2019-2020学年高中物理 第1章 3 生活中的静电现象课件 新人教版选修1-1

第一章电场电流三、生活中的静电现象学习目标知识脉络1.知道常见的静电现象．(重点)2．知道常用的避雷方法．(重点)3．学会用所学的知识解释生活中常见的静电现象．(难点)4．掌握生活中常见的应用静电和防止静电的例子．(重点)自主探新知预习一、放电现象雷电和避雷1．火花放电是最常见的____现象．2．为了防止导体上电荷过量聚集，常常把带电导体与____连接起来，进行____放电．放电大地接地3．雷电是云层之间或云层与地面之间发生的强烈____现象，并能产生耀眼的闪光和巨响．闪电的电流可以高达几十万安培，会使建筑物严重损坏．放电4．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____；平坦的位置，电荷比较____，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________．(2)实例：避雷针则应用了________的原理．高压电气设备的金属元件，表面要很____，就是为避免因________而造成电能损失或造成事故．密集稀疏尖端放电尖端放电光滑尖端放电二、静电的应用和防止1．应用实例(1)________．(2)________．(3)________．静电除尘静电喷漆静电复印2．静电除尘的原理带电粒子受到______的作用，会向电极运动，最后被吸附在电极上．3．防止静电危害的主要方法是及时导走__________，防止静电荷过多聚集，如____放电、____________等．电场力多余的电荷接地增大空气湿度1．思考判断(1)雷电是强烈的放电现象．()(2)带电体的尖端部分电荷比较稀疏．()(3)雷雨天可以在大树下避雨．()(4)静电现象可以被利用．()(5)静电现象没有危害．()(6)静电的危害是可以防止的．()√××√×√[因为衣服之间的相互摩擦，产生了静电，通过干燥的空气放电产生电火花，故C项正确．]2．人们在黑暗的地方脱衣服时，有时会看到火花并伴有“噼啪”的响声，这是因为()A．人体本身是带电的B．空气带电，在衣服上放电所致C．衣服由于摩擦而产生静电D．以上说法均不正确C3．(多选)下列措施中，属于防止静电危害的是()A．运送汽油的油罐车后有一条拖在地面上的铁链B．轿车顶部有一根露在外面的天线C．印染车间总保持适当的湿度D．铺在房间的地毯中夹杂着0.05mm的不锈钢丝导电纤维[油罐车后拖在地面上的铁链，可将车厢中由于摩擦等原因产生的静电及时导入大地，避免电荷越积越多，产生剧烈的高压放电，使油罐车起火爆炸，故A项正确；轿车顶部的天线是用来接收无线电信号的，如果不露在外面而置于车内，则天线处于金属外壳包围中，无法接收或影响无线电信号的接收效果，故B项错误；印染车间保持适当的湿度，可以将由于摩擦等原因产生的静电及时散失，避免影响印染质量，故C项正确；地毯中夹杂导电纤维同样是为了及时导走由于摩擦等原因产生的静电，故D项正确．]ACD4．对于静电喷漆的说法，下列正确的是()A．当油漆从喷枪喷出时，油漆微粒带正电，物体也带正电，相互排斥而扩散开来B．当油漆从喷枪喷出时，油漆微粒带负电，物体带正电，相互吸引而被物体吸附C．从喷枪喷出的油漆微粒带正电，相互排斥而扩散开来，被吸附在带负电的物体上D．因为油漆微粒相互排斥而扩散开来，所以静电喷漆虽喷漆均匀但浪费油漆[喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，从而减少了浪费．]C合作攻重难探究几种放电现象的理解1.接地放电地球是良好的导体，由于它特别大，所以能够接受大量电荷．这就如同从海洋中抽水或向海洋中放水，并不能明显改变海平面的高度一样．如果用导线将带电导体与地球相连，电荷将从带电体流向地球，直到导体带电特别少，可以认为它不再带电．生产中和生活实际中往往要避免电荷的积累，这时接地是一项有效措施．2．尖端放电通常情况下空气是不导电的，但是如果电场特别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，就有可能被“撕”开，这个现象叫做空气的电离．由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了．空气电离后产生的负电荷就是电子，失去电子的原子带正电，叫做正离子．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，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空气分子，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．尖端放电在技术上有重要意义．高压输电导线和高压设备的金属元件，表面要很光滑，为的是避免因尖端放电而损失电能或造成事故．3．火花放电当高压带电体与导体靠得很近时，强大的电场会使它们之间的空气瞬间电离，电荷通过电离的空气形成电流．由于电流特别大，产生大量的热，使空气发声发光，产生电火花．这种放电现象叫火花放电.4．雷电带电云层之间或带电云层和地面之间发生强烈放电时，产生耀眼的闪光和巨响，这就是闪电和雷鸣．闪电的放电电流可以高达几十万安培，会使建筑物遭受严重损坏，这就是雷击．为了避免雷击，人们设计了避雷针．避雷针是针状金属物，装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板相连，以保持与大地的良好接触．当带电云层接近时，大地中的异种电荷被吸引到避雷针的尖端，并由于尖端放电而释放到空气中，与云层中的电荷中和，达到避雷的目的．1．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[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，取得的电荷量最少，与验电器接触时，验电器箔片得到的电荷量最少，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．]B静电的产生、应用和防止1.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．2．静电的应用和防止(1)静电的应用利用静电的性质应用举例利用静电能吸引较小物体静电复印、静电喷漆、静电喷雾、激光打印、静电除尘利用高压产生的电场静电保鲜、静电灭菌、农作物种子处理利用放电产生物臭氧防止紫外线、氮合成氨(2)静电的防止防止静电危害的基本办法是尽快把产生的静电导走，避免越积越多．防止静电的途径主要有：①避免产生静电，如：在可能情况下选用不易产生静电的材料．②避免静电的积累，产生的静电要设法导走，如：增加空气湿度、接地等．【例】(多选)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，它们依据的原理都是让带电的物质粒子在电场力作用下奔向并吸附到电极上，静电喷漆的原理如图所示，则以下说法正确的是()A．在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场B．涂料微粒一定带正电C．涂料微粒一定带负电D．涂料微粒可以带正电，也可以带负电思路点拨：根据电荷间的相互作用特点结合题目中现象图分析．[静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，而达到喷漆的目的，所以A正确．由题图知，待喷漆工件带正电，所以涂料微粒应带负电，C项正确．]AC2．如图为静电除尘示意图，m、n为金属管内两点．在P、Q两点加高电压时，金属管内空气电离．电离出来的电子在电场力的作用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排除的烟就清洁了．就此示意图，下列说法正确的是()A．Q接电源的正极，且电场强度Em＝EnB．Q接电源的正极，且电场强度Em＞EnC．P接电源的正极，且电场强度Em＝EnD．P接电源的正极，且电场强度Em＞En[管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子．负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电．所以金属管Q应接高压电源的正极，金属丝P接负极．构成类似于点电荷的辐向电场，所以越靠近金属丝的电场强度越强，故A、C、D错误，B正确．]B当堂固双基达标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[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，达到一定程度后就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免建筑物遭受雷击．]B2．(多选)以下属于静电利用的是()A．静电除尘B．保持空气湿度C．静电植绒D．使用避雷针[静电除尘是静电现象的应用，故A正确；保持空气湿度，与静电现象无关，故B错误；静电植绒利用了静电的相互吸引，故C正确；使用避雷针是静电的防止，故D错误．]AC3．关于静电的利用和防止，以下说法正确的是()A．没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁B．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，避免产生电火花引起爆炸C．飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚D．手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止麻醉药燃烧[下雨时，一般会有雷电，如果在高大建筑物顶端装上避雷针，通过避雷针与大地相连，就能及时把电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏，如果没有安装会有危险，但对低矮的建筑不至于一定被雷电击毁，选项A说法错误；油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条铁链就可以及时的把产生的静电导走，有利于消除静电，故B符合题意；飞机上的着B地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎，是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全，选项C说法错误；绝缘性能良好的化纤制品的衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，选项D说法错误．]