高中物理 第1章 静电与静电场 第4节 趋利避害——静电的利用与防止学案 鲁科版选修1-1-鲁科版高二选修1-1物理学案.doc

第4节趋利避害——静电的利用与防止学习目标知识脉络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．(重点、难点)静电的利用eq\a\vs4\al([先填空])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．eq\a\vs4\al([后思考])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．1.如图1­4­1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()【导学号：18152025】图1­4­1A．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．(多选)静电喷涂机原理如图1­4­2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1­4­2A．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【解析】当涂料经过静电喷涂机喷嘴时因为喷嘴与高压电源的负极相连使得涂料微粒带负电它们因同种电荷相互排斥而扩散开来而被喷涂工件带正电所以微粒在电场力的作用下奔向工件被吸附到工件表面所以选项B、D正确．【答案】BD静电的防止eq\a\vs4\al([先填空])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．eq\a\vs4\al([后思考])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．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．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．3．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