资源简介

静电的防止与利用
预习案
预习目标
1.知道什么是静电屏蔽。
2.能够举例说明静电屏蔽在实际生活中的应用。
3.知道静电吸附的应用。
预习内容
预习教材19~21页，思考下列问题：
1.什么是静电屏蔽？
2.什么是静电吸附？
预习检测
1.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（　　）
A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
2.（多选）如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不于B发生接触，达到静电平衡后，则（ ）
A. B的空腔内电场强度为零
B. B不带电
C. B的内外表面电势相等
D. B带负电
探究案
学习目标
1.掌握静电屏蔽的原理。
2.掌握静电屏蔽的应用。
3.掌握静电吸附的概念及应用。
课堂探究
考点一：静电屏蔽
导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为0，不受外部电场的影响，内部的仪器不会受到外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
使带电的金属球靠近验电器，但不接触，箔片是否张开？
箔片张开
用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，观察箔片是否张开。这个现象说明什么
箔片不张开
金属网罩内部的仪器不会受到外电场的影响
静电屏蔽的应用：
三条输电线的上方还有两条导线，与大地相连，形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，免遭雷击。
电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作业，使人安全作业。
典例精析
下列与静电屏蔽无关的是（　　）
A．避雷针的顶端做的很尖细
B．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙
C．超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成
D．电视闭路线芯外常包有一层金属网
变式训练
在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”．在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响．空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰．下列说法正确的是（　　）
A．场是一种人为假设，实际是不存在的
B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力
C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽
D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0
考点二：静电吸附
静电虽然会有危害，但也可以利用。在电场中，带电粒子受到静电力的作用，向着电极运动，最后会被吸附在电极上。这一原理在生产技术上被广泛应用。
1.静电除尘
设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，这就是静电除尘。
2.静电喷漆
接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。
3.静电复印
复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是一个金属圆柱，表面涂覆有机光导体(OPC)。没有光照时，OPC 是绝缘体，受到光照时变成导体。
典例精析
下列用电器中，利用静电的吸附作用进行工作的是（　　）
A．复印机 B．电冰箱 C．电话机 D．电饭煲
变式训练
下列做法中，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条铁链在地上
随堂检测
1.下列有关静电现象的说法，不正确的是（　　）
A．复印机是利用静电吸附作用工作的
B．为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要很光滑
C．为消除静电危害，油罐车尾部装一条拖地铁链
D．为了美观，最好把避雷针顶端设计成球形
2. 阴极射线管电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，下列说法中不正确的是（　　）
A．灰尘的自然堆积
B．玻璃有较强的吸附灰尘的能力
C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘
D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘
3. 静电现象有时候对人们有利，有时对人们有害，有利的我们要加以利用，有害的我们要想办法防止．下列关于静电的应用与防止说法错误的是（　　）
A．油罐车后面装一条拖地铁链是为了防止静电产生的电火花引起爆炸
B．印染车间里由于静电会使布匹吸附空气中的尘埃，因此可以给布匹接上地线，从而有效的防止这一现象
C．人们利用的静电放电现象发明了电子打火
D．静电复印就是利用了静电产生的吸附作用
4.如图所示，一个验电器用金属罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，验电器的箔片不张开，我们把这种现象称之为静电屏蔽．此时，金属罩的感应电荷在金属罩内部空间会激发一个感应电场，关于感应电场强度，下列说法正确的是（　　）
A．大小为E，方向水平向左 B．大小为E，方向水平向右
C．大小为E，方向竖直向上 D．以上说法都不正确
5.如图所示，电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业，电工全身穿戴带电作业用屏蔽服，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装，下列说法正确的是（　　）
A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B．采用金属材料编织的衣服目的利用静电屏蔽，使体内场强为零
C．采用金属材料编织的衣服目的是使衣服不易拉破
D．电工穿上屏蔽服后，使体内电势为零
本课小结
一、静电屏蔽
导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为0，不受外部电场的影响，内部的仪器不会受到外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
二、静电吸附
静电除尘、静电喷漆、静电复印
参考答案
预习检测
B
CD
课堂探究
考点一
典例精析
【答案】A
【解析】A、避雷针采用的是尖端放电原理，与静电屏蔽无关，
B、用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙是因为笼子静电屏蔽的作用
C、超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服用包含金属丝的织物制成，采用的是静电屏蔽原理，
D、电视闭路线芯外常包有一层金属网采用了静电屏蔽的原理。
变式训练
【答案】D
【解析】A、场是看不见，摸不着，但是物质形态存在的。所以A错误。
B、航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力。所以B错误。
C、外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，所以C错误，
D、由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响。所以导体腔内任意点的场强为零，D正确。
考点二
典例精析
【答案】A
【解析】A、复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉吸附在鼓上。故选A正确；
B、电冰箱是利用物态变化时的吸热和放热原理制冷的，故B错误；
C、电话是利用电磁波传递信息，利用了电流的磁效应工作的，故C错误；
D、电饭煲是利用了电流的热效应，来加热的，故D错误。
变式训练
【答案】D
【解析】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，汽车行驶时，油罐中的汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时的将这些静电倒走，一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故。拖地铁链使油罐表面与大地相连，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，ABC错误。
随堂检测
1．D
【解析】A．复印机是利用静电吸附作用工作的；故A正确；
B．高压设备中导体表面应该尽量光滑，是为了避免尖端放电，故B正确；
C．为消除静电危害，油罐车尾部装一条拖地铁链的目的是为了将静电导入大地，属于静电的防止；故C正确；
D．避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，故避雷针必须做成针状，不能做成球形，故D不正确；
2．C
【解析】A、灰尘的自然堆积，但不是主要原因，故A算是正确；
B、玻璃有较强的吸附灰尘的能力，故B算是正确；
C、电视机工作时，屏表面温度较高不是吸附灰尘原因，故C错误
D、阴极射线管电视机的工作原理：阴极射线管发射的电子打在电视机的玻璃荧光屏上，而显示图象。由于屏表面有静电而吸附灰尘，故表面经常有许多灰尘，是荧光屏吸附灰尘的主要原因。故D正确
本题选择不正确的。
3． C
【解析】A、油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，属于静电的防止，故A正确；
B、印染车间里由于静电会使布匹吸附空气中的尘埃，因此可以给布匹接上地线，将电荷及时导走，从而防止吸附尘埃，故B正确；
C、电子打火器是利用高电压使空气电离，不属于静电放电现象；故C错误；
D、静电复印利用了静电的吸附作用，故D正确；
4．A
【解析】因为在金属内部由于电子可以自由移动，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属内部的电场，以保证平衡，从而金属上电荷重新分布。就是所谓“静电屏蔽”的原理。故激发的电场大小为E，方向向左。
5．B
【解析】屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。
等电位说明电势相等而不是等于0，等电势时电势差为0，电场强度为0。
所以B正确，ACD错误。

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