中考專題訓練第五章 電流和電路

中考專題訓練第五章電流和電路動手動腦學物理動手動腦學物理授之以漁開關(guān)在電路中的位置有講究授之以漁開關(guān)在電路中起到一個閉合和斷開的作用，但它在電路中所處的位置是有講究的。由于電路中的基本元件只有電源、用電器、開關(guān)和導線，開關(guān)與用電器、電源的不同連接就出現(xiàn)了不同的電路。一、開關(guān)與電源、用電器依次連接甲LL1L2L1甲LL1L2L1L2乙丙圖1二、開關(guān)直接接在用電器兩端SL1L2圖2如果將開關(guān)直接接在用電器兩端，如圖2所示。閉合開關(guān)，燈泡L1SL1L2圖2例1、如圖3所示的電路，當開關(guān)S閉合時()L1L2L1L2圖3SL1L2圖4S只有燈L2能發(fā)光燈L1、L2都能發(fā)光燈L1、L2都不能發(fā)光L1L2S圖5分析：該電路可等效為圖4所示的電路，當開關(guān)斷開時，電流通過兩個燈泡，L1、L2L1L2S圖5三、開關(guān)直接接在電源兩端如果將開關(guān)的兩端直接接在電源兩端，如圖5所示。開關(guān)閉合時，就相當于在電源兩端直接接了一根導線，這時電路中會有很強的電流，會把電源燒壞，所以這是一種錯誤的電路，應注意避免。例2、在以下各電路圖中，不正確的是()SSSSSABCD圖3甲圖4甲圖4乙S分析：開關(guān)雖未閉合，燈泡己經(jīng)發(fā)光，初步可畫出圖4所示的電路圖，但閉合開關(guān)時燈泡反而又熄滅了，說明開關(guān)將燈泡短路了，這樣再將電路修改成圖乙所示的電路；再次斷開，燈泡又亮了，但亮度減少了許多，說明電源被損耗了許多，這正是電源被短路造成的現(xiàn)象，故這個錯誤的電路圖為圖4乙所示。知識拓展知識拓展認識三種類型的開關(guān)在電路中，開關(guān)的作用是控制整個電路。它的種類不至一種，常見的有單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)和雙刀雙擲開關(guān)，下面我們分別看一下它們的具體應用。一、單刀單擲開關(guān)SS1S2S4S3L2L1L3圖1例1、如圖1所示的電路中，(1)當開關(guān)S1、S2閉合，S3、S4斷開時，________燈泡發(fā)光；(2)當S2、S4閉合，S1、S3斷開時，________燈泡發(fā)光；(3)當S3、S4閉合，S1、S2斷開時，________燈泡發(fā)光；(4)當S1、S2、S3閉合，S4斷開時，________燈泡發(fā)光；(5)若要使三個燈泡串聯(lián)，必須使開關(guān)_______閉合，開關(guān)_______斷開；若要使三個燈泡并聯(lián)呢？分析：這些開關(guān)都是單刀單擲開關(guān)，在滿足開關(guān)的某種斷開或閉合情景時，重要的是看電路變成了一個什么樣的等效電路，其中要涉及到通路、斷路和短路的概念。對于斷路，我們可以直接將斷開的支路去除，對于短路，我們可以認為直接把這兩個接點連接在了一起，同時被短接的元件中沒有了電流，它也可以去掉。在第(1)問中，等效電路只有一個燈泡L1了，故L1發(fā)光；在第(2)問中，電路中只有L2了，故燈泡L2發(fā)光；在第(3)問中，電路中只有L3了，故燈泡L3發(fā)光；在第(4)問中，開關(guān)S2把燈泡L2、L3短路了，故只有L1發(fā)光；在第(5)問中，若要三個燈泡串聯(lián)，應閉合S1、S3，斷開S2、S4；若要三燈泡并聯(lián)，應讓這四個開關(guān)都閉合。二、單刀雙擲開關(guān)這是一種一個閘刀，三個接線柱的開關(guān)，它可以連接兩條支路，閘刀拔向一端，電路就與這端連通，拔向另一端，就與那端連通。紅燈綠燈電鈴SA紅燈綠燈電鈴SABABS綠燈紅燈電鈴圖2圖3分析：因為單刀雙擲開關(guān)可以連接兩條支路，當開關(guān)拔向A時，電鈴響且紅燈亮，說明電源、電鈴和紅燈組成了串聯(lián)電路；當開關(guān)拔向B時，電鈴響且綠燈亮，說明電源、電鈴和綠燈組成了串聯(lián)電路。因兩個回路上都有電源和電鈴，說明電源、電鈴在干路上，紅燈、綠燈分別在兩個支路上，電路圖如圖3所示。三、雙刀雙擲開關(guān)+電源+電源－1234ABS圖4例3、在如圖4所示的電路中，S為雙刀雙擲開關(guān)，A、B為兩個相同的小燈泡。當S接1、2時，A、B兩燈為________；當S接3、4時，A、B兩燈為________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。+電源+電源－1234ABS圖5+電源－1234ABS圖6重點講解重點講解例說電流表的使用原則電流表是一個比較精密的儀表，使用它有一些特別要注意的問題，概括起來有4點。一、電流表要串聯(lián)在電路中A1A1A2R1R2R3A3圖1例1：在如圖1所示的電路中，電流表A1測量的是______________中通過的電流；A2測量的是______________中通過的電流；A3測量的是______________中通過的電流。簡析：A1測量的是通過電阻R2、R3中的電流；A2測量的是通過電阻R1、R2中的電流；A3測量的是通過電阻R1、R2、R3中的總電流。二、“+”、“－”接線柱的接法要正確電源圖2“+”接線柱要接電源正極，“－”接線柱要接電源負極；也就是說必須使電流從“+”接線柱流進電流表，從“－”電源圖2這也向我們提供了一個判斷電源正負極的方法，將電流表接入電路中后，如果指針向右正常偏轉(zhuǎn)，說明與電流表“+”接線柱相連的是電源正極，與“－”接線柱相連的是電源負極。例2：將某電表接在如圖2所示的電路中，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)，指針向右偏轉(zhuǎn)，則電源的正極是_______端，負極是_______端。簡析：與電壓表“+”接線柱相接的應是電源的正極，故電源右端為正極，左端為負極。三、認清電流表的量程實驗室中常用的電流表有三個接線柱，如果接“－”和“0.6”，表示指針偏到最右端時，電流值是0.6A，每個最小格是0.02A；如果接“－”和“3”，表示指針偏到最右端時，電流值是3A，每個最小格是我們怎樣才能知道被測電流是否會超過測量值呢？一是通過估計，根據(jù)電源、用電器的規(guī)格估計電路中的電流大約是多大。如電源是兩節(jié)干電池，用燈泡做用電器，這時電路中的電流不會超過0.6A，就可以直接用0.6A的量程測量；二是試觸，在不能預先估計的情況下，就要先選擇電流表的大量程，防止電流過大，將電流表接入電路中，連好電路，拿電路中的開關(guān)迅速閉合后斷開，看指針的偏轉(zhuǎn)程度，如果超過最大測量值，就要改用更大量程的電流表來測電流大?。蝗绻羔樒D(zhuǎn)輻度較小，在下一個小量程的范圍內(nèi)，則就要改用小量程來測量，因為量程越小，測量的準確程度就越高。所以在測量中，我們要選擇適當?shù)牧砍?，其目的不僅要保護電表，還要盡量使測量誤差減小到最低程度。四、任何情況下都不能使電流表直接連到電源兩極上由于電流表直接接在電源兩極上時，電路中的電流會很大，電源內(nèi)部由于迅速發(fā)熱會把電源燒壞，電流也會大大超過電流表的量程，所以這是一種非常錯誤的做法，在操作中應加以避免。例3、在圖3所示的各電路中，錯誤的是()LL1L2L1L1L2L2SSSSL1L2ABCD圖3AAAA簡析：該題應選C，因為選項A、B在開關(guān)閉合時電流表都直接與電源接通，故是不對的，D中沒有電源，燈泡不會正常工作。授之以漁授之以漁巧妙應對實物電路的故障問題在電路的識別中，實物電路的連接方式有一定的隱蔽性，如元件擺放不整齊，導線的畫法不規(guī)范或電表的介入方式不確定等都為問題的分析帶來了很大的不便。針對這樣的實物電路，我們一般先要緊緊依靠電流的方向來確認電路的連接方式，先整體后局部，然后逐步縮小問題范圍，從而找出解決問題的方法。例1、物理興趣小組的同學做用電流表測量兩只小燈泡并聯(lián)后的總電流的實驗，該小組連接的電路如圖1所示。(1)閉合開關(guān)的瞬間，會發(fā)生什么現(xiàn)象？應立即采取什么措施？(2)在圖中只改動一根導線的一個線頭就可以排除故障，請指出是哪根導線，并在圖中加以改正。圖1abcde分析：為了先看清電路的連接方式，我們沿著電流方向看去，會發(fā)現(xiàn)電流從電源正極→導線a→c→d→e→電流表→圖1abcde例2、圖2所示是用電流表測量電流的實物連接圖，請按要求回答：(1)圖甲中電流表測量的是通過燈泡_______的電流；(2)如果電流表表示的示數(shù)如圖乙所示，則電流表測出的電流是________A；(3)如果要用電流表測通過L1和L2的總電流，且只允許移動一根導線，應將導線_______的右端接在電流表的________接線柱上。(選填“a”、“b”、“c”或“+”、“－”)abc甲乙圖2L1L2S分析：為了先看清電路的連接方式，我們也沿著電流的方向看去，會發(fā)現(xiàn)電流從電源正極→電流表的右接線柱，在此分兩部分，一是進入電流表，再通過導線a與燈泡L2相連接；一是通過導線b與另一只燈泡L1相連接，然后合在一起通過開關(guān)流回電源負極。(1)由于電流表與燈泡L2串聯(lián)，故它測量的是通過燈泡L2的電流；(2)因為電流表接的是0～3A量程，故其示數(shù)為abc甲乙圖2L1L2S例3、小明在“探究并聯(lián)電路中干路和各支路電流關(guān)系”實驗中，連接了如圖3所示的電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)接入電路的電燈發(fā)光，電流表指針向沒有刻度所在范圍偏轉(zhuǎn)。(1)該圖是測B燈的電流，其中電流表的連接有什么錯誤？(2)現(xiàn)在測通過A燈的電流，只允許變動原電路中的一根導線的一個端點的連接位置，請在圖中將改動的導線打“×”，將改動后的導線畫出來。分析：我們先看電路的接線方式：由于電流從電源正極出發(fā)分成了兩支，它們各通過開關(guān)S1、S2，分別與燈泡A和B串聯(lián)后，燈泡B再通過電流表后共同接回電源負極，所以燈泡A、B并聯(lián)，電流表測量通過燈泡B的電流。(1)因為電流表指針向沒有刻度所在范圍偏轉(zhuǎn)，說明電流表的接線柱接反了；(2)電流表欲測A燈的電流，應與A燈串聯(lián)，故電流表“3”接線柱與電源負極相連的那根導線應改接到電流表的“－”接線柱與電源負極相連即可。+－+－BAS1S2圖3授之以漁授之以漁關(guān)注實驗細節(jié)，成就科學素養(yǎng)圖1A圖1ABCS例1、潤潤同學在探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律的實驗中，提出了猜想：串聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓相等，總電壓等于各部分電壓之和。潤潤同學準備了兩只相同的燈泡L1、L2和其他實驗器材。〖進行實驗〗(1)按如圖1所示的電路圖連接電路；AB間電壓/VBC間電壓/VAC間電壓/V(2)閉合開關(guān)，用電壓表分別測出AB、BC、AC間的電壓，并記錄在表格中。〖分析論證〗(1)在物理學中，串聯(lián)電路電壓的規(guī)律是：___________________________。(2)分析潤潤的實驗得出的結(jié)論與他的猜想__________(填“相符”或“不相符”)?！荚u估〗這個實驗的不足之處是：ABABC圖2(2)_______________________________________。分析：這是一個普通的探究串聯(lián)電路電壓關(guān)系的小實驗，作為學過的知識，我們很容易對分析論證做出判定：(1)串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和；(2)相符。但評估中卻對我們的實驗進行了很好的反思，這個實驗和不足之處是(1)以相同的燈泡代替一般情況下的燈泡容易讓人得出錯誤的結(jié)論；(2)以一次實驗就得出結(jié)論有點讓人不太信服的感覺。例2、（2022年包頭）以下是小明和小杰寫的一份探究報告。問題：并聯(lián)電路干路電流與各支路電流有什么關(guān)系？猜想：干路中的電流等于各支路中的電流之和設(shè)計實驗：略A點電流IA/AB點電流IB/AC點電流IC/A進行實驗：如圖2所示，閉合開關(guān)，記錄A、B、C各點的電流值如右表所示。(1)小明的結(jié)論是______（填“正確”或“不正確”）(2)請你分析說明小明同學這一實驗方案中的不足：______________________________。(3)實驗的改進方法：______________________________________________。分析：這也是一個探究并聯(lián)電路電流關(guān)系的小實驗，我們也知道其規(guī)律，所以(1)小明的結(jié)論是正確的；(2)又是找不足，還是一組數(shù)據(jù)太少，不能總結(jié)實驗結(jié)論；兩只燈泡的規(guī)格相同，容易產(chǎn)生錯誤的結(jié)論；(3)改進的方法就是換用不同規(guī)格的燈泡多測幾組數(shù)據(jù)。可見，這些小實驗中也蘊含著大道理，只要這些實驗平時做了，并善于對出現(xiàn)的問題進行思考，這類的問題是不難解決的。授之以漁授之以漁用電表判斷電流方向電流表、電壓表既可以測量電流、電壓的大小，也可以判斷電流的方向，因為電表在接入電路時，都有一個原則：正負接線柱接法要正確，這正確之說是讓電流從正接線柱流入、從負接線柱流出，也就是說如果接入的接線柱正確，電表的指針將向右偏轉(zhuǎn)，接入的錯誤，將向左偏轉(zhuǎn)；如果我們將電表接入電路后，指針右偏，則說明電流是從電表的正接線柱流入從負接線柱流出的；反之亦然。電源A電源A分析：由于電流表不能直接接在電源兩端，故應在電路中再連接一個用電器(電阻或燈泡)，如圖所示，當閉合開關(guān)后，如果指針向右偏，則與電流表正接線柱相聯(lián)的是電源的正極，與負接線柱相連的是電源的負極；反之，如果指針向左偏，則與電流表正接線柱相連的是電源的負極，與電流表負接線柱相連的是電源的正極。你會用電壓表判斷電源的正、負極了嗎？物理大觀園物理大觀園博古論今博古論今【資料1】我們祖先對電的認識我們的祖先，很早就十分注意大自然中的雷電現(xiàn)象，并且進行了細致的觀察。遠在公元前1500多年，殷商時代的甲骨文字中就出現(xiàn)了“雷”字。到稍晚的西周，在青銅器上又出現(xiàn)了“電”字。關(guān)于雷電的成因及其本質(zhì)，我國古代的思想家和科學家，從對自然界物質(zhì)本源的認識出發(fā)也作過不少探討。東漢的王充在《論衡》中，對雷電成因作了如下的解釋：夏天陽氣占支配地位，陰氣與它相爭，于是發(fā)生碰撞、摩擦、爆炸和激射，從而形成雷電。他還舉出五個例證說明雷電就是火，并用以駁斥了雷電是“天公發(fā)怒”的迷信之說。關(guān)于尖端放電現(xiàn)象，早在西漢末年，人們就已開始對它進行觀察記錄了。三國和南北朝時代，古籍中就出現(xiàn)過“避雷室”，這說明當時我國已經(jīng)有了避雷裝置。關(guān)于物體經(jīng)過摩擦后能夠吸引輕小物體的現(xiàn)象，我國認識得也很早。西漢末年（約公元20年前后），《春秋緯·考異郵》中就記載有，經(jīng)過摩擦的玳瑁（一種跟龜相似的海生爬行動物，它的甲殼叫玳瑁）能夠吸引輕小物體。西晉時的張華在他所寫的《博物志》中，記載了常見的靜電現(xiàn)象，如梳子與頭發(fā)摩擦而起電、外衣與不同質(zhì)料的內(nèi)衣（如毛皮、絲綢）摩擦也可以起電，而且天氣干燥時，還能看到小火星，并聽到微弱的聲音?！举Y料2】琥珀拾芥的故事很早很早以前，有一種亮晶晶的“小石頭”，人們傳說是老虎死后的精魂入地變成的，因此稱它為“虎魄”。又因為它晶亮透明，有著美麗的光澤，希臘的藝匠們就用它磨成各種珍貴的裝飾品，因而又改叫“唬珀”。其實它是松樹脂滴在地上，經(jīng)過千萬年演變成的化石，由碳、氫、氧等元素組成，屬于一種非晶體的有機物。在我國還是一種補心安神的名貴藥材。不過，人們在工作中，發(fā)現(xiàn)了一個奇怪有趣的現(xiàn)象：琥珀制品總是吸引毛發(fā)、羽毛、碎稻草等輕小物體。由于當時科學不發(fā)達，找不出原因，還以為是什么“妖魔”在作怪呢。公元前585年古代希臘有位哲學家和數(shù)學家叫泰利斯，他家中也有一塊琥珀。有一天他在家休息，順便拿出琥珀來欣賞，并且用他的長袍反復摩擦琥珀，使琥珀的光澤更加奪目。但是，當他把琥珀放回原處時，突然發(fā)覺，桌子上的一片羽毛自動地向琥珀靠近，最后竟粘在琥珀上了。泰利斯把羽毛拿開，一松手，結(jié)果羽毛照樣被琥珀吸引過去。他又把羊毛和其他輕小東西放在琥珀附近做試驗，結(jié)果這些輕小物體都能被摩擦后的琥珀所吸引。泰利斯無法解釋這一奇怪現(xiàn)象，但他認為這個現(xiàn)象很重要，于是作了詳細記錄，以便讓后人去研究說明。物理史聞物理史聞【資料1】醫(yī)生的功勞由于生產(chǎn)及科學技術(shù)發(fā)展水平的限制，人們對電現(xiàn)象的研究是非常緩慢的，泰利斯之后，再沒有人詳細研究“琥珀拾芥”現(xiàn)象了。經(jīng)過2000多年的漫長歲月，直到公元1600年左右，英國女王伊麗莎白一世的御醫(yī)吉爾伯特出版了他的巨著《論磁》，這個現(xiàn)象才又被引起重視。吉爾伯特是英國的著名醫(yī)生，但他真正的興趣是在研究磁石的學問上。他曾花了20多年的時間研究電和磁的實驗。1600年應召進宮，當了御醫(yī)。他很善于用實驗來說明問題。他不僅為女王表演過摩擦琥珀吸引羽毛的現(xiàn)象，還用實驗證明了玻璃、火漆、硫磺、橡膠等物體在被摩擦之后，同樣可以吸引輕小物體。為了檢驗摩擦后的物體是否有吸引力，他還發(fā)明了一臺既簡單又靈敏的儀器：用一塊很薄的木板，把一根干燥的麥桿從中間支起來，并使麥桿兩端保持平衡，這樣只要麥桿的任一端受到一個很小的吸引力，便會失去平衡而搖擺起來，可以說這是世界上最早的驗電器。吉爾伯特把具有吸引輕小物體能力的物體統(tǒng)稱為“琥珀化”的物體，即現(xiàn)在所說的“帶了電”的物體。為了說明這一現(xiàn)象，他引用希臘文“琥珀”的字根擬訂了一個英文名詞，它的讀音與希臘語“琥珀”的讀者一樣，英文寫作“electric”。中文譯作“電”?！举Y料2】第二個普羅米修斯──富蘭克林美國18世紀的杰出科學家、政治家富蘭克林，以其發(fā)明避雷針等電學成就而被稱為“電學之父”，以其參加獨立戰(zhàn)爭，并起草《獨立宣言》，而被稱為美國的立國之父之一。但遵照他的遺囑，在他死后，墓碑上只刻下：“印刷工富蘭克林”八個字，令后人景仰不已。富蘭克林于1706年1月17日出生在美國波士頓城的一個貧窮制蠟工人的家庭中。因為家貧只上了兩年學，從12歲起就在印書店里做工。為了獲取知識，他請在書店當學徒的朋友下午下班時將書帶來，他夜里讀完。為此有時要通宵達旦，以便第二天一早歸還，免得被老板發(fā)現(xiàn)。40在富蘭克林之前，人們對雷電一直沒有正確的認識。富蘭克林從一次電學實驗中受到啟發(fā)，斷定雷電是一種放電現(xiàn)象。為了證實自己的設(shè)想，他決心把天空的雷電引下來。在1752年7月的一個雷雨天，他和他的兒子一起做了著名的“風箏實驗”。他將一塊大的絲綢手帕扎到杉木條十字支架上，做成一個風箏。風箏上面固定一根向上伸出幾十厘米的細鐵絲。細鐵絲與放風箏的細麻繩相連，麻繩下端系絲綢帶，綢帶上掛了一把銅鑰匙。風箏穿入帶有雷電的云層中，閃電在風箏上閃爍。一道閃電掠過，富蘭克林覺得自己拉著麻繩的手有些麻木。他把手指靠近銅鑰匙時，突然，一道電火花向他手上擊去。“天電”被引下來了。富蘭克林高興極了，他忘記了電擊的痛苦，激動地對身邊的兒子高喊：“我受到電擊了！現(xiàn)在可以證明閃電就是電”。后來他又用萊頓瓶收集了“天電”去做實驗，證明“天電”和地電一樣能被金屬傳導，能熔化金屬，能點燃酒精。從此，人們認識了閃電的本質(zhì)就是大氣中的放電現(xiàn)象。（風箏實驗極為危險，決不要再去重做，俄國利赫曼教授就是在類似的實驗中犧牲的。）富蘭克林最早提出了避雷針的設(shè)想，并且經(jīng)過多次試驗，制成了實用的避雷針。1760年富蘭克林在費城的大樓上豎起了一根避雷針。到1782年，僅費城就安裝了400多個。就連曾經(jīng)激烈反對過的教堂也安裝了避雷針。1700年德國大哲學家康德贊揚他說：“富蘭克林是從天上取火種的第二個普羅米修斯”。（普羅米修斯是希臘神話中造福人類的神。他將天上的火種帶到人間，還教給人類多種手藝）?！举Y料3】檸檬使電鐘轉(zhuǎn)動1979年7月的一天早卜，在英國倫敦一條小巷的一家鐘表店里，掛出了一只新穎別致的電鐘。電鐘的下面用導線連接著一個像拳頭那么大的檸檬。這只閃光發(fā)亮的別致電鐘，立即吸引了前來修鐘的顧客。他們紛紛向店老板阿希爾提出各種問題，并不住地開著玩笑：“安東尼·阿希爾先生，你那個電鐘下面怎么吊了個檸檬？”“你們仔細看，正是這個小小的檸檬在帶動著電鐘走動呢！”阿希爾老板笑呵呵地說。一天，兩天，一月，兩月……五個月過去了，好奇的人們幾乎三天兩頭來觀看這只用檸檬帶動的電鐘。這時，盡管檸檬變得又小又干癟，可那電鐘卻走得十分準確。阿希爾自豪地對前來觀看的人說：“雖然這只檸檬表皮已經(jīng)干皺了，但只要檸檬里有汁，它仍能使電鐘轉(zhuǎn)動?！睓幟试趺磿闺婄娹D(zhuǎn)動呢？大家知道，插上不同金屬片的檸檬相當于一只電池，檸檬電池的原理跟化學電池的原理是一樣的，檸檬汁就好比化學電池中一種帶酸的液體。如果換用土豆等也可以收到同樣的效果。下面我們再講一個由于這樣的電池引出的一個故事。不久前，人們看到這樣一篇報道，瑞典一位失明了23年的婦女，拔去幾顆蛀牙以后，重見光明了。這一奇跡，使她欣喜若狂。醫(yī)生分析了她重見光明的原因。原來失明前她補過牙齒，補牙用的東西里含有金和銀，這兩種金屬和唾液作用，形成了一個小“電池”。“電池”發(fā)出的微弱的電流刺激了她的神經(jīng)。由于她對這種刺激特別敏感，便失明了。如今“病根”除去便復明了。因為補牙而失明，當然是一種極罕見的現(xiàn)象。但是，兩種金屬遇見鹽類、堿類或酸類形成一個電池，倒是千真萬確的?！举Y料4】電的性別人們對電現(xiàn)象進行觀察研究的過程中，發(fā)現(xiàn)了一個很有趣的現(xiàn)象：兩個相同的物體與其他某一物體摩擦后，這兩個相同物體之間不是相吸而是相斥。比如兩根玻璃棒用絲綢摩擦后，玻璃棒之間是相互排斥的。同時還觀察到，同一個帶電體如果與用毛皮摩擦過的火漆棒相吸，它就一定與用絲綢摩擦過的玻璃棒相斥。1733年法國人杜菲用實驗發(fā)現(xiàn)，帶電的玻璃和帶電的琥珀是相互吸引的，但是兩塊帶電的琥珀或者兩塊帶電的玻璃則是相互排斥的。這些現(xiàn)象的原因是什么呢？他猜想很可能是由于相互排斥的帶電體帶的是相同種類的電荷，而相互吸引的兩個帶電體帶的是異種電荷。也就是說，自然界存在著不同種類的電荷。那么存在幾種電荷呢？如何進行電荷的分類呢？杜菲根據(jù)大量的實驗事實，經(jīng)過比較分析，大膽地斷定：電有兩種：一種是與琥珀帶的電性質(zhì)相同，叫做“琥珀電”；一種是與玻璃帶的電性質(zhì)相同，叫做“玻璃電”。由于“琥珀電”和“玻璃電”對其他帶電體的作用恰恰相反──被“琥珀電”吸引的帶電體一定被“玻璃電”排斥，所以人們就分別稱它們?yōu)殛栯姡ㄒ步姓姡┖完庪姡ㄒ步胸撾姡?。就好比我們?nèi)擞心?、女之分一樣。當時只是用陽和陰或正和負來說明兩種性質(zhì)不同的電，至于稱誰為正電或負電，完全是任意的。為了統(tǒng)一起見，到了1747年，美國的富蘭克林便把絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電稱為“正電”，用“＋”號表示；把毛皮摩擦過的火漆棒（或琥珀）帶的電稱為“負電”，用“－”號表示。物理與生活物理與生活【資料1】靜電復印原理隨著經(jīng)濟的增長和科學技術(shù)的發(fā)展，復印機已越來越普及，文件、材料和圖紙等放進復印機，一會兒就可復制出若干份來，真是大大減輕了手工勞動，且又節(jié)省了時間。復印機大多是根據(jù)靜電原理設(shè)計的，這里有一個小實驗可以說明靜電復印的基本原理：找一張舊的唱片，放在桌子上，用一塊綢布在上面迅速摩擦，這樣唱片由于摩擦而帶了靜電。然后用手指在唱片上“寫”上幾個字。當然，這些字人眼是看不見的。這樣靜電母板就做好了。接著在一張紙上放些面粉，并用嘴輕輕地將紙上的面粉均勻吹到唱片上，由于電荷具有吸引輕小物體的性質(zhì)，唱片上有電荷的地方就吸上了較多面粉，而用手指寫過“字”的地方由于電荷通過人的手散失了，因此不能在吸引面粉。這樣在唱片上就將手指寫上的幾個字隱隱約約得顯現(xiàn)出來。這就是靜電復印基本原理的模仿實驗，你不妨可以試一試。在實際應用的靜電復印機中代替唱片的部件稱為硒鼓，字也不是用手寫的，而是用光照上的。當硒鼓充電以后，經(jīng)過光照處理，照光的部分電荷就會消失，文字、圖像等遮光的地方，電荷不會消失。當復印的黑粉撒到硒鼓上時，有文字、圖像的地方由于相對應的硒鼓帶電，可以吸引黑粉，這樣就可把原稿上的字或圖轉(zhuǎn)印到一張白紙上。這就是靜電復印的原理，同學們，你明白了嗎？【資料2】警惕靜電的危害摩擦是生產(chǎn)、生活中普遍存在的現(xiàn)象，伴隨摩擦產(chǎn)生的靜電也就跟生產(chǎn)、生活有著密切的聯(lián)系。但遺憾的是在許多情況下，“靜電”卻是不受歡迎的“不速之客”。在氣候干燥的季節(jié)，如果你穿著旅游鞋在干凈的地板上行走后，伸手抓金屬門柄，常常會給你一件意想不到的“禮物”──一個小火花跳到手上，麻得你不自在；當你伸手跟別人接觸，常常會給對方造成一次電擊，令人不快。這都是靜電的“惡作劇”。究其原因，原來是身體與空氣及周圍物體摩擦帶了電，由于旅游鞋底絕緣性能好，人體帶的電荷不能泄放入地，一旦接觸導體，就會發(fā)生火花放電，造成“不愉快”的電擊。我們還知道，物體帶電后能吸引輕小的紙屑、絨線，當然也能吸引更小的灰塵。日常用的塑料制品、穿的化纖衣物，都是摩擦起電的好材料，靜電電荷的良好棲息地。這些物品在使用過程中難免發(fā)生摩擦而帶電，使用不久它們的表面就會吸附一層灰塵，鮮艷漂亮的用具、衣物也就黯然失色。當然，這些都是生活中的小事?？墒且前l(fā)生在生產(chǎn)部門，問題就嚴重了。在化纖紡織工業(yè)中，用化纖絲如尼龍、晴綸、滌綸等織布時，由于化纖絲和金屬部件發(fā)生摩擦而起電，帶電的化纖絲相互排斥而松散，產(chǎn)生亂紗，給生產(chǎn)帶來麻煩。橡皮膠是重要的工業(yè)原料，又是良好的絕緣體。在生產(chǎn)過程中，橡膠與金屬摩擦、剝離及膠布撕裂時產(chǎn)生的靜電電荷不易泄漏，積累過多就會發(fā)生火花電。由于橡膠制品在生產(chǎn)過程中，很多工序要用汽油和笨等易燃品，因此火花放電往往會引起火災或爆炸。印刷車間，紙張由于跟機器和油墨摩擦而帶電，常常吸在鉛板或印刷機的滾筒上，影響連續(xù)印刷。攝影用的膠片，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的靜電電荷，常常發(fā)生放電現(xiàn)象，使膠片感光形成斑痕而報廢。在煤礦礦井中，由于種種摩擦產(chǎn)生的靜電電荷，一旦發(fā)生火花放電就會引起瓦斯爆炸，給人們的生命財產(chǎn)帶來巨大的損失。在火藥和炸藥的制造、調(diào)合、移動及貯藏時，伴隨摩擦、分離、混合等現(xiàn)象，會產(chǎn)生大量靜電電荷，若不采取必要的措施，更容易造成爆炸、著火等靜電災害。受靜電危害最苦的是石油工業(yè)，石油產(chǎn)品及蒸汽，是危險的易燃易爆品。微弱的火花放電也會引起含有汽油或煤油蒸汽的空氣燃燒爆炸。而石油生產(chǎn)和儲運過程中，幾乎處處有靜電；石油在管道中流動，在管壁上產(chǎn)生靜電；石油從管口流出，沖擊金屬容器會產(chǎn)生靜電；石油液滴飛濺與空氣摩擦，會產(chǎn)生靜電；石油通過過濾網(wǎng)，會產(chǎn)生靜電；石油在油罐車、油船中連續(xù)顛簸，運油車行駛時，輪胎和路面摩擦、甚至向油罐中灌入不同規(guī)格的新油等等，都會產(chǎn)生大量靜電。若防電措施稍有疏忽，就有可能造成不可挽回的損失。還有，飛機在空中飛行，在穿過云層時，與云中微小的冰或雪的晶體摩擦，使飛機帶上大量的靜電電荷，特別是飛機在雷雨天飛行時，雨滴濺落在飛機的表面也會使飛機帶電。只要飛機上的靜電放電電流超過5微安，無線電通信就要受到干擾。所以通常飛機上裝有靜電放電器，以便中和靜電電荷。汽車上的收音機，在炎熱干燥的季節(jié)里常因輪胎和路面摩擦產(chǎn)生靜電干擾而無法接收。狂風卷起的沙礫，往往攜帶大量的靜電電荷，中斷無線電通信，有時還會引起鐵路、航空等自動信號系統(tǒng)的信號失誤，造成嚴重事故?？梢姡a(chǎn)和生活中的靜電，一有時機就會興風作浪，若不采取防止措施，就會給人們造成很大的危害?！举Y料3】摩擦起電能使人觸電身亡嗎？在干燥天氣的夜晚，當你脫毛衣（或化纖衣服）時，由于毛衣與內(nèi)衣、頭發(fā)摩擦起電，會發(fā)生“劈劈啪啪”的響聲；如果在黑暗處，還會看到小火花。這時如果你的手碰到金屬的門把手，還會遭到一陣電擊，感到手發(fā)麻。上述現(xiàn)象表明，摩擦起電能產(chǎn)生相當高的電壓。有人運用電學知識估算過，直徑為1厘米的小球，在摩擦起電時竟能達到45同學們可能要問：這么高的電壓，能使人觸電身亡嗎？不必擔心，它不會使人觸電。為什么呢？原來，摩擦起電產(chǎn)生的電壓雖然很高，但是，電量卻很少，放電時間也很短，因此，在脫毛衣時，不會使你觸電身亡。不過，在許多情況下，摩擦起電產(chǎn)生的放電火花，卻會造成很大的危害。例如，油罐車開動時，動蕩的油和罐壁摩擦帶電以后，因放電會引起油罐爆炸。又如電子計算機房的工作人員在地毯上行走，因摩擦使人體帶電，當工作人員的手觸碰電子計算機時，計算機里靈敏而又脆弱的電子元件就有可能會因為瞬間的高壓放電而被損壞。摩擦放電產(chǎn)生的電火花，有時還會引起火災，造成巨大的損失。因此我們應該注意防止。【資料4】避雷針閃電的放電電流可以高達幾十萬安培,會使建筑物遭受嚴重損壞.這就是雷擊。為了避免雷擊,人們設(shè)計了避雷針，避雷針是針狀金屬物,裝在建筑物的頂端,用粗導線與埋在地下的金屬板相連,以保持與大地的良好接觸。當帶電云層接近時，大地中的異種電荷被吸引到避雷針的尖端，并由于尖端放電而釋放到空氣中，與云層中的電荷中和，達到避雷的目的，現(xiàn)代避雷針是美國科學家富蘭克林發(fā)明的。【資料5】廢電池的危害和回收我國是電池消費大國,同時也是電池的生產(chǎn)大國,年產(chǎn)量超過100億節(jié),是世界電池產(chǎn)量的1/3.雖然電池給我們的生活帶來了方便,但是目前對廢電池回收處理卻很不得力,多數(shù)是被投棄于生活垃圾之中,成為生活垃圾中的一個有害成分,它不僅增加了垃圾處理的難度,對環(huán)境也構(gòu)成潛在的危害。廢電池對環(huán)境和健康的危害,主要是因為其中含汞\鎘等重金屬,生活垃圾中廢電池如果埋入地下,久而舊之,電池腐爛,金屬溶出,可能污染水體,如果污染土壤,重金屬會在土壤中蓄積,通過作物這一食物鏈進入人體.若是采用焚燒法處理垃圾,汞蒸