2022年高中物理 第1章 電荷的相互作用 靜電與生活學(xué)案 滬科版選修3-1

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1、2022年高中物理 第1章 電荷的相互作用 靜電與生活學(xué)案 滬科版選修3-1學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.了解雷電產(chǎn)生的原因及避雷針的工作原理.2.了解靜電在生活中的應(yīng)用及危害一、雷電與避雷自然界產(chǎn)生雷電主要原因是云層之間相互摩擦，導(dǎo)致了云層間異種電荷大量集聚云層之間、云層與地面之間會形成幾百萬伏以上的電壓，它能擊穿空氣，產(chǎn)生幾十萬安培的瞬間電流，電流生熱使空氣發(fā)光產(chǎn)生閃電，空氣受熱突然膨脹發(fā)出巨響形成雷聲避免雷電危害的措施是在建筑物上安裝避雷針二、靜電與現(xiàn)代科技1用靜電凈化空氣：電子空氣凈化器利用風(fēng)扇將空氣送入機內(nèi)空氣流經(jīng)正負(fù)電極間時，經(jīng)過帶正電的網(wǎng)格，帶負(fù)電的煙塵等微粒被吸附在其上；空氣又通過帶負(fù)電的

2、網(wǎng)格，帶正電的煙塵等微粒被吸附在其上2靜電提高噴灑農(nóng)藥效果：靜電噴嘴內(nèi)裝有一根帶正電的針，噴出的農(nóng)藥水珠帶有大量正電荷而農(nóng)作物葉子一般都帶負(fù)電，帶正電的農(nóng)藥水珠噴灑到農(nóng)作物上時，就被吸附在葉子上，不會被風(fēng)吹走3靜電復(fù)印、靜電植絨都是利用了靜電的有關(guān)知識，其中靜電復(fù)印是墨粉被硒鼓上的靜電吸引，被轉(zhuǎn)移到復(fù)印紙上形成文字或圖案三、靜電的危害及控制防止靜電危害的措施有：改造起電強烈的工藝環(huán)節(jié)，采用起電較少的設(shè)備和抗靜電材料；用導(dǎo)線將設(shè)備接地，把電荷導(dǎo)入大地；適當(dāng)增加工作環(huán)境的濕度以讓靜電隨時釋放等.一、雷電與避雷問題設(shè)計在夏天的雷雨天，經(jīng)常發(fā)生一些物體被雷擊的情形，造成一定的損害，甚至使人失去生命(1

3、)雷電是怎樣形成的？(2)試用放電針放電的現(xiàn)象說明避雷針是如何避雷的？答案(1)云層間相互摩擦?xí)r產(chǎn)生了大量的正負(fù)電荷，使得云層之間、云層與大地之間存在極高的電壓，潮濕的空氣容易被擊穿形成強電流，使空氣發(fā)光發(fā)聲，便形成雷電(2)在雷雨天氣，高樓上空出現(xiàn)帶電云層時，避雷針和高樓頂部都被感應(yīng)出大量電荷，由于避雷針針頭是尖的，導(dǎo)體尖端總是聚集了最多的電荷，這樣，避雷針就聚集了大部分電荷避雷針與這些帶電云層就像放電針兩個尖針一樣當(dāng)云層上電荷較多時，避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿，成為導(dǎo)體這樣，避雷針就通過尖端放電，不斷向大氣釋放電荷，中和空氣中的電荷，起到避免雷擊的作用要點提煉1雷電形成時，云層之

4、間、云層與地面之間的電壓達幾百萬伏以上，形成的強電流達幾十萬安培2避雷針避雷的原理：當(dāng)帶電的雷雨接近建筑物時，由于靜電感應(yīng)，避雷針上出現(xiàn)與云層相反的電荷，通過尖端放電，不斷向大氣釋放這些電荷，中和空氣中的電荷，達到避免雷擊的目的二、靜電與現(xiàn)代科技要點提煉1靜電的應(yīng)用有多種，如靜電除塵、靜電噴涂、靜電植絨、靜電復(fù)印等，它們的共同原理是：讓帶電的物質(zhì)微粒在電場力的作用下，奔向并吸附到帶異種(填“同種”或“異種”)電荷的電極上2在現(xiàn)代科技中，如果想使顆粒、水珠被吸附在物體表面，應(yīng)使顆粒、水珠和被吸附的物體帶異種(填“同種”或“異種”)電荷如果想使顆粒盡可能的散開，應(yīng)使顆粒帶上同種(填“同種”或“異種

5、”)電荷三、靜電的危害及控制問題設(shè)計1靜電有哪些危害？請舉例說明答案冬天化纖衣服上的靜電會使衣服貼在人身上；半導(dǎo)體生產(chǎn)車間，靜電會使塵埃吸附在芯片上，影響產(chǎn)品質(zhì)量；在印刷行業(yè)，靜電會使紙張粘在一起；在制藥廠里，因靜電吸引塵埃，使藥品達不到標(biāo)準(zhǔn)純度等等2防止靜電危害的方法有哪些？答案(1)在工業(yè)生產(chǎn)中，改造起電強烈的工藝環(huán)節(jié)，采用起電較少的設(shè)備和抗靜電材料；(2)用導(dǎo)線將設(shè)備接地，把電荷導(dǎo)入大地；(3)適當(dāng)增加工作環(huán)境的濕度以讓靜電隨時釋放等要點提煉1防止靜電危害的基本原則是：(1)控制靜電的產(chǎn)生，把產(chǎn)生的靜電迅速引走以避免靜電的積累；(2)通過工藝控制可以減少因摩擦而產(chǎn)生的靜電2避免靜電積累的

6、常用方法有：抗靜電處理、靜電接地、增加濕度等一、雷電與避雷例1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，達到一定程度就向空中放電，中和云層中的電荷，從而避免遭受雷擊所以只有B正確答案B例2試根據(jù)有關(guān)靜電的知識解釋：為什么雷雨多發(fā)生在夏天，而冬天很少發(fā)生？答案夏天，由于受南方暖濕氣流影響，空氣潮濕，同時太陽輻射強烈，近地面空氣不斷受熱上升，上層的冷空氣下沉，易形成強烈對流，云層因摩擦而

7、積累大量電荷時，就形成雷雨，甚至降冰雹而冬季由于受大陸冷氣團控制，空氣寒冷而干燥，加之太陽輻射弱，空氣不易形成劇烈對流，因而很少發(fā)生雷雨但有時冬季天氣偏暖，暖濕空氣勢力較強，當(dāng)北方偶有較強冷空氣南下，暖濕空氣被迫抬升，對流加劇，就會形成雷雨，出現(xiàn)所謂“雷打冬”的現(xiàn)象二、靜電與現(xiàn)代科技例3電視機的熒光屏表面經(jīng)常有許多灰塵，主要的原因是()A灰塵的自然堆積B玻璃具有較強的吸附灰塵的能力C電視機工作時，屏表面溫度較高而吸附灰塵D電視機工作時，屏表面有靜電而吸附灰塵答案D三、靜電的危害與控制例4下列哪些措施利用了靜電()A油罐車的底下有條鐵鏈搭到地上B農(nóng)藥噴灑飛機噴灑的農(nóng)藥霧滴帶正電C家用電器如洗衣機

8、接有地線D手機一般都裝有天線解析油罐車的底下有條鐵鏈搭到地上，目的是把油罐車產(chǎn)生的靜電導(dǎo)到地下，保證油罐車的安全，家用電器也一樣，A、C錯誤農(nóng)藥噴灑飛機噴灑的農(nóng)藥霧滴帶正電，而葉子上帶有負(fù)電，農(nóng)藥不會被風(fēng)吹走，B正確手機接有天線的目的是為了更好的接收信號，D錯誤答案B1(雷電與避雷)雷電災(zāi)害是一種比較嚴(yán)重的氣象災(zāi)害，國家氣象局的統(tǒng)計表明，我國每年將近1 000人遭雷擊死亡，雷擊造成的直接經(jīng)濟損失近10億元為了防止雷電災(zāi)害造成人們生命和財產(chǎn)的損失，下列說法中正確的是()A在曠野遇到雷電，應(yīng)遠(yuǎn)離高大樹木和建筑物，撐起雨傘避雨B在游泳時遇到雷電，應(yīng)馬上閉氣，潛入水中C在家中聽到雷聲時，應(yīng)關(guān)閉電視機、

9、音響等用電器并拔出插頭D當(dāng)感覺到身體有電荷時，如頭發(fā)豎起、皮膚有顯著顫動感時，應(yīng)盡快打電話求救答案C2(靜電的危害及控制)靜電在我們生活中應(yīng)用很廣泛，下列不屬于靜電應(yīng)用的是()A利用靜電把空氣電離，除去煙氣中的粉塵B利用靜電吸附，將涂料微粒均勻地噴涂在接地金屬物體上C利用靜電放電產(chǎn)生的臭氧，進行殺菌D利用運油車尾部的鐵鏈將油與油筒摩擦產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走答案D3(靜電的危害與控制)在醫(yī)療手術(shù)中，為防止麻醉劑乙醚爆炸，地磚要用導(dǎo)電材料制成，醫(yī)生和護士要穿由導(dǎo)電材料制成的鞋子和外套，一切設(shè)備要良好接地，甚至病人身體也要良好接地，這樣做是為了()A除菌消毒B消除靜電C利用靜電 D防止漏電答案B題組一雷電與

10、避雷1關(guān)于雷電現(xiàn)象和避雷針，下列說法不正確的是()A天上的電與地上的電的本質(zhì)不同B閃電是激烈的放電現(xiàn)象C避雷針可以將云層中的電荷中和D避雷針避雷的原理是利用尖端放電答案A2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AB題組二靜電與現(xiàn)代科技3電風(fēng)扇葉片上經(jīng)常布滿灰塵，是因為葉片轉(zhuǎn)動時與空氣_而帶了_，帶有_的葉片會把空氣中的灰塵吸附過來答案摩擦電荷電荷題組三靜電的危害及控制4地毯中加入少量的金屬纖維是為了()A避免人走動時產(chǎn)生靜電B將人走動時產(chǎn)生

11、的靜電及時導(dǎo)走C增加地毯的強度和韌性D對地毯起裝飾作用答案B解析人在地毯上走動時，鞋底與地毯之間會產(chǎn)生靜電，從而對生活帶來不便和危害阻止靜電的產(chǎn)生是不可能的，但可以采取措施及時將靜電導(dǎo)走在地毯中加入少量金屬纖維就是為了將產(chǎn)生的靜電導(dǎo)向地面，故B正確5人們在晚上脫衣服時，有時會看到火花四濺，并伴有“劈啪”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解析衣服含有化纖成分，衣服與衣服之間，衣服與皮膚之間因摩擦而產(chǎn)生了靜電，故選A.6下列屬于利用靜電現(xiàn)象的是()A油罐車底下掛一條鐵鏈B噴漆時讓從噴嘴噴出的油漆帶上電C飛機的輪胎用導(dǎo)電橡

12、膠制作D在油庫或加油站工作的人員不得穿腈綸衣服答案B7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由于罐體與油摩擦產(chǎn)生了靜電，鐵鏈將油的靜電導(dǎo)入大地，從而避免了火花放電答案C解析在運輸柴油、汽油時，由于上下左右顛簸搖擺，造成油和油罐摩擦而產(chǎn)生靜電，所以在油罐車尾部裝一條拖在地上的鐵鏈就能避免靜電的積累8在下列措施中，能將產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走的有()A飛機輪子上搭地線 B印染車間保持濕

13、度C復(fù)印圖片 D電工鉗柄上裝有絕緣套答案AB解析飛機在飛行中與空氣摩擦?xí)r，飛機外表面聚集了大量靜電荷，降落時會給地面人員帶來危害及火災(zāi)隱患因此飛機降落時要及時導(dǎo)走機身聚集的靜電，采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導(dǎo)電橡膠制造輪胎；在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電，靜電給車間帶來火災(zāi)隱患，為防止火災(zāi)發(fā)生，其中安全措施之一就是保持車間濕度，從而通過濕潤的空氣及時導(dǎo)走靜電；在復(fù)印圖片環(huán)節(jié)中，是利用靜電；在電工鉗柄上裝有絕緣套是防止導(dǎo)電，保障電工的安全題組四綜合題組9燃?xì)庠钌涎b有的電子點火器，用電池接通電子線路產(chǎn)生高壓電，通過高壓放電產(chǎn)生電火花點燃?xì)怏w為什么點火器的電極做成針尖狀而不是圓頭狀？答案實驗和

14、理論都表明導(dǎo)體尖銳部分的電荷特別密集，尖端附近電場特別強，容易產(chǎn)生尖端放電，這樣就可以比較容易地點燃?xì)怏w10光緒嘉興府志記載：“萬歷三十九年(1611年)六月三十日夜，東塔放金光，若流星四散”，早在西漢末年，漢書中就有“矛端生火”的記載，你知道其中的道理嗎？答案都屬于尖端放電現(xiàn)象11在工廠里，靠近傳送帶的工人經(jīng)常受到電擊，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，這是由于傳送帶在傳送過程中帶上了電(1)解釋為什么靠近傳送帶的物體會帶電(2)你可以用什么方法解決這個問題？答案(1)因為傳送帶與被傳送物體間有摩擦，所以會帶電，靠近傳送帶的物體(如人體)因為靜電感應(yīng)也會帶上電(2)要避免這種電擊，可以用導(dǎo)電材料制造傳送帶，再把傳送帶接地，導(dǎo)走靜電，靜電便不會積累，工人也不會再遭電擊