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1、1.4 靜電與生活
1.(2分)(多選)下列說法中正確的是( )
A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場
B.電場是一種物質,與其他物質一樣,是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西
C.電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的,電場最基本的性質是對處在它里面的電荷有力的作用
D.電場是人為設想出來的,其實并不存在
【解析】 電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場,A對;物質并非都是由分子、原子組成,電場是電荷周圍存在的一種特殊物質,B對;電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的,C對;電場客觀存在,D錯.
【答案】 ABC
2.(2分)在如圖所示的電場中的P點放置一正電荷,使其從靜止開始運動,
2、其中加速度逐漸增大的是圖中的( )
【解析】 由于正電荷由靜止釋放,它將在電場力作用下運動,在本題四個圖中電荷均向右運動,A圖中,電場線越來越稀疏,所以加速度越來越小,A錯.C圖表示勻強電場,加速度不變,C錯.D圖中,正電荷的加速度先增大后減小,D錯.所以只有B正確.故選B.
【答案】 B
3.(2分)(多選)圖1-4-1中帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線,在這條線上有A、B兩點,EA、EB表示A、B兩處的場強大小,則( )
圖1-4-1
A.A、B兩點的場強方向相同
B.電場線從A指向B,所以EA>EB
C.A、B同在一條電場線上,且電場線是直線,所以EA=EB
3、
D.不知A、B附近的電場線分布狀況,EA、EB的大小不能確定
【解析】 根據(jù)電場線的物理意義,線上各點的切線方向表示該點的場強方向,因題中的電場線是直線,所以A、B兩點的場強方向相同,都沿著電場線向右;因為電場線的疏密程度反映場強的大小,由于題中僅給出一條電場線,不知道A,B附近電場線的分布狀態(tài),所以無法確定EA、EB的大小關系.故答案為A,D.
【答案】 AD
4.(4分)在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中,有兩個質量均為m的帶電小球,電荷量分別為+2q和 -q.兩小球用長為l的絕緣細線系住,帶正電的小球懸掛于O點而處于平衡狀態(tài),如圖1-4-2所示,重力加速度為g,則細線對懸點O
4、的作用力等于________.
圖1-4-2
【解析】 解法一:依平衡條件對上面小球受力分析有:T1--T2-2qE-mg=0;對下面小球受力分析有:T2++qE-mg=0.將以上兩式相加,解得T1=2mg+qE,由于細線兩端的拉力相等,細線對懸點O的作用力大小為T1′=2mg+qE.
解法二:對兩小球整體受力分析有:
T1-2mg-(2q-q)E=0 則T1=mg+qE
T1′=T1=2mg+qE.
【答案】 2mg+qE
課
標
導
思
1.知道靜電對日常生活、生產(chǎn)有利也有弊.
2.通過實例,了解在生產(chǎn)和生活中靜電的應用與防止.(重點+難點)
一、從閃電
5、的功過說起
1.閃電時,云層間(或云層與地面間)的電壓可達108_V,放電電流可達105_A,閃電功率可達1010 kW,閃電放出的能量極為巨大.
2.閃電的過:如果閃電發(fā)生在云層和地面的某個物體間,遭遇雷擊的地面物體瞬間受到這么大能量的轟擊,會導致森林起火,房屋倒塌,人畜傷亡等造成巨大損失.
3.閃電的功:閃電可以產(chǎn)生一氧化氮,隨雨水形成硝酸鹽,這是一種很好的氮肥.人類最先獲得的火種可能來自閃電.吃熟食促使了人類智力的發(fā)展,加快了進化的步伐.
二、靜電的利用
1.靜電利用的原理:靜電能停留在物體的某一部分并能吸引輕小物體.
2.在生產(chǎn)生活中靜電有許多應用,如靜電復印機、靜電噴漆、
6、靜電植絨、靜電除塵等.
三、靜電的防止
1.靜電產(chǎn)生危害的原因
(1)靜電的顯著特點是電壓高,在干燥的空氣里極易產(chǎn)生電火花,使一些易燃物品自燃甚至引起爆炸.
(2)靜電的同性相斥、異性相吸的性質,有時也會給人們的生活和工作帶來煩惱
2.防止靜電最基本的方法:盡快把靜電導走,避免過多的積累.
一、造成靜電危害的原因及如何防止
1.靜電危害起因于靜電力和靜電火花,靜電危害中最嚴重的靜電放電引起可燃物的起火和爆炸.
2.防止靜電危害的常見措施
(1)使用良導體把易產(chǎn)生靜電的部分接地,及時把電荷放出,這是一種安全又可靠的辦法.如印染廠車間里保持一定的濕度,就是為了及時讓電荷放
7、出.再如油罐車和輸油管道要保持良好接地,也是為了把電荷導入大地.
(2)靜電屏蔽可以避免外界靜電場對電或非電設備的影響,同時也可避免設備產(chǎn)生的靜電場對外界的影響.如有線電視電纜等通信用電纜,為保證通信質量,要在一般電纜外加一層金屬絲織網(wǎng)套;計算機以及許多無線電元器件要裝在金屬殼里;有的精密電子儀器要安裝在金屬房里.
(3)用抗靜電劑和放射性消毒電器等設備有效地消除靜電的聚積.
二、靜電復印機的工作原理(如圖1-4-3所示)
復印機內(nèi)有一重要部件——硒鼓,它是金屬制成的圓筒,其上布滿一層硒.預先充電,使硒鼓帶正電,當光照射到硒鼓時,靜電層才導電.把準備復印的文件放在復印機玻璃板上,文件的
8、影像會聚焦在硒鼓上.硒鼓上的正電荷因光的照射而被導走,沒有光照射的地方則保留正電荷,在硒鼓上形成原文件影像的靜電圖樣.然后將帶負電的黑色著色粉噴在硒鼓上,色粉只吸附在帶電區(qū).當紙張壓過帶電圓筒時,色粉可粘在紙上,加熱后紙上便留下永久的影像,最后被送出來.
圖1-4-3
三、避雷針
1.尖端放電:尖端放電跟電荷在導體表面的分布規(guī)律有關.導體突出的位置,電荷比較密集;平坦的位置,電荷比較稀疏.導體尖銳部位的電荷特別密集,尖端附近的電場就特別強,會產(chǎn)生尖端放電.
2.雷電:云層之間或云層與地面之間發(fā)生強烈放電時,能產(chǎn)生耀眼的閃光和巨響,這就是閃電和雷鳴.
3.避雷針:根據(jù)尖端放電的原理
9、設計制作的,如圖1-4-4所示.
圖1-4-4
帶電云層靠近建筑物時,同種電荷受到排斥,流入大地,建筑物上留下了異種電荷.當電荷積累到一定程度時,會發(fā)生強烈放電現(xiàn)象,可能產(chǎn)生雷擊.
如果建筑安裝了避雷針,在避雷針上產(chǎn)生的感應電荷會通過針尖放出,逐漸中和云中的電荷,保護建筑物,使其免遭雷擊.
【深化探究】 我國古代有建寶塔保護一方免遭雷擊的事例,如江蘇高淳縣的保圣寶塔,是否是寺中供奉的神靈保護了一方安寧?
探究:寶塔尖頂?shù)乃x其實就是一個避雷針.塔剎是用銅、鐵金屬制成的葫蘆,四周用鐵鏈連著通到塔底,或把它與涂了金屬粉末的塔心柱連接起來,柱的下端又設置了貯藏金屬的龍窟,組成了一套十分
10、巧妙的避雷裝置.
一、靜電的利用
(多選)如圖1-4-5所示為靜電除塵示意圖,在M、N兩點間加高壓電源時,金屬管內(nèi)的空氣電離,電離出的電子在靜電力的作用下運動,遇到煙氣中的煤粉,使煤粉帶負電荷,因而煤粉被吸附到管壁上,排出的煙就清潔了.就此示意圖,下列說法正確的是( )
【導學號:17592016】
圖1-4-5
A.N接電源的正極
B.M接電源的正極
C.電場強度EB>EA
D.電場強度EB
11、如圖所示.由圖可知金屬棒附近B點的電場強度比A點的電場強度大,故A、C正確.
【答案】 AC
(1)靜電除塵器金屬管內(nèi)中心與管壁之間形成輻射型電場.
(2)中心電極附近的空氣被強電場電離,形成電子和正離子.
(3)中心為負極,電子向管壁運動的加速度比正離子大得多,運動過程中被微塵吸收的幾率大,除塵效果好.
1.靜電在各種產(chǎn)業(yè)和日常生活中有著重要的應用,如靜電除塵、靜電復印等,所依據(jù)的基本原理幾乎都是讓帶電的物質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、負電極產(chǎn)生的電場中,它們的運動軌跡如圖1-4-6所示,則( )
【導學號:1
12、7592017】
圖1-4-6
A.a(chǎn)帶負電荷,b帶正電荷,c不帶電荷
B.a(chǎn)帶正電荷,b不帶電荷,c帶負電荷
C.a(chǎn)帶負電荷,b不帶電荷,c帶正電荷
D.a(chǎn)帶正電荷,b帶負電荷,c不帶電荷
【解析】 正電荷所受電場力與電場強度方向相同,負電荷所受電場力與電場強度方向相反.結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帶負電荷.
【答案】 B
二、靜電的防止
盛放在油罐車內(nèi)的石油產(chǎn)品,振蕩時可產(chǎn)生靜電,容易引起火災,所以油罐車尾部有一條拖地的鐵鏈,這是利用了鐵具有________的性質.
【導析】 防止靜電的方法就是將產(chǎn)生的電荷導走.
【解
13、析】 鐵鏈具有良好的導電性,能把由于振蕩產(chǎn)生的靜電導入大地.從而防止火災等危險情況的發(fā)生.
【答案】 良好的導電
靜電的產(chǎn)生及利弊
靜電是由于兩物體在相互接觸的過程中,相互的摩擦作用使得正、負電荷發(fā)生了重新的分布,使原來不帶電的物體都帶了電,在我們的現(xiàn)實生活中有利也有害,我們要掌握防止靜電的方法.
2.(多選)下列哪些措施是為了防止靜電產(chǎn)生的危害( )
A.在高大的建筑物頂端裝上避雷針
B.在高大的煙囪中安裝靜電除塵器
C.油罐車安裝拖地的鐵鏈
D.靜電復印
【解析】 避雷針是利用尖端放電原理,導出地面電荷與云層電荷中和,油罐車安裝拖地鐵鏈是利用鐵鏈將摩擦產(chǎn)生的
14、靜電荷導走.B,D兩項是靜電的應用.故選項A,C正確.
【答案】 AC
1.(多選)下列說法正確的是( )
A.靜電除塵的原理是讓灰塵帶上電荷,然后在電場力的作用下奔向并吸附到異性電極上
B.靜電復印的原理是讓油墨帶上電荷,然后在電場力的作用下奔向并吸附到帶異種電荷的白紙上
C.靜電噴漆的原理是讓油漆帶上電荷,然后在電場力的作用下奔向并吸附到吸引油漆的工件上
D.靜電復印中的硒鼓上字跡的像實際是曝光的地方
【解析】 靜電除塵的原理:灰塵很容易吸附電子,這些帶電灰塵在電場力作用下易被吸附到帶正電的圓筒上.靜電復印和靜電噴墨是分別使油墨和油漆帶電,在電場力作用下吸附到帶異種電荷
15、的預期部位;靜電復印曝光時,在光學系統(tǒng)作用下,將原稿圖像投射到感光板上,并使其形成靜電潛像的過程,曝光時,感光板亮區(qū)光導體導通,表面電荷迅速消失(亮衰),暗區(qū)光導體絕緣表面電荷基本保持(暗衰).故正確答案為ABC.
【答案】 ABC
2.以下說法不正確的是( )
A.穿著化纖服裝的人在晚上脫衣服時,常會看到閃光并伴有輕微的“噼啪”聲,這是由摩擦起電所造成的現(xiàn)象
B.摩擦起電產(chǎn)生的電壓總是很低的,因此對人不會造成傷害
C.摩擦起電產(chǎn)生的電壓可能高達幾千伏以上
D.脫化纖服裝時,由于摩擦起電產(chǎn)生的靜電能量很小,通常不會對人造成傷害
【解析】 化纖服裝與人的毛發(fā)或其他衣物摩擦起電,帶
16、靜電并產(chǎn)生火花放電,我們會聽到“噼啪”聲并能觀察到電火花.脫化纖衣服時產(chǎn)生的靜電壓很高,可高達數(shù)萬伏,但靜電荷量很小,不會對人體造成傷害,選項A,C,D說法是正確的.故選B.
【答案】 B
3.(多選)關于避雷針,以下說法正確的是( )
A.避雷針避雷是中和云層中的異種電荷
B.避雷針避雷是將云層中積聚的電荷導入大地
C.為了美觀,通常把避雷針頂端設計成球形
D.避雷針安裝在高大建筑物頂部,而不必接地
【解析】 避雷針起的作用一是導走云層中的靜電荷;二是通過尖端放電中和云層中的電荷,故選項A、B對.避雷針是應用尖端放電的原理,因此,一般做成尖的,并需要接地良好,故選項C、D錯.
17、
【答案】 AB
4.電視機的熒光屏表面經(jīng)常有很多灰塵,這主要是因為( )
A.熒光屏具有吸附灰塵的能力
B.房間內(nèi)灰塵的自然堆積
C.電視機工作時,熒光屏表面溫度較高
D.電視機工作時,熒光屏表面有靜電
【解析】 電視機工作時,熒光屏的表面有靜電,會吸引灰塵顆粒,所以選項D正確.
【答案】 D
5.在干燥的天氣里,脫毛衣時會聽到噼里啪啦的響聲,還會伴有點點火花,在鋪有地毯的房間內(nèi),手摸門的金屬把手時常常被電擊,你能用所學過的知識來解釋這一現(xiàn)象嗎?
【解析】 由于在脫毛衣時,物體與物體之間發(fā)生摩擦,使物體帶了電,即摩擦起電,所以電荷在發(fā)生中和時就發(fā)出了噼里啪啦的聲音.由于人在地毯上行走人帶了靜電,在用手開門與金屬接觸時發(fā)生了放電的現(xiàn)象,所以有被電擊的情況.
【答案】 在脫毛衣時,物體與物體之間發(fā)生摩擦,使物體帶了電,用手和金屬接觸時發(fā)生了放電的現(xiàn)象,所以有被電擊的情況.
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