高中物理 第1章 电荷的相互作用 静电与生活学案 沪科版选修3-1

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1、学案3　静电与生活[学习目标定位]1.了解雷电产生的原因及避雷针的工作原理.2.了解静电在生活中的应用及危害．一、雷电与避雷自然界产生雷电主要原因是云层之间相互摩擦，导致了云层间异种电荷大量集聚．云层之间、云层与地面之间会形成几百万伏以上的电压，它能击穿空气，产生几十万安培的瞬间电流，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．避免雷电危害的措施是在建筑物上安装避雷针．二、静电与现代科技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

2、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．三、静电的危害及控制防止静电危害的措施有：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；用导线将设备接地，把电荷导入大地；适当增加工作环境的湿度以

3、让静电随时释放等.一、雷电与避雷[问题设计]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

4、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．[要点提炼]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．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．二、静电与现代科技[要点提炼]1．静电的应用有多种，如静电除尘、

5、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．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．三、静电的危害及控制[问题设计]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

6、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．[要点提炼]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．一、雷电与避雷例1　避雷针能够避免建筑物被雷击的

7、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．答案　B例2　试根据有关静电的知识解释：为什么雷雨多发生在夏天，而冬天很少发生？答案　夏天，由于受南方暖湿气流影响，空气潮湿，同时太阳辐射强烈，近地面空气不断受热上升，上层的冷空气下沉，易形成强烈对流，

8、云层因摩擦而积累大量电荷时，就形成雷雨，甚至降冰雹．而冬季由于受大陆冷气团控制，空气寒冷而干燥，加之太阳辐射弱，空气不易形成剧烈对流，因而很少发生雷雨．但有时冬季天气偏暖，暖湿空气势力较强，当北方偶有较强冷空气南下，暖湿空气被迫抬升，对流加剧，就会形成雷雨，出现所谓“雷打冬”的现象．二、静电与现代科技例3　电视机的荧光屏表面经常有许多灰尘，主要