高中物理 1.3 靜電與生活 1 滬科選修31

1．3靜電與生活.目標(biāo)導(dǎo)航1.知道靜電的特點及在新技術(shù)中的應(yīng)用．2．知道靜電的危害及控制．(重點).新知初探自學(xué)導(dǎo)引一、雷電與避雷1．雷電的形成自然界中的云層相互_______，導(dǎo)致云層間___________大量集聚．靠近地面的云層中電荷的大量集聚，會使地面因___________而引起電荷集聚．云層之間、云層與地面之間會形成幾百萬伏以上的高壓．摩擦異種電荷靜電感應(yīng).這個高電壓擊穿空氣(使空氣電離)，產(chǎn)生最高可達(dá)幾十萬安培的瞬間電流．電流生熱使空氣發(fā)光產(chǎn)生________，空氣受熱突然膨脹發(fā)出巨響形成________．2．避雷針是利用___________原理來避雷的．二、靜電與現(xiàn)代科技靜電在現(xiàn)代科技中有著廣泛的應(yīng)用1．用靜電__________閃電雷聲尖端放電凈化空氣.2．用靜電提高噴灑農(nóng)藥效果3．靜電_______4．靜電_______三、靜電的危害及控制1．危害：無論在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,還是在科學(xué)實驗中隨時都可能發(fā)生因靜電作用而引起的危害,主要表現(xiàn)在由于____________產(chǎn)生的不良后果和_________引起的危害．復(fù)印植絨靜電力作用靜電火花.2．控制：工業(yè)生產(chǎn)中常用___________，適當(dāng)增加____________，用抗靜電材料包裝電子產(chǎn)品等方式防止靜電的危害．導(dǎo)線接地空氣濕度.想一想如圖1－3－1所示，我們經(jīng)常在路上看到油罐車的后面拖著一條尾巴(鐵鏈)，你知道這條鐵鏈?zhǔn)亲鍪裁从玫膯?？提示：因為油罐在運輸?shù)臅r候，油會與桶壁摩擦起電，油罐車后面拖一條鐵鏈?zhǔn)菫榱藢a(chǎn)生的電荷及時轉(zhuǎn)移到大地，這樣就可以防止靜電聚集，減小爆炸的危險．圖1－3－1.要點探究講練互動要點1靜電的應(yīng)用學(xué)案導(dǎo)引生活中的靜電應(yīng)用的基本原理是什么？.1．避雷針電荷在導(dǎo)體表面的分布是不均勻的：突出的位置，電荷比較密集；平坦的位置，電荷比較稀疏．導(dǎo)體尖端部位的電荷特別密集，尖端附近的電場就特別強(qiáng)，會產(chǎn)生尖端放電．避雷針就是應(yīng)用了導(dǎo)體尖端放電的原理．帶電云層靠近建筑物時,同種電荷受到排斥，流入大地，建筑物上留下了異種電荷．.當(dāng)電荷積累到一定程度時，會發(fā)生強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象，可能產(chǎn)生雷擊．如果建筑物上安裝了避雷針，在避雷針上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷會通過針尖放出，逐漸中和云中的電荷，就能保護(hù)建筑物，使其免遭雷擊．2．電子空氣凈化器電子空氣凈化器利用風(fēng)扇將空氣送入機(jī)內(nèi)．空氣流經(jīng)正、負(fù)電極間時,首先經(jīng)過帶正電的網(wǎng)格,這時帶負(fù)電的煙塵等粒子被吸附在其上．.接著，空氣又通過帶負(fù)電的網(wǎng)格，這時帶正電的煙塵等粒子被吸附在其上．最后，活性炭過濾器再將空氣中的剩余塵粒過濾一遍，把潔凈的空氣送入室內(nèi)．3．靜電復(fù)印機(jī)激光掃描原稿上的文字或圖案，經(jīng)反射聚焦在攜帶靜電的硒鼓上．.激光掃描到原稿上的空白處，硒鼓上相應(yīng)部位的靜電荷就被消除，留在硒鼓上的靜電荷就形成了原稿的文字或圖案．墨粉被硒鼓上的靜電吸引，被轉(zhuǎn)移到復(fù)印紙上并被加熱固定,復(fù)印紙上就出現(xiàn)了原稿上的文字或圖案．. 如圖1－3－2所示是靜電除塵的原理示意圖，關(guān)于靜電除塵的原理，下列說法正確的是(

)A．中間金屬絲A與金屬管B分別接高壓電源的電極B．金屬絲和金屬管帶電后具有吸引輕小物體的作用例1圖1－3－2.C．煙塵通過該空間時被A、B兩個電極的電荷吸引而被吸附，能起到除塵的作用D．煙筒本身就有除塵作用，沒有必要加高壓電源【思路點撥】解此題可利用靜電吸引輕小物體的原理，結(jié)合電源兩極的作用來分析．.【精講精析】煙筒內(nèi)的兩個金屬電極必須接在高壓電源上，使兩個電極被充電而帶上等量異種電荷，而電荷又有吸引輕小物體的作用,所以從下而上的煙塵被吸附在電極上，從上面的排煙口排出的氣體就清潔了，從而起到除塵的作用，所以前三項正確，最后一項錯誤．【答案】

ABC.【規(guī)律總結(jié)】善于透過現(xiàn)象，挖掘現(xiàn)象的本質(zhì),從而提高分析、解決實際問題的能力．.變式訓(xùn)練1．下列說法中正確的是(

)A．靜電除塵的原理是讓帶上電荷的灰塵在靜電力的作用下，奔向帶有異性電荷的電極上B．靜電復(fù)印的原理是讓油墨帶上電荷，然后在靜電力的作用下奔向并吸附到帶異種電荷的白紙上.C．靜電噴涂的原理是讓油漆帶上電荷，然后在靜電力的作用下，奔向并吸附到吸引油漆的工件上D．靜電復(fù)印中的硒鼓上字跡的像實際是曝光的地方解析：選ABC.灰塵很容易吸附電子，靜電除塵的原理就是吸附負(fù)電荷的灰塵在靜電力作用下，被吸附到帶正電荷的圓筒上；.靜電復(fù)印和靜電噴涂是分別使油墨和油漆帶電，在靜電力作用下吸附到帶異種電荷的預(yù)期部位；靜電復(fù)印曝光時，在光學(xué)系統(tǒng)作用下，將原稿圖像投射到感光片上，并使其形成靜電潛像的過程，曝光時，感光片亮區(qū)光導(dǎo)體導(dǎo)通，表面電荷迅速消失(亮衰)，暗區(qū)光導(dǎo)體絕緣，表面電荷基本保持(暗衰)．.要點2靜電的危害及控制方法學(xué)案導(dǎo)引靜電的存在有時會有不利的方面,如何控制？.1．靜電的危害(1)靜電的主要危害是其放電火花引發(fā)事故，如油罐車運油時，因為油與金屬的振蕩摩擦,會產(chǎn)生靜電的積累，達(dá)到一定程度產(chǎn)生火花放電，容易引爆燃油，引起事故，所以要用一根鐵鏈拖到地上，以導(dǎo)走產(chǎn)生的靜電．(2)另外，靜電的吸附性會使印染行業(yè)的染色出現(xiàn)偏差等．.2．防止靜電的基本方法(1)防止靜電危害的基本原則有：控制靜電的產(chǎn)生，把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走、中和，防止靜電荷的積累．(2)避免電荷積累的常用方法用導(dǎo)線接地、增加濕度、對非導(dǎo)電材料進(jìn)行抗靜電處理．.

(2020·天津高二質(zhì)檢)在下列措施中，能將產(chǎn)生的靜電盡快導(dǎo)走的是(

)A．飛機(jī)輪子上搭地線B．印染車間保持濕度C．復(fù)印圖片D．電工鉗柄裝有絕緣套【思路點撥】根據(jù)避免靜電積累方法及結(jié)合題目中靜電積累的原因分析．例2.【精講精析】飛機(jī)在飛行中與空氣摩擦?xí)r，飛機(jī)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(zāi)隱患，因此飛機(jī)降落時要及時導(dǎo)走機(jī)身聚集的靜電，采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導(dǎo)電橡膠制造輪胎；在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電，靜電會給車間帶來火災(zāi)隱患，.為防止火災(zāi)發(fā)生，其中安全措施之一就是使車間保持濕度，從而通過濕潤的空氣及時導(dǎo)走靜電；在復(fù)印圖片環(huán)節(jié)中，剛好需要應(yīng)用靜電；電工鉗柄裝有絕緣套是防止導(dǎo)電，保護(hù)電工的安全．【答案】

AB.變式訓(xùn)練2．下列靜電現(xiàn)象中有害并需要防止的是(

)A．煤礦里產(chǎn)生靜電火花B．半導(dǎo)體器件生產(chǎn)車間芯片吸附塵埃C．靜電紙在噴墨打印機(jī)中吸附炭粉D．靜電在印刷車間使紙張粘在一起.解析：選ABD.煤礦里產(chǎn)生的靜電火花會引起瓦斯爆炸；半導(dǎo)體器件往往用抗靜電材料包裝，原因是它們在車間里會吸附一些塵埃，在運輸途中也會吸附一些塵埃；靜電在車間里使紙張粘在一起，會給印刷帶來不便，這些都是有害的．.物體起電原因和靜電控制的分析[經(jīng)典案例]

(9分)一同學(xué)根據(jù)自己的所學(xué)所想，總結(jié)了一篇科學(xué)生活報告，以下是報告中的部分內(nèi)容，該內(nèi)容中有部分認(rèn)識是不科學(xué)或不正確的，請你依據(jù)所掌握的知識，將不合適的內(nèi)容標(biāo)號填入題后空格,并說明理由或加以修正．熱點示例創(chuàng)新拓展.“在我們身邊有好多產(chǎn)生靜電或放電的現(xiàn)象：①冬天，空氣干燥時，人們穿在身上的化纖服裝經(jīng)過摩擦可產(chǎn)生靜電，當(dāng)脫衣時會看到火花放電；②汽車在長途行駛時，車身與空氣摩擦也會產(chǎn)生靜電，為了安全，車上一般都有一個“尾巴”——導(dǎo)電的金屬吊鏈,將電荷隨時導(dǎo)入地下；③冬天,放學(xué)回家,用手推金屬門時,也會產(chǎn)生放電,這是人體與金屬門之間的溫差所致；.④云彩中的微塵常常帶有大量的靜電，當(dāng)不同電性的云塊遇到一起，或帶電云塊與地面之間遇上潮濕的空氣時，都容易發(fā)生放電，引起閃電和雷聲；一些工廠的車間內(nèi)往往存在大量的帶電浮塵，為防止靜電過多發(fā)生放電，引起火災(zāi),⑤可以在車間兩端的墻壁上，加上兩個大電極，通過吸附帶電浮塵來消除靜電；.⑥也可以經(jīng)常噴灑水霧，增加空氣濕度，防止產(chǎn)生靜電；⑦或者增加廠房的干燥程度，使空氣處處絕緣，帶電的粉塵就不能放電了……”以上所述，不科學(xué)或不正確的有：(1)標(biāo)號③不正確，理由或修正為人身上的靜電與接地的金屬門發(fā)生放電，與溫差無關(guān)(2)標(biāo)號________，理由或修正為_________．.(3)標(biāo)號________，理由或修正為_________．(4)標(biāo)號________，理由或修正為_________．【審題指導(dǎo)】解此題的關(guān)鍵是對題目中提及的各種現(xiàn)象結(jié)合所學(xué)物體起電原因和靜電控制的方法分析．.【解題樣板】①中所述現(xiàn)象正確．②中所述不正確，一般是在油罐車或運輸易燃的物品的車輛后面有一金屬吊鏈．(3分)③中現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是人帶電后與接地的金屬門發(fā)生放電，與溫差無關(guān)．④中所述現(xiàn)象正確．⑤中所述方法是不科學(xué)的，不可能制作很大的極板，這樣效果差，同時也不安全．(3分)⑥中所述方法正確；.⑦中所述不正確，空氣越干燥，電荷越容易積累，一旦放電危險更大．(3分)【答案】

(2)②不正確運輸燃油或易燃物品的車后要掛金屬吊鏈，普通車一般不掛(3)⑤不科學(xué)廠房較大，制作大電極板耗材多，效果差，也不安全(4)⑦不正確空氣越干燥,電荷越容易積累，一旦放電危險更大.名師講壇精品資源國王賭氣歪打正著“避雷球”勝過避雷針美國科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，200多年前英國國王喬治三世“歪打正著”發(fā)明的“避雷球”，避雷效果要比美國科學(xué)家本杰明·富蘭克林發(fā)明的避雷針好．.據(jù)德國《明鏡周刊》報道，美國新墨西哥州礦山技術(shù)研究所的大氣物理學(xué)家最近在一座經(jīng)常遭受雷電襲擊的山頂，對各種避雷針的避雷效果進(jìn)行了大量比較實驗，發(fā)現(xiàn)尖頂避雷針的避雷效果不如圓頂?shù)暮茫裕瑧?yīng)該將“避雷球”——即圓頂避雷針的發(fā)明專利授予當(dāng)年的英國國王喬治三世．實驗中科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，雷電更喜歡光顧圓頂?shù)谋芾揍樁皇羌忭數(shù)?，而避雷效果最好的是直徑?9毫米的圓頂鐵棒．.對于這種有趣的現(xiàn)象，科學(xué)家們解釋說，與尖頂避雷針相比，圓頂避雷針的球狀頂端能形成更強(qiáng)的電場，所以就更容易吸引雷電，達(dá)到更好的避雷效果．眾所周知，避雷針是美國人本杰明·富蘭克林1725年發(fā)明的．根據(jù)他的發(fā)明，只需用一根簡單的鐵棒即可將雷電引入大地，使建筑物免遭雷擊，前提是要將其頂端做成尖狀．.但是，當(dāng)時的英國國王喬治三世卻不理會富蘭克林的建議，因為富蘭克林積極主張當(dāng)時的英國殖民地北美獨立,這惹惱了英國國王．于是這位喬治三世下了一道命令：他所有宮殿上的避雷裝置的頂端必須做成球狀，而不是富蘭克林建議的尖狀．他怎么也想不到，在科學(xué)上他的“避雷球”居然“歪打正著”地勝過了富蘭克林的避雷針．..9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:10:42PM11、以我獨沈久，愧君相見頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行動出成果，工作出財富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:10:42PM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2023/2/3202