课程基本信息
课例编号
2020QJ11WLRJ006
学科
物理
年级
高二
学期
2020-2021上学期
课题
静电的防止与利用
教科书
书名：普通中学教科书《物理》必修第三册
出版社：人民教育出版社
出版日期：
2019年
6月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
学习目标
目标一：根据金属的微观结构模型，分析静电感应现象，理解静电平衡概念及特征
目标二：结合实验，应用静电平衡知识认识尖端放电、静电屏蔽现象及其应用
目标三：结合实验，了解静电吸附的原理及应用
课前学习任务
【学习任务一】阅读课本，回答：
问题1：生活中有哪些与静电有关的现象？哪些现象是有益的？哪些现象是有害的？
问题2：在人们日常生产和生活中，有哪些静电现象的防止与应用实例？
【学习任务二】复习回顾静电感应现象、金属的微观结构模型
课上学习任务
【学习任务一】静电平衡
想一想：
1、把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为E0的电场中，自由电子会怎样移动呢？
2、自由电子定向移动会导致怎样的情况发生呢？最终会出现怎样的现象呢？
3、导体内自由电子的定向移动会一直进行下去吗？两端的感应电荷会无限制增加吗？
总结：什么是静电平衡状态及静电平衡状态下导体的特点。
【学习任务二】尖端放电
1、看实验视频，总结放电条件：
2、想一想：小球外表面电荷积累越多，电荷密度越大，则小球外部的电场强度越大。这样的一个强电场会造成什么结果呢？
3、说一说：如何避免产生静电火花呢？
4、观看尖端放电实验视频，认识尖端放电现象。
5、避雷针的原理是怎样的？你能用自己的话复述出来吗？
【学习任务三】静电屏蔽
1、观看静电屏蔽实验，理论分析静电屏蔽的原理。
2、做一做：在右图中画出网罩外部的电场线、导体上感应电荷的分布及感应电场的方向。并分析此时导体内部电场强度为0的原因。
3、认识理解静电屏蔽现象。
4、了解静电屏蔽在生活生产中有哪些应用。
【学习任务四】静电吸附
1、观看静电除尘实验视频，认识静电吸附原理。
2、认识了解静电吸附在生活生产中的应用。
课后学习任务
【学习任务一】总结归纳本节课的所学内容。
【学习任务二】完成教科书22页“练习与应用”。课程基本信息
课例编号
2020QJ11WLRJ006
学科
物理
年级
高二
学期
2020-2021上学期
课题
静电的防止与利用
教科书
书名：普通中学教科书《物理》必修第三册
出版社：人民教育出版社
出版日期：
2019
年
6月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
课后练习
1．如图，将一个验电器放在一个带正电的金属球旁边，发现验电器的箔片会张开，则（
）
A．验电器的箔片带正电?
B．验电器的小球上带正电?
C．若用一个金属网罩将验电器罩住，验电器箔片将合拢
D．若用一个金属网罩将验电器罩住，验电器箔片仍然会张开
2．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
B．铜丝编织的衣服美观
C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零
D．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用
3．下列设备或做法中，利用了尖端放电原理的是（
）
A．静电除尘
B．避雷针的使用
C．燃气灶上的电子点火器的电极做成针尖状
D．给飞机加油时，要把油箱与大地用电缆连接起来
4．如图所示是静电除尘的原理示意图，A为金属管，B为金属丝，在A、B之间加上高电压，使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A极上，排出的烟就比较清洁了。有关静电除尘的装置，下列说法正确的是（ ）
A．金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极；
B．金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极；
C．C为烟气的进气口，D为排气口；
D．D为烟气的进气口，C为排气口
5．静电喷涂是利用静电现象制造的，如图所示，静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微料带电，在带正电的被喷工件的静电力作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面．在涂料微粒向工件靠近的过程中，以下说法正确的是（
）
A．涂料微粒带正电
B．涂料微粒带负电
C．涂料微粒离工件越近所受静电力越大
D．涂料微粒离工件越近所受静电力越小
6．静电复印技术已经逐渐走入人们的生活，如图所示是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图。
A．找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面
B．用干燥的手指在塑料板上写上一个“大”字
C．将塑料板平放，上面均匀地撤上一层干木屑，再将塑料板缓慢竖起，随着静止在塑料板上木屑的滑落，一个“大”字就在塑料板上显现出来了
依据操作步骤，结合“人作为导体可以将电荷导走”的知识，简要说明其操作意图：
A．______________________________；
B．______________________________；
C．______________________________，_____________________________。
课后练习答案和解析
1、答案：AC
解析：将一个原来不带电的验电器靠近一个带正电的金属球，由于静电感应，验电器（导体）两端感应出等量正负电荷，近端的感应电荷电性与带正电的金属球相反，带负电，所以验电器的小球带负电，远端的金属箔片电荷带正电，故A正确，B错误；当用金属网罩将验电器罩住时，由于金属网罩的静电屏蔽作用，网罩内部电场强度处处为0，则验电器不受外部电场的影响，箔片闭合，故C正确，D错误。所以AC正确，BD错误。
2、答案：C
解析：铜丝编织的衣服相当于一个金属网，起到了静电屏蔽的作用，外部虽有高压，但网罩内部电场强度保持为0，从而起到保护人体的作用。
3、答案：BC
解析：静电除尘利用了静电吸附的原理，A与题意不符；当雷雨云靠近避雷针是，在避雷针的尖端感应出与云层相反的电荷，通过尖端放电，这些电荷向大气释放，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的，B与题意相符；安装在燃气灶上的电子点火器的电极做成针尖状，是利用了尖端放电的原理，C与题意相符；给飞机加油时，要把邮箱与大地用电缆连接起来，是为了把产生积累的电荷导入大地，不是利用尖端放电，D与题意不符。
4、答案：AC
解析：从静电除尘的过程可分析出，当管内接通高压是，管内存在强电场，且越靠近B电场强度越大，越易使空气电离而产生正离子和电子。电子在静电力的作用下向正极运动的过程中，遇到烟尘中的尘埃，会使尘埃粒子带负电，带负电的尘埃粒子最后会被吸附到正极上。所以金属管A应该接正极，金属丝B应该接负极，故A项正确，B项错误。由于烟气的密度比空气轻，所以烟气在空气中是向上飘的，故C为烟气的进气口，D为排气口，故C项正确，D项错误。
5、答案：BC
解析：根据静电喷涂的原理，工件带正电，涂料微粒在静电力作用下向工件运动，则涂料微粒一定带负电，故A错误，B正确；根据库仑定律可知，涂料微粒越靠近工件，其所受的静电力越大，故C正确，D错误。
6、答案：A．摩擦使整块塑料板带电
B．人将“大”字区域内的电荷导走
C．由于带电体具有吸引轻小物体的性质，“大”字以外区域的塑料板吸附木屑；塑抖板竖立时，“大”宇区域内的木屑由于重力作用而滑落
解析：根据静电复印的原理，用丝绸快速摩擦整个塑料板，由于摩擦起电会使整个塑料板带电，人作为导体可以将电荷导走，所以用干燥的手指在塑料板上写“大”字时，将“大”字区域内的电荷导走；由于带电体能够吸引轻小物体的性质，所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时，塑料板上带电区域将吸引木屑；当塑料板缓慢竖起来时，塑料板上的“大”字区域由于没有电荷，故在重力作用下滑落，这样就在塑料板上形成了一个“大”字了。
