起电,所以电荷在发生中和时就发出了噼里啪啦的声音.在用手和金属接触时发生了放电的现象,所以有被电击的情况.【答案】在脱毛衣时,物体与物体之间发生摩擦,使物体带了电,用手和金属接触时发生了放电的现象,所以有被电击的情况10.在干燥的环境里,复印机工作时常因出现复印纸粘在一起影响复印质量.可用什么方法防止纸粘在一起?试说明理由.【解析】复印纸粘在一起,是因为互相摩擦而产生了静电荷,由于正负电荷互相吸引,使复印纸不易分开.增大空气的湿度,可防止纸粘在一起.因为空气湿度大时,不易产生摩擦起电现象;产生的一些静电荷也容易泄漏而消失,所以复印纸就容易分开了.【答案】见解析11.工厂在加工完金属工件后,需要给工件喷防锈漆.工人把金属工件、喷枪分别接在高压直流电源的两极上,为什么这样做?【解析】喷枪接电源的一极,从中喷出的漆便带上了一种电荷,由于同种电荷相互排斥,形成分布均匀的雾状漆,喷枪与工件之间还会形成电场,细小的带电漆珠在电场力作用下向带异种电荷的工件运动,并吸附在工件表面完成喷漆,静电喷漆因喷出的漆分布均匀,故能有效提高喷漆的质量和效率,并减少对工人的危害.【答案】见解析12.静电的危害很多.它的第一种危害来源于带电体的互相作用.在飞机机体与空气、水汽、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,使飞机变成“聋子”或“瞎子”;在印刷厂里,纸页之间的静电,会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦;在制药厂里,由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度;在电视机工作时荧光屏表面的静电容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃薄膜,使图像的清晰程度和亮度降低;就连衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,也是静电捣的鬼.静电的第二大危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物品而发生爆炸.漆黑的夜晚,我们脱尼龙、毛料衣服时,会发出火花和“噼啪”的响声,这对人体基本无害.但在手术台上,静电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人.在煤矿中,则会引起瓦斯爆炸,导致工人死伤,矿井报废.存在可燃气体的环境中防止静电常采用哪些措施?【解析】措施一:做静电实验时,通常要求空气干燥,潮湿的环境则难以做成,所以使存在可燃气体的环境中的空气变得潮湿,可防止静电.措施二:地球是一个大的导体,通常有些电器都有接地线.将在可燃气体环境中能产生静电的装备都接上接地线,将产生的静电导入大地,可防止静电.【答案】见解析11。