高中物理 1.3生活中的静电现象课件 新人教版选修1-1

高中物理 1.3生活中的静电现象课件 新人教版选修1-1内容摘要：

1、三、生活中的静电现象 情景导入 课程目标 高大的建筑物上安装的避雷针为什么都做成头部尖尖的形状呢 ? 提示 : 带电云层靠近建筑物时 , 会在建筑物上感应出电荷 ,而电荷在物体表面越尖锐的位置分布也会越密集 , 更容易发生尖端放电 , 从而保护建筑物 , 使其免遭雷击。 1 . 了解生活中常见的静电现象 , 能够用所学的知识解释简单的静电现象。 2 . 知道尖端放电现象和避雷针的原理。 3 . 了解人类应用静电和防止静电的事例。 一 二 三 一、放电现象 1 . 火花放电 : 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。 2 . 接地放电 : 用 2、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 , 这就是接地放电现象。 一 二 三 思考 住在北方旅店的旅客对服务员说 : “ 有好几次在旅店走廊内与人握手或者按电梯开关时 , 感到浑身一震 , 手臂发麻 , 一定是旅店内有什么地方漏电。 ” 服务员说 : “ 请放心 , 本店经过严格检查 , 没有漏电现象。 ” 你能解释旅客可能遇到的情况吗 ? 提示 :北方的空气很干燥 ,人体与衣物由于相互摩擦而积累了电荷 ,且人穿的皮鞋、走的地毯使人体与大地绝缘 ,积累的电荷不能及时导入大地。 当电荷在身体上积累过多时与他人握手或接近其他物体时 ,就会有放电现象发生 ,人就有了局部触电 3、的感觉。 因为电荷积累有限 ,所以不会发生触电事故。 一 二 三 二、雷电和避雷 1 . 雷电 : 云层之间或云层与大地之间发生的强烈的 放电 现象 , 并能产生耀眼的闪光和巨响。 2 . 尖端放电 ( 1 ) 实验表明 , 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 , 导体尖锐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。 ( 2 ) 避雷针是利用 尖端放电 的原理来工作的。 思考 夜间高压线周围有时会出现一层绿色的光晕 , 俗称电晕 , 请问这属于一种什么现象 ? 提示 :这是一种微弱的尖端放电现象。 一 4、 二 三 三、静电的应用和防止 1 . 静电的应用主要有静电 除尘 、静电喷漆、静电复印等。 2 . 静电除尘的原理 : 烟尘由于吸附了电子而带负电 , 在 电场 力的作用下向带异种电荷的电极运动 , 最后被吸附在电极上 , 这样可除去烟尘中的微粒。 探究 一 探究 二 探究三 探究一 认识常见的放电现象 问题导引 “ 在干燥的空气中脱化纤衣服时 , 会看到电火花 , 并听到噼啪声 ” “ 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 ” 分别属于哪类放电现象 ? 提示 :前者是当静电累积到一定程度时产生的 “ 火花放电 ” ,后者是带电体与大地连接后的接地放电现象。 探究 5、一 探究 二 探究三 名师精讲 1 . 放电现象 : 带电体失去电荷的现象。 2 . 火花放电 : 最常见的放电现象 , 当静电荷积累到一定程度时 , 就会产生火花放电。 火花放电在生活中常会遇到。 在地毯上行走的人 , 与地毯摩擦而带的电荷如果足够多 , 当他伸手去拉金属门把手时 , 手与金属把手间会产生火花放电 , 严重时会使他痉挛 ; 在空气中飞行的飞机 , 与空气摩擦而带的电在着陆过程中如果没有被导走 , 当地勤人员接近机身时 , 人与飞机间会产生火花放电 ,严重时能将人击倒 ; 静电对现代高精密度、高灵敏度的电子设备颇有影响 ,带静电很多的人甚至可以使那些灵敏、脆弱、小巧玲珑的电子器件 6、因火花放电而被击穿 , 毁坏一部电子仪器。 探究 一 探究 二 探究三 3 . 接地放电 ( 1 ) 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 , 这就是接地放电现象。 ( 2 ) 常见的接地放电现象 油罐车尾部拖一铁链 , 把车上的电荷导入大地。 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。 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 , 以防静电的积累。 探究 一 探究 二 探究三 【例题 1 】 专门用来运输柴油、汽油的油罐车 , 在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链 , 对它的作用下列说法中正确的是 ( ) A. 让铁链 7、与路面摩擦产生静电 , 使油罐车积累一定的静电荷 B. 让铁链发出声音 , 以引起其他车辆的注意 C. 由于罐体与油摩擦产生了静电 , 罐体上的静电被铁链导入大地 , 从而避免了火花放电 D. 油罐车的尾部装有拖地的铁链 , 这是一种时尚 解析 :在运输柴油、汽油时 ,油罐车由于上下、左右颠簸摇摆 ,造成油和油罐的摩擦而产生静电 ,汽车轮胎导电性能不好 ,难以把静电导入大地 ,安装铁链的目的就是避免静电的积累。 答案 : C 题后反思 防止静电的基本方法是尽快把静电导走 ,避免过多的电荷积累。 探究 一 探究 二 探究三 探究二 对尖端放电的认识 问题导引 在燃气灶上常常安装电子打火器 , 用 8、电池接通电子线路产生高电压 , 通过高压放电的电火花点燃气体。 我们看到 , 图中点火器的放电电极做成了针尖状。 为什么把放电电极做成针尖而不是圆头状 ? 提示 :因为针尖状的放电电极电荷会特别密集 ,尖端附近的电场会特别强 ,极易发生尖端放电产生电火花 ,从而点燃气体。 探究 一 探究 二 探究三 名师精讲 1 . 电荷在导体表面的分布规律 ( 1 ) 导体内部没有电荷 , 电荷只分布在导体的外表面。 这是因为 , 假如导体内部有电荷 , 导体内部的电场强度就不为零 , 自由电荷就会发生定向移动 ,导体也就不会处于静电平衡状态。 ( 2 ) 在导体的表面 , 越尖锐的位置 , 电荷的密度越大 , 9、凹陷的位置几乎没有电荷。 关于这一点 , 不妨假设一个极端的例子来理 解 : 绣花针带电后由于同种电荷的相互排斥作用 , 电荷自然会被 “ 挤到 ” 针的两端。 探究 一 探究 二 探究三 2 . 尖端放电现象产生的原因 通常情况下空气是不导电的 , 但是如果电场特别强 , 气体分子中的正、负电荷受到方向相反的强电场力 , 有可能被 “ 撕 ” 开 , 这个现象叫作空气的电离。 电离后空气中存在着负电荷 ( 负离子、自由电子 ) 和正离子。 由于同种电荷相互排斥 , 导体上的静电荷总是分布在表面上 , 而且一般说来分布是不均匀的 , 导体尖端的电荷特别密集 , 所以尖端附近空气中的电场特别强 , 10、 使得空气中残存的少量离子加速运动。 这些高速运动的离子撞击气体分子 , 使更多的分子电离 , 这时空气成为导体 , 于是产生了尖端放电现象。 探究 一 探究 二 探究三 3 . 尖端放电现象的重要应用 避雷针 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。 如果在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 , 从而保护建筑物 , 使其免受雷击。 温馨提示 不能在屋顶上乱拉各类电线和架设各种天线 ,屋顶上各种设备的金属构件都应可靠地连接到接地 11、网上。 探究 一 探究 二 探究三 【例题 2 】 雷雨天气 , 应谨防雷电。 下面哪些做法是正确的 ( ) A. 雷雨天气外出时 , 可以在孤立的高大建筑物和大树下避雨 B. 雷雨天气外出时 , 在空地上应立即蹲下 , 以免成为雷电袭击的目标 C. 雷雨天气外出时 , 不可以在户外打手机 D. 以上说法都不对 解析 :雷雨天气时 ,带电的云层与地面之间可能发生强烈放电 ,云层与孤立的高大建筑物和大树以及空地上站立的人之间更容易发生放电现象 ;雷雨天气在户外打手机也会引起雷电出现危险。 所以正确做法是 B 、 C。 答案 : 题后反思 在野外 ,雷暴来临时不要接触和接近各种电线和金属 ,不要使用 12、各类电器或仪器仪表 ,而应立即将所有电器和仪器仪表从各类电线上断开。 探究 一 探究 二 探究三 探究三 静电的防止和应用 问题导引 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 , 这样做的目的是什么呢 ? 提示 :人在干燥的环境中工作时 ,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 ,防止静电把电脑上的电子元件损坏。 探究 一 探究 二 探究三 名师精讲 1 . 静电的产生 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 13、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。 2 . 静电的应用实例 静电除尘、静电喷漆、静电植绒、静电复印等。 3 . 静电的危害与防止 ( 1 ) 危害 : 火花放电引发火灾 ; 使人受到电击 , 干扰正常的生活 ; 影响工厂正常的生产活动 ; 毁坏精密的电子设备 ( 2 ) 防止 : 尽快把静电导走 , 避免过多的积累 , 如 : 室内要保持一定的空气湿度 ; 避免使用化纤、塑料质地的饰物 ; 穿柔软的棉织或丝织内衣 ; 用湿毛巾擦手、脸 ; 摸墙 ; 赤足 探究 一 探究 二 探究三 【例题 3 】 下列措施中 , 属防止静电危害的是 ( ) A. 14、 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 不锈钢丝导电纤维 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 ,从而产生高压放电 ,使油罐车起火爆炸 ,所以选项 A 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 ,而保持印染厂空气适当湿度 ,是为了使静电荷及时散失 ,避免干扰印染的质量 ,所以选项 C 、 D 正确。 而在小汽车外露出一根小天线 ,是为了接收电磁波 ,如果小天线不露在汽车外 ,车内处于 15、被金属包围的环境中 ,发生静电屏蔽现象 ,从而无法接收到无线电信号 ,因此 ,选项 B 错误。 答案 : 探究 一 探究 二 探究三 题后反思 正确区分静电在实例中的作用 ,有害的导走 ,有利的利用。 1 2 3 4 5 1 . 人们在晚上脱衣服时 , 有时会看到火花四溅 , 并伴有 “ 噼啪 ” 声 , 这是因为( ) A. 衣服由于摩擦而产生了静电 B. 人体本身是带电体 C. 空气带电 , 在衣服上放电所致 D. 以上说法均不正确 解析 :若我们身穿含有化纤成分的衣服 ,且不断运动 ,使衣服与衣服之间、衣服与皮肤之间不停地摩擦 ,在摩擦中会使衣服上带有异种电荷。 在脱衣服时正电荷和负电荷碰到一起就产生放电现象 ,于是我们听到 “ 噼啪 ” 的放电声音 ,在晚上还可以看见火花。 答案 : A 1 2 3 4 5 2 . 避雷针能够避免建筑物被雷击的原因下列说法正确的是 ( ) 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。