資源簡介

(共21張PPT)
9.4 靜電的防止與利用
1.能理解靜電平衡狀態(tài)的形成過程，認識和理解靜電平衡及其特征。
2.能了解尖端放電、靜電屏蔽現(xiàn)象，了解靜電的防止原理。
3.能知道靜電吸附原理，了解靜電吸附在靜電除塵等技術(shù)中的應(yīng)用。
核心素養(yǎng)目標
判斷題
3.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，導(dǎo)體內(nèi)部無任何電場。( )
4.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷均分布在導(dǎo)體外表面，導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷。( )
5.尖端放電并不是導(dǎo)體本身真的放出電荷，而是空氣中的電荷與導(dǎo)體上的電荷發(fā)生中和。( )
6.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，空腔內(nèi)的合場強為零，起到了屏蔽外電場的作用。( )
7.電工帶電作業(yè)時常穿采用金屬材料編織的衣服是利用靜電屏蔽。( )
√
√
√
×
×
預(yù)習(xí)檢測
思考與討論
把一個不帶電的導(dǎo)體放入電場強度為E0的電場會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象
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靜電感應(yīng)
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+
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+
-
+
自由電子會一直運動下去嗎
感應(yīng)電荷產(chǎn)生反向電場
-
+
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-
+
-
+
= -
靜電平衡
靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體中（內(nèi)部、表面）的自由電荷不再發(fā)生定向移動，導(dǎo)體達到靜電平衡狀態(tài)。
特點：
①處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其內(nèi)部的電場強度處處為0。
②靜電平衡時，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈剩電荷（未被中和的、能使導(dǎo)體顯電性的電荷），電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。
5.3.9.如圖，一個方形的金屬盒原來不帶電，現(xiàn)將一個帶電荷量為-Q的點電荷放在盒左邊附近，達到靜電平衡后，盒上的感應(yīng)電荷在盒子內(nèi)部產(chǎn)生的電場分布情況正確的是( )
D
5.3.10.長為l 的導(dǎo)體棒原來不帶電，P1、P2是位于棒上的兩點，位置如圖。現(xiàn)將一帶電荷量為+q的點電荷放在距棒右端 r 處，達到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在P處產(chǎn)生的場強大小為E1，在P2處產(chǎn)生的場強大小為E2。則以下說法正確的是( )
A. E1= E2= 0
B. E1≠0，E2=0
C. 0D. E1>E2>0，方向均向左
C
思考與討論：如果放入靜電場中的是一個空腔導(dǎo)體，電荷分布又有什么特點呢？
靜電屏蔽：把一個電學(xué)儀器放在封閉的金屬殼里，即使殼外有電場，但由于殼內(nèi)電場強度保持為0，外電場對殼內(nèi)的儀器不會產(chǎn)生影響。金屬殼的這種作用叫作靜電屏蔽
避雷線
靜電屏蔽舉例：
在輸電線的上方還有兩條導(dǎo)線，與大地相連，形成一個稀疏的金屬“網(wǎng)”，把高壓線屏蔽起來，使其免遭雷擊。
電力工人高壓帶電作業(yè)，全身
穿戴用金屬纖維等導(dǎo)體材料制
成的衣、帽、手套、鞋，對人
體起到靜電屏蔽作用。
5.3.8.如圖所示，用金屬網(wǎng)把原來不帶電的驗電器罩起來，再使帶正電的金屬小球靠近驗電器，在此過程中( )
A. 金屬網(wǎng)的左側(cè)感應(yīng)出負電荷
B. 驗電器的箔片感應(yīng)出正電荷
C. 驗電器的箔片不張開
D. 金屬網(wǎng)中的感應(yīng)電荷在箔片處的合電場強度為零
C
針尖形狀
導(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集，尖端附近的電場特別強，會把空氣分子“撕裂”，使分子中的正負電荷分離，這種現(xiàn)象叫電離。
中性的分子電離后變成帶負電的自由電子和帶正電的離子，這些帶電的粒子與導(dǎo)體尖端的電荷異號粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這相當于導(dǎo)體從尖端失去電荷。這個現(xiàn)象叫尖端放電。
11.如圖是模擬避雷針作用的實驗裝置，金屬板M接高壓電源的正極，金屬板N接負極。金屬板N上有兩個等高的金屬柱A、B，A為尖頭，B為圓頭。逐漸升高電壓，當電壓達到一定數(shù)值時，可看到放電現(xiàn)象，則( )
A. A容易放電
B. B容易放電
C. A、B都容易放電
D. 無法判斷
A
靜電除塵
設(shè)法使空氣中的塵埃帶電，在靜電力作用下，塵埃到達電極而被收集起來，這就是靜電除塵。
靜電除塵原理
12.靜電除塵用于粉塵較多的各種場所，除去有害的微粒，或者回收物資等。如圖，靜電除塵器由板狀收集器A和線狀電離器B組成。當A、B兩端接上上千伏高壓時，B附近的空氣分子被電離，成為正離子和電子。電子向著A運動過程中，遇到煙氣中的粉塵，使粉塵帶負電，從而被吸附到A板上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，則下列說法正確的是( )
A. 兩塊A板之間形成的是勻強電場
B. 空氣分子離B越近越容易被電離
C. 帶電后的粉塵向A板運動過程中，做勻變速曲線運動
D. 除塵過程中，會有持續(xù)的電流通過G表，方向從b流向a
B
靜電噴漆
接負高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負電，在靜電力作用下，這些微粒向著作為正極的工件運動，并沉積在工件的表面，完成噴漆工作。
靜電噴漆
靜電復(fù)印
復(fù)印機也應(yīng)用了靜電吸附。復(fù)印機的核心部件是有機光導(dǎo)體鼓，它是一個金屬圓柱，表面涂覆有機光導(dǎo)體 。沒有光照時，OPC 是絕緣體，受到光照時變成導(dǎo)體。靜電復(fù)印的工作流程如下：
充電 曝光 顯影 轉(zhuǎn)印 放電
13.現(xiàn)代大部分復(fù)印機的核心部件是有機光導(dǎo)體鼓，它是一個金屬圓柱，表面涂覆有機光導(dǎo)體(OPC)。沒有光照時，OPC是絕緣體，受到光照時變成導(dǎo)體。復(fù)印機復(fù)印的工作過程如圖。下列關(guān)于這類復(fù)印機的說法不正確的是( )
A. 這種復(fù)印機應(yīng)用了靜電吸附
B. OPC是一種光敏半導(dǎo)體材料
C. 在顯影過程中，墨粉飛向OPC 時做勻變速運動
D. 在放電過程中，實質(zhì)是電荷中和過程
C
16.從生活走向物理，從物理走向社會，物理和生活息息相關(guān)，聯(lián)系生活實際是學(xué)好物理的基礎(chǔ)。下列有關(guān)電學(xué)知識的相關(guān)說法，不正確的是（ ）
A.圖甲中工作人員在超高壓帶電作業(yè)時，穿用金屬絲編制的工作服比絕緣橡膠服更安全
B.圖乙中家用煤氣灶的點火裝置，是根據(jù)尖端放電的原理制成的
C.圖丙為避雷針的示意圖，是在高大建筑物頂部插入一根尖銳的導(dǎo)體棒并與接地裝置連接，可防止建筑物被雷擊
D.圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴漆時使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相同的電荷，這樣使油漆與金屬表面在靜電力作用下噴涂更均勻
D
18.反復(fù)考(2011 廣東卷)(多選)圖為靜電除塵器除塵機理的示意圖。塵埃在電場中通過某種機制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的。下列表述正確的是( )
A.到達集塵極的塵埃帶正電荷
B.電場方向由集塵極指向放電極
C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同
D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大
BD

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