1.5靜電的利用與防護第1章靜電力與電場強度魯科版必修第三冊知道導體上電荷的分布特征，了解尖端放電、靜電屏蔽現(xiàn)象及其成因了解靜電除塵、靜電噴霧、激光打印的工作原理0301知道什么是靜電平衡狀態(tài)，能說出靜電平衡狀態(tài)下的導體特點02重點難點公司logo公司logo情境導入01靜電的利用與防護簡易的靜電除塵器觀察與思考(1)靜電除塵能有效處理煙霧，與其他除塵方式相比，靜電除塵耗能少、效率高。靜電除塵原理靜電的利用(2)靜電噴霧是通過高壓靜電發(fā)生裝置使噴出的霧滴帶電的噴霧方法接負高壓的涂料霧化器-----------------++++工件傳送指令硒鼓旋轉(zhuǎn)帶負電靜電潛像吸引墨粉打印紙吸走墨粉墨粉黏結(jié)在紙上3.激光打?。阂彩峭ㄟ^靜電來實現(xiàn)“打印”的。靜電的利用空氣凈化器吸附空氣中的塵埃靜電處理種子增強抗病能力，提高發(fā)芽率靜電處理水，既能殺菌又能減少水垢(4)靜電還有很多應用(1)盡快把靜電導入地下。靜電的防護(2)雷擊：帶電云層接近地面時，地面上的物體因靜電感應而帶異種電荷，這些感應電荷更多分布在高大建筑物、大樹等突出的物體上，當電荷積累到一定程度時，這些物體與云層間形成很強的電場，使空氣電離，在云層與地面間形成強烈的火花放電。(3)避雷針：帶電導體凸起而尖銳的地方電荷比較密集，其附近空間電場也較強，避雷針便是利用了這一特點。帶電云層接近時，避雷針上的感應電荷在其附近產(chǎn)生強電場，使避雷針與帶電云層間的空氣電離，電荷通過避雷針和符合規(guī)格的導線被直接引入大地，從而達到保護建筑物的目的。避雷針的原理（實驗模擬）1.(2023·福建省莆田一中高二期中)下列做法中，為了防止靜電危害的是A.高大建筑物頂部安裝避雷針B.盡可能保持印染廠車間里的空氣干燥C.使用電器時不能超過其電壓或電流的額定值D.手機一般都帶有天線(有的手機為了美觀設計為內(nèi)置天線)√例題電荷通過避雷針被直接引入大地，屬于靜電的防護，故A正確；印染廠車間內(nèi)會產(chǎn)生大量的靜電，若空氣過于干燥則會引起火災，所以應盡可能保持印染廠車間里的空氣濕潤，故B錯誤；使用電器時不能超過其電壓或電流的額定值，是為了避免電流過大燒壞電器，與靜電的防護無關(guān)，故C錯誤；手機帶有天線是為了更好地接收或發(fā)射信號，與靜電的防護無關(guān)，故D錯誤。2.如圖所示為一簡易的靜電除塵器，靜電高壓電源的負極與礦泉水瓶中的銅絲連接，正極連接鋁片，充入煙塵，通電后煙塵在電場中通過某種機制帶電，被吸附在了鋁片上，達到除塵效果。則A.煙塵在電場中帶上的是負電B.礦泉水瓶內(nèi)部形成的電場是勻強電場C.礦泉水瓶內(nèi)越靠近銅絲，電場強度越小D.煙塵顆粒帶電后，向鋁片運動的過程中，受電場力越來越大√例題由于帶電煙塵顆粒被吸附在了鋁片上，即高壓電源的正極，所以煙塵應受到指向正極的電場力，說明煙塵顆粒帶負電，故A正確；礦泉水瓶內(nèi)的電場在水平面上的分布類似于負點電荷電場，并非勻強電場，煙塵帶電后，向鋁片運動的過程中，電場強度越來越小，電場力越來越小，故B、C、D錯誤。02靜電平衡與靜電屏蔽如圖所示，將不帶電的金屬導體放到電場中，導體內(nèi)的自由電子將發(fā)生定向移動，使導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷。請思考下列問題：(1)自由電子定向移動的原因是什么？定向移動的方向如何？E0ACBD自由電子受外加電場的電場力作用而移動，向著與電場強度相反的方向定向移動。ABCD---ABCD+++▲電場力的作用下，自由電子定向移動▲自由電子的定向移動使電子在AB端聚集，CD端正電荷“暴露”出來▲AB端感應出負電荷、CD端感應出正電荷E0E0E0ABCD(2)自由電子能否一直定向移動？為什么？E′E0--++▲導體兩側(cè)感應出的正、負電荷在導體內(nèi)部產(chǎn)生一個感應電場E′E′E0--++E0▲感應電場與外加電場疊加抵消，直到導體內(nèi)部各點的電場強度E=0▲導體內(nèi)自由電子不再發(fā)生定向移動，達到靜電平衡狀態(tài)(2)自由電子能否一直定向移動？為什么？1.靜電平衡：

導體中沒有電荷定向移動的狀態(tài)。2.導體上電荷的分布特點：靜電平衡時，電荷只分布在導體的外表面。要點歸納觀看視頻，了解導體上電荷的分布特點3.靜電屏蔽：金屬殼(網(wǎng))內(nèi)電場強度保持為零，外電場對殼(網(wǎng))內(nèi)不會產(chǎn)生影響的現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。4.處于靜電平衡狀態(tài)的導體，其內(nèi)部的電場強度處處為0，即外電場E0和感應電荷產(chǎn)生的電場E'的關(guān)系為E0＝－E'。E′E0--++要點歸納3.(2024·泉州市培元中學高二月考)一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)在沿球直徑的延長線上放置一根均勻帶電的細桿MN，如圖所示。金屬球上感應電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上A、B、C三點的場強大小分別為EA、EB、EC，三者相比，則A.EA最大B.EB最大C.EC最大D.EA＝EB＝EC√例題靜電平衡后，金屬球內(nèi)的合電場強度處處為零，金屬球上感應電荷產(chǎn)生的電場與帶電的細桿MN產(chǎn)生的外電場強度大小相等，方向相反，相互抵消；C點離帶電的細桿MN最近，帶電的細桿MN在C點處產(chǎn)生的電場強度最大，則金屬球上感應電荷在C點處產(chǎn)生的電場強度最大，即EC最大，而A點離帶電的細桿MN最遠，帶電的細桿MN在A點處產(chǎn)生的電場強度最小，則金屬球上感應電荷在A點處產(chǎn)生的電場強度最小，即EA最小。因此，EC>EB>EA，故選C。求處于靜電平衡狀態(tài)的導體的感應電荷產(chǎn)生的電場強度的方法是：(1)先求出外電場電場強度E外的大小和方向。(2)由于導體處于靜電平衡狀態(tài)，則滿足靜電平衡條件E合＝0。(3)由E外＋E感＝0，求出感應電場E感的大小和方向?？偨Y(jié)提升4.(2023·福建省德化第一中學高二開學考試)如圖所示，將帶正電的小球A放在不帶電固定的金屬空心球C內(nèi)，另一帶負電的小球B在靠近C的外部，則與豎直線相比將A.A向左偏離豎直線，B向右偏離豎直線B.A位置不變，B向右偏離豎直線C.A向左偏離豎直線，B的位置不變D.A和B的位置都不變√例題由于金屬空心球可以屏蔽外部電場，所以小球B的電場對金屬空心球C內(nèi)無影響，即金屬空心球C把小球A屏蔽了，使得小球A不受空心球外電場的影響，故小球A的位置不變。而小球A在金屬空心球C內(nèi)，由于靜電感應使得金屬空心球C外表面帶正電而與小球B互相吸引，所以小球B向C靠近，小球B由于被吸引而向右偏離豎直線，故選B。5.如圖所示，把原來不帶電的金屬殼B的外表面接地，將一帶正電的小球A從小孔放入球殼內(nèi)，但不與B發(fā)生接觸，達到靜電平衡后，則A.球殼內(nèi)電場強度為零B.B不帶電C.B的內(nèi)表面帶負電D.金屬殼B外的C點電場強度不為零√例題由于靜電感應，金屬球殼B內(nèi)壁感應出負電荷，A帶正電，則B的空腔內(nèi)電場強度不為零；金屬球殼B外表面接地，大地中電子跑到球殼B上將正電荷中和，所以B帶負電，故A、B錯誤，C正確；達到靜電平衡后，由于金屬球殼B起到靜電屏蔽作用且B的外表面接地，使得金屬殼B外的場強為零，即金屬殼B外C點電場強度為零，故D錯誤。靜電的利用與防護靜電平衡與靜電屏蔽靜電的利用

導體上電荷的分布特點靜電平衡靜電的防護靜電除塵靜電噴霧激光打印避雷針導體中沒有電荷定向移動只分布在導體的外表面盡快把靜電導入地下靜電屏蔽靜電平衡的導體，內(nèi)部場強處處為零課堂小結(jié)1.在下列措施中，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

解析飛機在飛行中與空氣摩擦時，飛機外表面聚集了大量靜電荷，降落時會對地面人員帶來危害及火災隱患。因此飛機降落時要及時導走機身聚集的靜電，采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導電橡膠制造輪胎；在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電，靜電給車間帶來火災隱患，為防止火災發(fā)生，其中安全措施之一就是車間保持濕度，從而通過濕潤的空氣及時導走靜電；在復印圖片環(huán)節(jié)中，則需要應用靜電；電工鉗柄裝有絕緣套是防止導電，保證電工的安全。

答案

AB課堂練習2.靜電噴涂利用了電荷之間的相互作用，其噴涂原理如圖所示，則下列說法正確的是(

)A.涂料微粒一定帶正電B.涂料微粒一定帶負電C.涂料微?？赡軒д?，也可能帶負電D.噴嘴與工件之間的電場為勻強電場解析根據(jù)電荷間的相互作用特點結(jié)合題目中原理圖分析。靜電噴涂的原理就是讓帶電的涂料微粒在強電場的作用下被吸附到工件上，而達到噴涂的目的，噴嘴與工件之間的電場是非勻強電