高中物理 1.3 静电与生活 1 沪科选修31

1．3静电与生活.目标导航1.知道静电的特点及在新技术中的应用．2．知道静电的危害及控制．(重点).新知初探自学导引一、雷电与避雷1．雷电的形成自然界中的云层相互_______，导致云层间___________大量集聚．靠近地面的云层中电荷的大量集聚，会使地面因___________而引起电荷集聚．云层之间、云层与地面之间会形成几百万伏以上的高压．摩擦异种电荷静电感应.这个高电压击穿空气(使空气电离)，产生最高可达几十万安培的瞬间电流．电流生热使空气发光产生________，空气受热突然膨胀发出巨响形成________．2．避雷针是利用___________原理来避雷的．二、静电与现代科技静电在现代科技中有着广泛的应用1．用静电__________闪电雷声尖端放电净化空气.2．用静电提高喷洒农药效果3．静电_______4．静电_______三、静电的危害及控制1．危害：无论在日常生活和工农业生产中,还是在科学实验中随时都可能发生因静电作用而引起的危害,主要表现在由于____________产生的不良后果和_________引起的危害．复印植绒静电力作用静电火花.2．控制：工业生产中常用___________，适当增加____________，用抗静电材料包装电子产品等方式防止静电的危害．导线接地空气湿度.想一想如图1－3－1所示，我们经常在路上看到油罐车的后面拖着一条尾巴(铁链)，你知道这条铁链是做什么用的吗？提示：因为油罐在运输的时候，油会与桶壁摩擦起电，油罐车后面拖一条铁链是为了将产生的电荷及时转移到大地，这样就可以防止静电聚集，减小爆炸的危险．图1－3－1.要点探究讲练互动要点1静电的应用学案导引生活中的静电应用的基本原理是什么？.1．避雷针电荷在导体表面的分布是不均匀的：突出的位置，电荷比较密集；平坦的位置，电荷比较稀疏．导体尖端部位的电荷特别密集，尖端附近的电场就特别强，会产生尖端放电．避雷针就是应用了导体尖端放电的原理．带电云层靠近建筑物时,同种电荷受到排斥，流入大地，建筑物上留下了异种电荷．.当电荷积累到一定程度时，会发生强烈的放电现象，可能产生雷击．如果建筑物上安装了避雷针，在避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放出，逐渐中和云中的电荷，就能保护建筑物，使其免遭雷击．2．电子空气净化器电子空气净化器利用风扇将空气送入机内．空气流经正、负电极间时,首先经过带正电的网格,这时带负电的烟尘等粒子被吸附在其上．.接着，空气又通过带负电的网格，这时带正电的烟尘等粒子被吸附在其上．最后，活性炭过滤器再将空气中的剩余尘粒过滤一遍，把洁净的空气送入室内．3．静电复印机激光扫描原稿上的文字或图案，经反射聚焦在携带静电的硒鼓上．.激光扫描到原稿上的空白处，硒鼓上相应部位的静电荷就被消除，留在硒鼓上的静电荷就形成了原稿的文字或图案．墨粉被硒鼓上的静电吸引，被转移到复印纸上并被加热固定,复印纸上就出现了原稿上的文字或图案．. 如图1－3－2所示是静电除尘的原理示意图，关于静电除尘的原理，下列说法正确的是(

)A．中间金属丝A与金属管B分别接高压电源的电极B．金属丝和金属管带电后具有吸引轻小物体的作用例1图1－3－2.C．烟尘通过该空间时被A、B两个电极的电荷吸引而被吸附，能起到除尘的作用D．烟筒本身就有除尘作用，没有必要加高压电源【思路点拨】解此题可利用静电吸引轻小物体的原理，结合电源两极的作用来分析．.【精讲精析】烟筒内的两个金属电极必须接在高压电源上，使两个电极被充电而带上等量异种电荷，而电荷又有吸引轻小物体的作用,所以从下而上的烟尘被吸附在电极上，从上面的排烟口排出的气体就清洁了，从而起到除尘的作用，所以前三项正确，最后一项错误．【答案】

ABC.【规律总结】善于透过现象，挖掘现象的本质,从而提高分析、解决实际问题的能力．.变式训练1．下列说法中正确的是(

)A．静电除尘的原理是让带上电荷的灰尘在静电力的作用下，奔向带有异性电荷的电极上B．静电复印的原理是让油墨带上电荷，然后在静电力的作用下奔向并吸附到带异种电荷的白纸上.C．静电喷涂的原理是让油漆带上电荷，然后在静电力的作用下，奔向并吸附到吸引油漆的工件上D．静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方解析：选ABC.灰尘很容易吸附电子，静电除尘的原理就是吸附负电荷的灰尘在静电力作用下，被吸附到带正电荷的圆筒上；.静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电，在静电力作用下吸附到带异种电荷的预期部位；静电复印曝光时，在光学系统作用下，将原稿图像投射到感光片上，并使其形成静电潜像的过程，曝光时，感光片亮区光导体导通，表面电荷迅速消失(亮衰)，暗区光导体绝缘，表面电荷基本保持(暗衰)．.要点2静电的危害及控制方法学案导引静电的存在有时会有不利的方面,如何控制？.1．静电的危害(1)静电的主要危害是其放电火花引发事故，如油罐车运油时，因为油与金属的振荡摩擦,会产生静电的积累，达到一定程度产生火花放电，容易引爆燃油，引起事故，所以要用一根铁链拖到地上，以导走产生的静电．(2)另外，静电的吸附性会使印染行业的染色出现偏差等．.2．防止静电的基本方法(1)防止静电危害的基本原则有：控制静电的产生，把产生的静电导走、中和，防止静电荷的积累．(2)避免电荷积累的常用方法用导线接地、增加湿度、对非导电材料进行抗静电处理．.

(2020·天津高二质检)在下列措施中，能将产生的静电尽快导走的是(

)A．飞机轮子上搭地线B．印染车间保持湿度C．复印图片D．电工钳柄装有绝缘套【思路点拨】根据避免静电积累方法及结合题目中静电积累的原因分析．例2.【精讲精析】飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量静电荷，降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患，因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电会给车间带来火灾隐患，.为防止火灾发生，其中安全措施之一就是使车间保持湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，刚好需要应用静电；电工钳柄装有绝缘套是防止导电，保护电工的安全．【答案】

AB.变式训练2．下列静电现象中有害并需要防止的是(

)A．煤矿里产生静电火花B．半导体器件生产车间芯片吸附尘埃C．静电纸在喷墨打印机中吸附炭粉D．静电在印刷车间使纸张粘在一起.解析：选ABD.煤矿里产生的静电火花会引起瓦斯爆炸；半导体器件往往用抗静电材料包装，原因是它们在车间里会吸附一些尘埃，在运输途中也会吸附一些尘埃；静电在车间里使纸张粘在一起，会给印刷带来不便，这些都是有害的．.物体起电原因和静电控制的分析[经典案例]

(9分)一同学根据自己的所学所想，总结了一篇科学生活报告，以下是报告中的部分内容，该内容中有部分认识是不科学或不正确的，请你依据所掌握的知识，将不合适的内容标号填入题后空格,并说明理由或加以修正．热点示例创新拓展.“在我们身边有好多产生静电或放电的现象：①冬天，空气干燥时，人们穿在身上的化纤服装经过摩擦可产生静电，当脱衣时会看到火花放电；②汽车在长途行驶时，车身与空气摩擦也会产生静电，为了安全，车上一般都有一个“尾巴”——导电的金属吊链,将电荷随时导入地下；③冬天,放学回家,用手推金属门时,也会产生放电,这是人体与金属门之间的温差所致；.④云彩中的微尘常常带有大量的静电，当不同电性的云块遇到一起，或带电云块与地面之间遇上潮湿的空气时，都容易发生放电，引起闪电和雷声；一些工厂的车间内往往存在大量的带电浮尘，为防止静电过多发生放电，引起火灾,⑤可以在车间两端的墙壁上，加上两个大电极，通过吸附带电浮尘来消除静电；.⑥也可以经常喷洒水雾，增加空气湿度，防止产生静电；⑦或者增加厂房的干燥程度，使空气处处绝缘，带电的粉尘就不能放电了……”以上所述，不科学或不正确的有：(1)标号③不正确，理由或修正为人身上的静电与接地的金属门发生放电，与温差无关(2)标号________，理由或修正为_________．.(3)标号________，理由或修正为_________．(4)标号________，理由或修正为_________．【审题指导】解此题的关键是对题目中提及的各种现象结合所学物体起电原因和静电控制的方法分析．.【解题样板】①中所述现象正确．②中所述不正确，一般是在油罐车或运输易燃的物品的车辆后面有一金属吊链．(3分)③中现象产生的原因是人带电后与接地的金属门发生放电，与温差无关．④中所述现象正确．⑤中所述方法是不科学的，不可能制作很大的极板，这样效果差，同时也不安全．(3分)⑥中所述方法正确；.⑦中所述不正确，空气越干燥，电荷越容易积累，一旦放电危险更大．(3分)【答案】

(2)②不正确运输燃油或易燃物品的车后要挂金属吊链，普通车一般不挂(3)⑤不科学厂房较大，制作大电极板耗材多，效果差，也不安全(4)⑦不正确空气越干燥,电荷越容易积累，一旦放电危险更大.名师讲坛精品资源国王赌气歪打正着“避雷球”胜过避雷针美国科学家最近发现，200多年前英国国王乔治三世“歪打正着”发明的“避雷球”，避雷效果要比美国科学家本杰明·富兰克林发明的避雷针好．.据德国《明镜周刊》报道，美国新墨西哥州矿山技术研究所的大气物理学家最近在一座经常遭受雷电袭击的山顶，对各种避雷针的避雷效果进行了大量比较实验，发现尖顶避雷针的避雷效果不如圆顶的好．所以，应该将“避雷球”——即圆顶避雷针的发明专利授予当年的英国国王乔治三世．实验中科学家们发现，雷电更喜欢光顾圆顶的避雷针而不是尖顶的，而避雷效果最好的是直径为19毫米的圆顶铁棒．.对于这种有趣的现象，科学家们解释说，与尖顶避雷针相比，圆顶避雷针的球状顶端能形成更强的电场，所以就更容易吸引雷电，达到更好的避雷效果．众所周知，避雷针是美国人本杰明·富兰克林1725年发明的．根据他的发明，只需用一根简单的铁棒即可将雷电引入大地，使建筑物免遭雷击，前提是要将其顶端做成尖状．.但是，当时的英国国王乔治三世却不理会富兰克林的建议，因为富兰克林积极主张当时的英国殖民地北美独立,这惹恼了英国国王．于是这位乔治三世下了一道命令：他所有宫殿上的避雷装置的顶端必须做成球状，而不是富兰克林建议的尖状．他怎么也想不到，在科学上他的“避雷球”居然“歪打正着”地胜过了富兰克林的避雷针．..9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:10:42PM11、以我独沈久，愧君相见频。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海别，几度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他乡生白发，旧国见青山。。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、行动出成果，工作出财富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、没有失败，只有暂时停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:10:42PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香积寺，数里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荆门九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天气晚来秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、杨柳散和风，青山澹吾虑。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2023/2/3202