第3講生活中的靜電現(xiàn)象目標(biāo)定位1. 了解生活中常見的靜電現(xiàn)象，會用所學(xué)知識解釋簡單的靜電現(xiàn)象.2.了解一些常見的靜電的應(yīng)用和防止的事例.一、放電現(xiàn)象1.火花放電：身體上積累大量電荷，如果手指靠近金屬物品，會看到火花、聽到噼啪聲.2.接地放電：為了防止電荷在導(dǎo)體中過量聚集，常常用導(dǎo)線把帶電導(dǎo)體與大地連接起來，進(jìn)行接地放電.二、雷電和避雷1.云層之間或云層與地面之間發(fā)生強(qiáng)烈放電時，能產(chǎn)生耀眼的閃光和巨響，這就是閃電和雷鳴.2.避雷針(1)尖端放電：電荷在導(dǎo)體表面的分布是不均勻的，突出的位置，電荷比較密集；平坦的位置，電荷比較稀疏；導(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集，尖端附近的電場就特別強(qiáng)，會產(chǎn)生尖端放電.(2)避雷針利用了尖端放電的原理.想一想一般情況下避雷針的頂端應(yīng)做成尖頭還是圓頭？答案尖頭.由于導(dǎo)體尖銳部分電荷分布密集，易發(fā)生尖端放電，故要讓導(dǎo)體上的電荷盡快通過尖端放電原理放走，應(yīng)將導(dǎo)體的某部位做得尖銳些，所以避雷針應(yīng)做成尖頭的.三、靜電的應(yīng)用和防止1.應(yīng)用：靜電除塵、靜電噴漆、靜電復(fù)印等.2.防止：避雷針、接地放電等.想一想靜電除塵的過程中，煙塵在什么力的作用下向筒壁運動？答案電場力.當(dāng)管內(nèi)接通高壓時，管內(nèi)存在強(qiáng)電場，它使空氣電離而產(chǎn)生負(fù)離子和正離子.負(fù)離子在電場力的作用下，向正極移動時，碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電.因此，帶電塵粒在電場力的作用下，向管壁移動，并附在管壁上，這樣，消除了煙塵中的塵粒. 一、尖端放電與避雷針1.尖端放電原理：電荷在導(dǎo)體表面的分布是不均勻的，突出的位置，電荷比較密集；平坦的位置，電荷比較稀疏；導(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集，尖端附近的電場就特別強(qiáng)，會產(chǎn)生尖端放電.2.尖端放電現(xiàn)象的應(yīng)用避雷針避雷針利用了尖端放電原理，使建筑物附近的云中的電荷積累不很多時，就能通過避雷針的尖端放電而逐漸中和，因而不會在建筑物附近產(chǎn)生雷電，使其免遭雷擊.例1油罐車后面都有一條拖地的鐵鏈，其作用是()A.向外界散熱B.把電荷導(dǎo)入大地，避免由靜電造成危害C.作為油罐車的標(biāo)志D.發(fā)出響聲，提醒其他車輛和行人的注意答案B解析油罐車上的搭地鐵鏈?zhǔn)菫榱税旬a(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，屬于接地放電，故B正確.針對訓(xùn)練1下列關(guān)于避雷針的說法中，正確的是()A.避雷針避雷是中和云層中的異種電荷B.為了美觀，通常把避雷針頂端設(shè)計成球形C.避雷針是利用了尖端放電的原理制成的D.以上說法都不對答案AC解析避雷針通過尖端放電中和了云層中的異種電荷而避雷的，所以避雷針的頂端設(shè)計成尖頭，選項A、C正確，B、D錯誤.二、靜電的應(yīng)用與防止1.靜電的應(yīng)用(1)靜電除塵(如圖131所示)靜電除塵的基本原理是在A、B間接上高電壓使空氣電離，電子在向著正極A運動的過程中，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，吸附到正極A上，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中.圖131(2)靜電噴漆當(dāng)油漆從噴槍中噴出時，噴嘴使油漆微粒帶正電.它們相互排斥，擴(kuò)散開來形成一大團(tuán)漆云，被吸附在帶負(fù)電的物體表面.2.靜電的防止：避雷針、運輸汽油的車輛有一條鐵鏈、飛機(jī)輪胎使用導(dǎo)電橡膠、地毯中加入銅絲等。例2靜電在各種產(chǎn)業(yè)和日常生活中有著重要的應(yīng)用，如靜電除塵、靜電復(fù)印等，所依據(jù)的基本原理幾乎都是讓帶電的物質(zhì)微粒在電場作用下奔向并吸附到電極上.現(xiàn)有三個粒子a、b、c從P點向下射入由正、負(fù)電極產(chǎn)生的電場中，它們的運動軌跡如圖132所示，則()圖132A.a帶負(fù)電荷，b帶正電荷，c不帶電荷B.a帶正電荷，b不帶電荷，c帶負(fù)電荷C.a帶負(fù)電荷，b不帶電荷，c帶正電荷D.a帶正電荷，b帶負(fù)電荷，c不帶電荷答案B解析正電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相反.結(jié)合兩等量異種點電荷之間的電場線的分布可知，a帶正電荷，b不帶電荷，c帶負(fù)電荷.針對訓(xùn)練2下列關(guān)于靜電除塵的說法中正確的是()A.進(jìn)入除塵器后，煙霧中的顆粒被強(qiáng)電場電離而帶正電，顆粒向電源負(fù)極運動B.除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運動C.煙霧顆粒帶電后，受到豎直向下的電場力而向下運動D.煙霧顆粒被強(qiáng)電場粉碎成更小的顆粒，排到大氣中人眼看不到答案B解析靜電除塵器的兩個電極接高壓電源，極間形成強(qiáng)電場，使空氣發(fā)生電離，自由電子在電場力作用下，向正極加速運動，電子被煙霧顆粒吸附后，一起向電源正極運動，在正極積聚大量顆粒，在重力作用下，從除塵器的下部排出，B正確.尖端放電與避雷針1.如圖133所示是模擬避雷針作用的實驗裝置.金屬板M接高壓電源的正極，金屬板N接負(fù)極.金屬板N上有兩個等高的金屬柱A、B，A為尖頭，B為圓頭.逐漸升高電源電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定數(shù)值時，可看到放電現(xiàn)象.先產(chǎn)生放電現(xiàn)象的是()圖133A.A金屬柱B.B金屬柱C.A、B金屬柱同時D.可能是A金屬柱，也可能是B金屬柱答案A解析由于導(dǎo)體尖端電荷比較密集，故容易產(chǎn)生放電現(xiàn)象.2.我國是世界文明古國之一，在古代書籍中有許多關(guān)于物理現(xiàn)象的記載.西晉張華的博物志中寫道：“今人梳頭、脫著衣時，有隨梳、解結(jié)有光者，也有咤聲”.此處所描述的現(xiàn)象屬于()A.靜電現(xiàn)象 B.磁化現(xiàn)象C.退磁現(xiàn)象 D.摩擦生熱現(xiàn)象答案A靜電的應(yīng)用與防止3.專門用來運輸柴油、汽油的油罐車，在它的尾部都裝有一條拖在地上的鐵鏈，對它的作用，下列說法中正確的是()A.讓鐵鏈與路面摩擦產(chǎn)生靜電，使油罐車積累一定的靜電荷B.讓鐵鏈發(fā)出聲音，以引起其他車輛的注意C.由于罐體與油摩擦產(chǎn)生了靜電，罐體上的靜電被鐵鏈導(dǎo)入大地，從而避免了火花放電D.油罐車的尾部裝有拖地的鐵鏈，這是一種時尚答案C解析在運輸柴油、汽油時，油罐車由于上下、左右顛簸搖擺，造成油和油罐的摩擦而產(chǎn)生靜電，汽車輪胎導(dǎo)電性能不好，難以把靜電導(dǎo)入大地，安裝鐵鏈的目的就是避免靜電的積累.4.靜電噴涂是利用靜電現(xiàn)象制造的，其噴涂原理如圖134 所示，則以下說法正確的是()圖134A.在噴槍噴嘴與被噴涂工件之間有一強(qiáng)電場B.涂料微粒一定帶正電C.涂料微粒一定帶負(fù)電D.涂料微?？赡軒д?，也可能帶負(fù)電答案AC解析由正電荷對涂料的吸引作用可得出涂料帶負(fù)電荷.(時間：60分鐘)題組一、尖端放電與避雷針1.人們在晚上脫衣服時，有時會看到火花四濺，并伴有“噼啪”聲，這是因為()A.衣服由于摩擦而產(chǎn)生了靜電B.人體本身是帶電體C.空氣帶電，在衣服上放電所致D.以上說法均不正確答案A解析若我們身穿含有化纖成分的衣服，且不斷運動，使衣服與衣服之間，衣服與皮膚之間不停地摩擦，在摩擦中會使衣服上帶有異種電荷.在脫衣服時正電荷和負(fù)電荷碰到一起就產(chǎn)生放電現(xiàn)象，于是我們聽到“噼啪”的放電聲音，在晚上還可以看見火花.2.避雷針能夠避免建筑物被雷擊的原因是()A.云層中帶的電荷被避雷針通過導(dǎo)線導(dǎo)入大地B.避雷針的尖端向云層放電，中和了云層中的電荷C.云層與避雷針發(fā)生摩擦，避雷針上產(chǎn)生的電荷被導(dǎo)入大地D.以上說法都不對答案B解析帶電荷的云層靠近避雷針時，在避雷針尖端感應(yīng)出與云層相反的電荷，達(dá)到一定程度后就向空中放電，中和云層中的電荷，從而避免建筑物遭受雷擊.3.在建筑物上安裝避雷針的目的是()A.避免電荷在建筑物上過多地積累B.避免強(qiáng)烈放電現(xiàn)象的發(fā)生C.可以直接導(dǎo)走云層中的電荷D.可以直接導(dǎo)走建筑物上的電荷答案ABD解析避雷針應(yīng)用了尖端放電的原理.避雷針上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷通過尖端放電，中和了云層中的電荷，使建筑物免遭雷擊，故A、B、D對，C錯.4.古希臘貴族婦女外出時都喜歡穿柔軟的絲綢衣服，帶琥珀做的首飾.人們發(fā)現(xiàn)，不管將琥珀首飾擦得多干凈，它很快就會吸上一層灰塵，這主要是因為()A.琥珀是一種樹脂化石，樹脂具有黏性，容易吸附灰塵B.室外的灰塵比較多，在琥珀上積聚的速度比較快C.經(jīng)絲綢摩擦后的琥珀帶電，能吸引灰塵D.琥珀具有磁性，周圍的灰塵經(jīng)磁化后被琥珀吸引答案C解析帶電體能吸引輕小物體，所以C項正確.題組二、靜電的應(yīng)用與防止5.下列哪項不屬于靜電的利用()A.靜電復(fù)印 B.靜電除塵C.使用避雷針 D.靜電噴涂答案C解析復(fù)印機(jī)復(fù)印文件資料，就是利用靜電使墨粉吸附在鼓上，故A屬于靜電的利用；靜電除塵時除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運動，故B屬于靜電應(yīng)用；下雨天，云層帶電打雷，往往在屋頂安裝避雷針，是導(dǎo)走靜電，防止建筑物遭雷擊，故C屬于靜電防止；噴槍噴出的油漆微粒帶正電，因相互排斥而散開，形成霧狀，被噴涂的物體帶負(fù)電，對霧狀油漆產(chǎn)生引力，把油漆吸到表面，D屬于靜電應(yīng)用.6.為了防止靜電產(chǎn)生的危害，下列做法正確的()A.在高大的建筑物頂端裝上避雷針B.小汽車上有一根露在外面的小天線C.在高大的煙囪中安裝靜電除塵器D.汽車制造廠車間里進(jìn)行靜電噴漆答案A解析當(dāng)打雷的時候，由于靜電感應(yīng)，在高大的建筑物頂端積累了很多的靜電，容易導(dǎo)致雷擊事故，所以在高大的建筑物頂端安裝避雷針可以利用尖端放電，中和云層電荷，保護(hù)建筑物的安全，屬于靜電危害的防止，選項A符合題意；小汽車上有一根露在外面的小天線，是接收無線電信號的，與靜電的利用和防止無關(guān)，選項B不符合題意；靜電除塵時除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電，顆粒向電源正極運動，屬于靜電應(yīng)用，選項C不符合題意；噴槍噴出的油漆微粒帶正電，因相互排斥而散開，形成霧狀，被噴涂的物體帶負(fù)電，對霧狀油漆產(chǎn)生引力，把油漆吸到表面，屬于靜電應(yīng)用，選項D不符合題意.7.小強(qiáng)在加油站加油時，看到加油機(jī)上有如圖135所示的圖標(biāo)，關(guān)于圖標(biāo)涉及的物理知識及其理解，下列說法正確的()圖135A.制作這些圖標(biāo)的依據(jù)是靜電屏蔽原理B.工作人員工作時間須穿絕緣性能良好的化纖服裝C.化纖手套與接觸物容易摩擦起電存在安全隱患D.用絕緣的塑料梳子梳頭應(yīng)該沒有關(guān)系答案C解析據(jù)題意，梳頭過程中梳子與頭發(fā)摩擦?xí)a(chǎn)生放電現(xiàn)象，選項D錯誤；非棉手套、衣服與身體摩擦更容易產(chǎn)生靜電，選項B錯誤，選項C正確；脫衣服過程因為摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，這些圖標(biāo)都是為了防止靜電引起火災(zāi)，故選項A錯誤.8.關(guān)于靜電的利用和防止，以下說法正確的是()A.沒有安裝避雷針的建筑物一定會被雷電擊毀B.油罐車行駛途中車尾有一條鐵鏈拖在地上，避免產(chǎn)生電火花引起爆炸C.飛機(jī)起落架的輪胎用絕緣橡膠制成，可防止靜電積聚D.手術(shù)室的醫(yī)生和護(hù)士都要穿絕緣性能良好的化纖制品，可防止麻醉藥燃燒答案B解析下雨時，一般會有雷電，如果在高大建筑物頂端裝上避雷針，通過避雷針與大地相連，就能及時把電荷導(dǎo)入大地，從而避免建筑物被雷電擊壞，如果沒有安裝會有危險，但對低矮的建筑不至于一定被雷電擊毀，選項A說法錯誤；油罐車在運動的過程中，由于里面的油在晃動，也會摩擦產(chǎn)生靜電，后面拖一條的鐵鏈就可以及時的把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，有利于消除靜電，故B符合題意；飛機(jī)上的著地輪裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎，是為了及時地把飛機(jī)在飛行過程中由于摩擦而產(chǎn)生的電荷通過導(dǎo)體而轉(zhuǎn)移給大地，以免發(fā)生放電現(xiàn)象，保證飛機(jī)和乘客的安全，選項C說法錯誤；絕緣性能良好的化纖制品的衣服不能及時把靜電導(dǎo)入大地，容易造成手術(shù)事故，選項D說法錯誤.9.圖136為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖，塵埃在電場中通過某種機(jī)制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的，下列說法正確的有()圖136A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷B.電場方向由集塵極指向放電極C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同D.在同一位置帶電量越多的塵埃所受電場力越大答案BD解析由圖可知，集塵極帶正電，電場方向應(yīng)由集塵極指向放電極，帶電塵埃帶負(fù)電，所受電場力的方向與電場方向相反，故B正確，A、C錯誤；由FEq可知D正確.10.靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器，如圖137所示，A為帶電極板，實線為除塵器內(nèi)電場的電場線，虛線為某粒帶電粉塵的運動軌跡，P、Q為運動軌跡上的兩點，下列說法正確的是()圖137A.該電場是一個勻強(qiáng)電場B.帶電極板A帶負(fù)電C.該帶電粉塵帶負(fù)電D.該帶電粉塵在P、Q兩點所受電場力的大小FPFQ答案C解析根據(jù)電場線的分布可知，該電場不是勻強(qiáng)電場，電極板A應(yīng)帶正電，帶電粉塵在P、Q兩點所受電場力的大小FPFQ，故A、B、D錯誤；由帶電粒子的運動軌跡可知C正確.