2017秋沪科版高中物理选修3-1（课件+学案）：1.3静电与生活 (2份打包)

学案3　静电与生活 [目标定位] 1.了解雷电产生的原因及避雷针的工作原理.2.了解静电在现代科技中的应用及静电的危害与控制． 一、雷电与避雷 在夏天的雷雨天，经常发生一些物体被雷击的情形，造成一定的损害，甚至使人失去生命． (1)雷电是怎样形成的？ (2)试用放电针放电的现象说明避雷针是如何避雷的？ 答案　(1)云层间相互摩擦时产生了大量的正负电荷，使得云层之间、云层与大地之间存在极高的电压，潮湿的空气容易被击穿形成强电流，使空气发光发声，便形成雷电． (2)在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应出大量电荷，由于避雷针针头是尖的，导体尖端总是聚集了最多的电荷，这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针与这些带电云层就像放电针两个尖针一样．当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体．这样，避雷针就通过尖端放电，不断向大气释放电荷，中和空气中的电荷，起到避免雷击的作用． [要点总结] 1．雷电形成时，云层之间、云层与地面之间的电压达几百万伏以上，形成的强电流达几十万安培．电流生热使空气发光产生闪电，空气受热突然膨胀发出巨响形成雷声． 2．避雷针避雷的原理：当带电的雷雨接近建筑物时，由于静电感应，避雷针上出现与云层相反的电荷，通过尖端放电，不断向大气释放这些电荷，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的． 例1　避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是(　　) A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地 B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷 C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地 D．以上说法都不对 答案　B 解析　带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的电荷，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免遭受雷击．所以只有B正确． 二、静电与现代科技 现代科技设备广泛应用了静电知识，其基本原理是什么？ 答案　现代科技设备都是利用同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原理． [要点总结] 1．静电的应用有多种，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等，它们的共同原理是：让带电的物质微粒在电场力的作用下，奔向并吸附到带异种(填“同种”或“异种”)电荷的电极上． (1)用静电净化空气：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，经过带正电的网格，带负电的烟尘等微粒被吸附在其上；空气又通过带负电的网格，带正电的烟尘等微粒被吸附在其上． (2)静电提高喷洒农药效果：静电喷嘴内装有一根带正电的针，喷出的农药水珠带有大量正电荷而农作物叶子一般都带负电，带正电的农药水珠喷洒到农作物上时，就被吸附在叶子上，不会被风吹走． (3)静电复印、静电植绒都是利用了静电的有关知识，其中静电复印是墨粉被硒鼓上的静电吸引，被转移到复印纸上形成文字或图案． 2．在现代科技中，如果想使颗粒、水珠被吸附在物体表面，应使颗粒、水珠和被吸附的物体带异种(填“同种”或“异种”)电荷．如果想使颗粒尽可能的散开，应使颗粒带上同种(填“同种”或“异种”)电荷． 例2　电视机的荧光屏表面经常有许多灰尘，主要的原因是(　　) A．灰尘的自然堆积 B．玻璃具有较强的吸附灰尘的能力 C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘 D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘 答案　D 三、静电的危害及控制 1．静电有哪些危害？请举例说明． 答案　冬天化纤衣服上的静电会使衣服贴在人身上；半导体生产车间，静电会使尘埃吸附在芯片上，影响产品质量；在印刷行业，静电会使纸张粘在一起；在制药厂里，因静电吸引尘埃，使药品达不到标准纯度等等． 2．防止静电危害的方法有哪些？ 答案　(1)在工业生产中，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备和抗静电材料；(2)用导线将设备接地，把电荷导入大地；(3)适当增加工作环境的湿度以让静电随时释放等． [要点总结] 1．防止静电危害的基本原则是： (1)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； (2)通过工艺控制可以减少因摩擦而产生的静电． 2．避免静电积累的常用方法有：抗静电处理、静电接地、增加湿度等． 例3　下列哪些措施利用了静电(　　) A．油罐车的底下有条铁链搭到地上 B．农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电 C．家用电器如洗衣机接有地线 D．手机一般都装有天线 答案　B 解析　油罐车的底下有条铁链搭到地上，目的是把油罐车产生的静电导到地下，保证油罐车的安全，家用电器也一样，A、C错误．农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电，而叶子上带有负电，农药不会被风吹走，B正确．手机接有天线的目的是更好的接收信号，D错误． 1．(雷电与避雷)雷电灾害是一种比较严重的气象灾害，国家气象局的统计表明，我国每年将近1 000人遭雷击死亡，雷击造成的直接经济损失近10亿元．为了