9.4静电的防止与利用练习
一、选择题
1．使一个绝缘导体的带电量增加一些，则导体内部的场强将（
）
A.一定增强
B.一定减弱
C.可能增强也可能减弱
D.保持不变
2．一个带绝缘座的空心金属球A带有4×10-8C的正电荷，有一绝缘棒作柄的金属球B带有-2×10-8C的负电荷，通过A上的小孔使B和A的内表面接触，则A、B各自带电量为（
）
A．QA=10-8C，QB
=10-8C
B．QA
=0，QB
=2×10-8C
C．QA
=2×10-8C，QB
=0
D．QA
=-2×10-8C，QB
=2×10-8C
3．为了防止静电的危害，下列措施正确的是（
）
A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链
B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎
C．在地毯中夹杂不锈钢纤维
D．尽可能保持印染厂空气干燥
4．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是（
）
A．铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织
B．电工被铜丝编织的衣服包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用
C．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．铜丝必须达到一定厚度，才能对人体起到保护作用
5．在燃气灶上常安装电子点火器，电子点火器的放电电极应该做成(
)
A．圆头状
B．针尖状
C．方形
D．椭球形
6．人们行走时鞋子和地板由于摩擦产生静电，带电的离子会在地板表面对空气中的灰尘产生吸引，对电脑机房、电子厂房等单位会造成一定的影响。防静电地板又叫做耗散静电地板，当它接地时，能够使电荷耗散。地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体。下列关于防静电地板的说法，正确的是(
)
A．地板下面铺设铝箔的作用是防潮
B．地板必须是绝缘体材料
C．地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维
D．只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可。
7．
(多选)如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内的空气电离，电离出的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是(
)
A．N接电源的正极
B．M接电源的正极
C．电场强度EB>EA
D．电场强度EB8．下列应用与防护不属于尖端放电现象的是(
)
A．一般高压设备中导体的表面应该尽量光滑
B．一般马路表面建造的很平滑
C．夜间高压线周围会出现一层绿色光晕
D．一般高楼大厦顶部装有避雷针
9．在点电荷－Q的电场中，一金属球处于静电平衡状态，A为球内一点，B为球外表面附近一点，则球上感应电荷在A点和B点所激发的附加场强EA′和EB′的方向在下列几个选项对应的图中最有可能的是(
)
10.(多选)一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是(
)
A.A点的电场强度比B点的大
B.A点的电场强度比B点的小
C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同
二、计算题
11．如图所示，长为l的金属杆原来不带电，在距其右端d处放一个电荷量为＋q的点电荷。求：
(1)金属杆中点处电场强度的大小；
(2)金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度。
答案：
选择题：1.D
2.C
3.ABC
4.C
5.B
6.C
7.AC
8.B
9.D
10.BC
11.
(1)
E=0
(2)
方向水平向右课
时
教
案
第
九
单元
第
5
案
总第
5
案
课题：
§9.4
静电的防止与利用
【教学目标与核心素养】
1．知道什么是静电平衡状态，理解处于静电平衡状态导体的特征
2．知道处于静电平衡的导体上电荷的分配规律
3．知道尖端放电现象和静电平衡现象
【教学重点】
1．处于静电平衡状态导体的特征
【教学难点】
1．处于静电平衡状态导体的特征
【教学过程】
引入：
加油站工作人员的工作服有专门的要求，必须是防静电面料或全棉面料，不允许穿化纤服装上岗操作，更不允许在加油站现场穿脱、拍打化纤服装，加油前还要摸一下静电释放器，为什么有这些要求；油罐车后面为什么要拖着一个小尾巴；下面两个图，一个是人站在一个用金属网制成的大笼子里，外面加上高压电，里面的人为什么会安然无恙？第二个图是高压线路工作人员带电作业，为什么工作人员是安全的？带着这些疑问我们一起来学习《静电的防止与利用》。
【新课教学】
一、静电平衡
教师：把金属导体放到电场中，导体上会出现怎样的现象？如图示。
导体中的自由电荷在外电场的作用下会发生定向移动，结果会在沿着电场强度方向的导体两端出现等量异种电荷。
问题1．自由电荷移动聚集在导体两端，会出现怎样的结果？
问题2．自由电荷是否会永远的定向运动下去？
教师：自由电荷的移动会产生感应电场，方向与原电场方向相反，移动电荷越多，感应电场越强，根据电场的叠加，则合电场越弱，当合场强为零时，自由电荷停止运动，如右图所示。这种现象称为静电平衡。
1．定义：导体中（包括表面)没有电荷定向移动的状态，叫做静电平衡状态。
2．静电平衡状态下导体的特点
①导体是个等势体，导体表面为等势面
②内部的场强处处为0，电势处处相等
③导体表面附近的场强方向与导体表面垂直
3．静电平衡状态下，导体上电荷的分布特点
①电荷分布在导体的表面，内部没有净电荷
内部有其它带电体的空腔导体，其内外表面均有净电荷分布。
③导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
例1．如图所示，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为-Q和+2Q，它们相距为L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为
12KQ2/L2
，方向为
水平向右。?
二、静电现象的防止与应用
1．静电现象
⑴尖端放电
电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞散，即使分子中的正负电荷分离，这个现象叫做空气的电离。
尖端放电：带电体尖端附近的电场特别强，可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电的现象。
应用：避雷针（引雷针）是利用尖端放电保护建筑物等免遭雷击的一中设施（介绍工作原理）。
⑵静电屏蔽
回顾课前的问题，人在通高压电的金属网中安然无恙，电路检修工人带电作业。
①定义：如上所示的几种情况说明静电屏蔽是排除或抑制静电场干扰的措施。
②屏蔽的两种情况
屏蔽外电场
处于静电平衡状态的导体处于静电平衡状态的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面，如果导体内部是空腔，内部没有净电荷，所以内部场强也处处为零。所以可以用来屏蔽外电场，使腔内的物体不受外电场影响。
演示实验：用带电的金属球靠近静电计，然后把静电计用金属网笼子罩
住，再靠近，发现罩住后指针不再偏转。
屏蔽内电场
⑶应用
①野外高压输电，在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭雷击。
②超高压带电作业的工人全身穿戴金属丝做成的衣服、帽子、手套、鞋子。
③电子仪器设备外面的金属罩，通讯电缆外面包的铅皮。
2．静电现象的应用
学生阅读教材P21内容，了解静电现象的应用。
⑴静电除尘：利用静电场的作用,
使气体中悬浮的尘粒带电而被吸附，并将尘粒从烟气中分离出来而将其去除。
⑵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，这些微粒向着正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。
⑶静电复印、印刷技术：利用光电导敏感材料在曝光时按影像发生电荷转移而存留静电潜影，经一定的干法显影、影像转印和定影而得到复制件。
⑷静电喷涂：利用静电吸附作用将聚合物涂料微粒涂敷在接地金属物体上，然后将其送入烘炉以形成厚度均匀的涂层。
⑸静电纺纱：在纺纱过程中利用静电场对纤维的作用力，使纤维得到伸直、排列和凝聚，并在自由端须条加拈时起到平衡的作用，使纺纱能连续进行。
⑹静电植绒：利用静电场作用力使绒毛极化并沿电场方向排列，同时被吸着在涂有粘合剂的基底上成为绒毛制品。
小结：
作业：
