(共23张PPT)
第1章 从富兰克林到库仑
第1章 从富兰克林到库仑
新知初探,自学导引
梳理知识·夯实基础
要点突破·思维启动
突破疑难·讲练提升
典题示例·讲练互动
以例说法·触类旁通(共25张PPT)静电与生活
1．知道静电对日常生活、生产有利也有害，通过实例，了解在生产和生活中静电的利用与防止． 2．培养运用物理原理解释实际问题的能力． 3．体会物理学的发展对人类产生的影响，认识科学、技术与社会的关系．
一、从闪电的功过说起
闪电时放出的能量极为巨大，会导致森林起火、房屋倒塌、人畜伤亡等，造成巨大损失．但闪电也有它的好处：每次闪电时会使空气中的氮和氧直接化合，产生NO，随雨水降落形成硝酸盐，是一种很好的氮肥；在人类进化史上闪电也功不可没．
二、静电的应用
静电的应用是利用了静电停留在物体的某一部分，并能吸引轻小物体这一特点，如静电复印机、静电喷漆、静电植绒、静电除尘等新技术．
1．静电复印机的工作原理
???
2．静电除尘的原理
当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压．玻璃管中的气体被强电场电离，成为电子和正离子，正离子被吸附到直导线上，电子在向管外线圈运动，运动过程，遇到烟气中的固体颗料，并使之带负电，吸附到玻璃管上，最后在重力的作用下落到下面去．
3．使药液带电与叶片相吸，可防止喷洒到农作物上的农药被风吹走，提高喷洒效果．
三、静电的防止
防止静电危害最基本的方法是：尽快把静电导走，避免过多的积累．
1．印染厂里防静电：印染厂里的静电现象会使印染质量下降，人们常常采用湿度调节来解决这一问题．
2．避雷针：雷电这一静电现象常常会造成巨大的自然灾害，为了避免雷电的危害，通常使用避雷针．
3．
油罐车防静电：油罐车的尾部拖有一条铁链，靠它把电荷导入大地，避免由静电造成的危害．
一、静电是如何产生的
两种不同的物体相互摩擦可以起电，甚至干燥的空气与衣物摩擦也会起电．摩擦起的电在能导电的物体上可迅速流失，而在不导电的绝缘体如化纤、毛织物等物体上就不会流失而形成静电，并聚集起来，当达到一定的电压时就产生放电现象，产生火花并发出声响．
二、静电的应用
静电喷漆
将喷枪和待喷漆工件分别接在高压电源的正负两极，从喷枪喷出的漆带同一种电荷，由于同种电荷相互排斥，形成大量的雾状漆，这些带电的雾状漆在电场力的作用下非常准确地向带有另一种电荷的工件奔去，牢固地粘在工件表面，完成喷漆．静电喷漆不担提高了喷漆质量，而且减少了对人体的危害，目前已经广泛地运用到生产当中．
三、静电的防止
1．防止静电的危害应遵守的原则和采取的方法
基本原则：控制静电的产生，把产生的静电迅速引走以避免静电的积累．控制可以减少因摩擦而产生的静电．
方法：接地放电、增加湿度、非导电材料的抗静电处理等．
2．静电的防止——放电
(1)火花放电
当电荷在物体上大量聚集时，在物体周围会产生电场，如果电场足够强，原来是绝缘体的空气被强电场击穿变为导体，这一现象称为空气的电离，强大的电流通过电离的空气时发声、发光、产生电火花并放出大量的热，这就是火花放电现象．
①云层与云层之间或云层与地面之间产生的闪电、雷鸣．
②在干燥的空气中脱掉化纤衣服时，会看到火花，并听到噼啪声．
③实验室中感应起电机两个导电杆之间产生电火花．
(2)接地放电
用导线把带电体与大地连接起来，从而使带电体上的电荷导入大地．这是接地放电现象．
①油罐车尾部拖一铁链，把车上的电荷导入大地．
②飞机降落时，它与空气摩擦产生的静电通过导电橡胶轮胎导入大地．
③计算机房和大型电话交换机房的地板要用导电良好的材料制成，以减少静电的积累．
(3)尖端放电
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”，也就是将空气电离．中性分子电离后变成带负电的离子和带正电的离子，这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子，那些所带电荷与导体尖端符号相反的离子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上电荷中和，这就是尖端放电．生活中常见的例子有：
①避雷针就是利用了尖端放电原理，避雷针上的电荷通过针尖放出，逐渐中和云层中的电荷，保护建筑物不遭受雷击．
②高压设备中导体的表面做得尽量光滑，就是为了避免尖端放电的产生，夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，俗称电晕，也是一种微弱的尖端放电现象．
题型1 静电的利用
图为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离出的电子在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，因而煤粉被吸附到管上，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Em>En
D．电场强度Em[思路点拨] 根据题干中提及的煤粉带负电和吸附到管上的现象分析．
[解析] 电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电，N接电源正极，将金属棒与金属管壁看成电容器，则其内电场线分布情况如图所示．
由图可知金属棒附近的m点处电场线较密，而靠近金属管壁的n点处电场线较疏，故m处场强比n处场强大，即Em>En．
[答案] AC
本题易出现读题不认真，抓不住题干的关键词和隐含条件而找不出解题突破口的现象．
题型2 静电的防止
下列措施中，属防止静电危害的是( )
A．油罐车后有一条拖在地面上的铁链条
B．小汽车上有一根露在外面的小天线
C．在印染厂中保持适当的湿度
D．在地毯中夹杂0．05～0．07 mm的不锈纲丝导电纤维
[思路点拨] 注意静电所能产生的危害及静电的特点，根据静电的特点采取相关措施，以防止静电的危害．
[解析] 油罐车后装一条拖在地面上的铁链条，可以及时导走油罐车上产生(摩擦等原因)的静电荷，避免电荷越积越多产生高压放电，使油罐车起火爆炸，所以A项正确．在地毯中夹杂导电纤维，同样是为了导走摩擦产生的静电荷，而印染厂中保持适当湿度，是为了使静电荷及时散失，避免干扰印染的质量，所以C、D项正确．而在小汽车外露出一根小天线，是为了接收电磁波(收音机等)，如果小天线不露在汽车外，车内处于被金属包围的环境中，因静电屏蔽作用，无法收到无线电信号，因此，B项错误．所以A、C、D项正确．
[答案] ACD
尽快把静电导走，避免电荷越积越多，是防止静电危害的基本方法．
[随堂检测]
1．静电喷涂是利用静电现象制造的，其喷涂原理如图所示，则以下说法正确的是( )
A．在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间有一强电场
B．涂料微粒一定带正电
C．涂料微粒一定带负电
D．涂料微粒可能带正电，也可能带负电
解析：选AC．由正电荷对涂料的吸引作用可得出涂料带负电荷．
2．如图所示，先用绝缘细线将导体悬挂起来，并使导体带电．然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点，再用小球与验电器接触．用同样的方法检验B、C部位的带电情况，则( )
A．与A接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大
B．与C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大
C．与A、B、C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度一样大
D．通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集
解析：选B．带电导体的平坦部位电荷比较稀疏，凸出部位电荷比较密集，即C处电荷最密集，B处次之，A处最稀疏，因此小球接触A点时，取得的电荷最少，与验电器接触时，验电器箔片得到的电荷最少，箔片张开的角度最小；反之与C处接触时，箔片张开的角度最大．
3．关于静电复印机在工作过程中的正确说法是( )
A．充电时让硒鼓表面带上负电
B．硒鼓上静电潜像带正电
C．墨粉带正电
D．复印过程中，白纸不带电
解析：选B．复印每一页书稿都要经过充电、曝光、显影、转印等几个步骤，这些步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的：
充电：由电源使硒鼓表面带上正电荷．
曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在硒鼓上，硒鼓上字迹的像实际是没有光照射的地方，保持着正电荷，而其他地方受到了光线照射，正电荷被导走．这样，硒鼓上就留下了字迹的“静电潜像”．
显影：带负电的墨粉被带正电的“静电潜像”吸引，并吸附在潜像上，显出墨粉组成的字迹．
转印：带正电的转印电极使输纸机构送来的白纸带正电，带正电的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸到白纸上．
4．如图为静电除尘器除尘机理的示意图，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列说法正确的有( )
A．到达集尘极的尘埃带负电荷
B．电场方向由集尘极指向放电极
C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D．在同一位置带电量越多的尘埃所受电场力越大
答案：ABD
5．在给电脑硬件进行维修时，技师常把手在金属水龙头上触一下，这样做的目的是__________________________________________．
解析：人在干燥环境中工作时，由于人体与衣服的摩擦，常出现静电现象，与金属水龙头或地接触可以把电荷导走．
答案：导走身上的静电，防止电荷把电脑上的电子元件损坏
[课时作业][学生用书P67(单独成册)]
一、选择题
1．下列哪些措施是为了防止静电产生的危害( )
A．在高大的建筑物顶端装上避雷针
B．在高大的烟囱中安装静电除尘器
C．油罐车安装拖地的铁链
D．静电复印
解析：选AC．避雷针是利用尖端放电，导出地面电荷与云层电荷中和，油罐车安装拖地铁链是利用铁链将摩擦产生的静电荷导走．B、D两项是静电的作用．
2．静电在生产和生活中有重要的用途，有时也会带来很多麻烦，需要防止，下列有关静电的现象和行为，对我们有利的是( )
A．静电喷涂
B．飞机轮胎用导电胶制成
C．油库非常干燥
D．静电除尘
解析：选ABD．静电喷涂、静电除尘是静电现象的应用，故A、D选项正确，飞机轮胎用导电胶有利于及时把产生的静电导走．故B选项正确，油库干燥，产生的静电不能及时导走，易发生危险，故C项错误．
3．干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松．主要原因是( )
A．头发散失了水分后变得坚硬
B．由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥
C．太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀
D．梳子的机械分离作用使各根头发彼此分开
解析：选B．由于摩擦起电，且干燥天气中不易导走，头发间带了较多的同种电荷，相互排斥．
4．以下说法不正确的是( )
A．穿着化纤服装的人在晚上脱衣服时，常会看到闪光并伴有轻微的“噼啪”声，这是由摩擦起电所造成的现象
B．摩擦起电产生的电压总是很低的，因此对人不会造成伤害
C．摩擦起电产生的电压可能高达几千伏以上
D．脱化纤服装时，由于摩擦起电产生的静电能量很小，通常不会对人造成伤害
解析：选B．化纤服装与人的毛发或其他衣物摩擦起电，带静电并产生火花放电，我们会听到“噼啪”声并能观察到电火花．脱化纤衣服时产生的静电压很高，可高达数万伏，但静电荷量很小，不会对人体造成伤害，选项A、C、D说法是正确的．故选项B说法是错误的．
5．电视机的荧光屏表面经常有很多灰尘，这主要是因为( )
A．荧光屏具有吸附灰尘的能力
B．房间内灰尘的自然堆积
C．电视机工作时，荧光屏表面温度较高
D．电视机工作时，荧光屏表面有静电
解析：选D．电视机工作时，荧光屏的表面有静电，会吸引灰尘颗粒，所以选项D正确．
6．人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘，其原因是( )
A．人造纤维的导电性好，容易吸引灰尘
B．人造纤维的导电性好，容易导走静电，留下灰尘
C．人造纤维的绝缘性好，不易除掉灰尘
D．人造纤维的绝缘性好，容易积累静电，吸引灰尘
解析：选D．人在工作和生活中，由于衣服的摩擦等原因要产生静电，带电物体能够吸引轻小物体，灰尘容易吸附到衣物上．人造纤维比棉纤维的绝缘性能强，更容易积累静电荷，因此更容易吸引灰尘．
7．在编织某种地毯时，常在编织过程中夹杂一些不锈钢丝，这是因为( )
A．使地毯更好看
B．使地毯更耐用
C．使地毯更善于传热
D．释放静电，使地毯不易沾上灰尘
解析：选D．在地毯中夹杂一些良导体不锈钢丝是为了及时将地毯上积累的静电导走，以防有静电吸附灰尘等不利现象产生．
8．
静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用，如静电除尘、静电复印等，所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上．现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电荷产生的电场中，它们的运动轨迹如图所示，则( )
A．a带负电荷，b带正电荷，c不带电荷
B．a带正电荷，b不带电荷，c带负电荷
C．a带负电荷，b不带电荷，c带正电荷
D．a带正电荷，b带负电荷，c不带电荷
解析：选B．根据“同种电荷相排斥，异种电荷相吸引”判断．正确选项应为B．
二、非选择题
9．如图所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃垫起来，使玻璃离开桌面20～30 cm．在宽0．5 cm的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃上擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了．
(1)为什么小纸人会翩翩起舞？
(2)如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤，实验效果会更好，此现象说明了什么？
(3)如果向“跳舞区”哈一口气，小纸人跳得就不活跃了，此现象说明了什么？
解析：(1)玻璃板被摩擦后产生电荷，使硬泡沫塑料与纸人相互吸引．
(2)说明在干燥环境中容易起电，其原因是干燥的空气不会把摩擦后玻璃板上产生的电荷导走．
(3)说明在潮湿的环境下，不易摩擦起电，因为潮湿的空气具有导电能力，把摩擦后玻璃板上产生的电荷导走了．
答案：见解析
10．雷电是怎样形成的？避雷针为什么装在建筑物的顶部，且必须接地？雷电天气，能不能在大树下避雨？
解析：云层与云层之间以及云层与大地之间通过摩擦、感应等方式带有电荷，当电荷积累到一定程度时，通过火花放电，形成雷电；
避雷针装在建筑物顶部，以便于尖端放电；
避雷针接地，以便于接地放电；
在有雷电的天气，人们不能在大树下避雨，因为在空旷的田间，大树易于积累电荷，容易发生放电现象．
答案：见解析
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