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]
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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、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，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．
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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，主要的原因是( )
A．灰尘的自然堆积
B．玻璃具有较强的吸附灰尘的能力
C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘
D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘
答案 D
三、静电的危害与控制
例4 下列哪些措施利用了静电( )
A．油罐车的底下有条铁链搭到地上
B．农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电
C．家用电器如洗衣机接有地线
D．手机一般都装有天线
解析 油罐车的底下有条铁链搭到地上，目的是把油罐车产生的静电导到地下，保证油罐车的安全，家用电器也一样，A、C错误．农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电，而叶子上带有负电，农药不会被风吹走，B正确．手机接有天线的目的是为了更好的接收信号，D错误．
答案 B
1．(雷电与避雷)雷电灾害是一种比较严重的气象灾害，国家气象局的统计表明，我国每年将近1 000人遭雷击死亡，雷击造成的直接经济损失近10亿元．为了防止雷电灾害造成人们生命和财产的损失，下列说法中正确的是( )
A．在旷野遇到雷电，应远离高大树木和建筑物，撑起雨伞避雨
B．在游泳时遇到雷电，应马上闭气，潜入水中
C．在家中听到雷声时，应关闭电视机、音响等用电器并拔出插头
D．当感觉到身体有电荷时，如头发竖起、皮肤有显著颤动感时，应尽快打电话求救
答案 C
2．(静电的危害及控制)静电在我们生活中应用很广泛，下列不属于静电应用的是( )
A．利用静电把空气电离，除去烟气中的粉尘
B．利用静电吸附，将涂料微粒均匀地喷涂在接地金属物体上
C．利用静电放电产生的臭氧，进行杀菌
D．利用运油车尾部的铁链将油与油筒摩擦产生的静电导走
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答案 D
3．(静电的危害与控制)在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了( )
A．除菌消毒 B．消除静电
C．利用静电 D．防止漏电
答案 B
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题组一 雷电与避雷
1．关于雷电现象和避雷针，下列说法不正确的是( )
A．天上的电与地上的电的本质不同
B．闪电是激烈的放电现象
C．避雷针可以将云层中的电荷中和
D．避雷针避雷的原理是利用尖端放电
答案 A
2．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
答案 AB
题组二 静电与现代科技
3．电风扇叶片上经常布满灰尘，是因为叶片转动时与空气____而带了________，带有________的叶片会把空气中的灰尘吸附过来．
答案 摩擦 电荷 电荷
题组三 静电的危害及控制
4．地毯中加入少量的金属纤维是为了( )
A．避免人走动时产生静电
B．将人走动时产生的静电及时导走
C．增加地毯的强度和韧性
D．对地毯起装饰作用
答案 B
解析 人在地毯上走动时，鞋底与地毯之间会产生静电，从而对生活带来不便和危害．阻止静电的产生是不可能的，但可以采取措施及时将静电导走．在地毯中加入少量金属纤维就是为了将产生的静电导向地面，故B正确．
5．人们在晚上脱衣服时，有时会看到火花四溅，并伴有“劈啪”声，这是因为( )
A．衣服由于摩擦而产生了静电
B．人体本身是带电体
C．空气带电，在衣服上放电所致
D．以上说法均不正确
答案 A
解析 衣服含有化纤成分，衣服与衣服之间，衣服与皮肤之间因摩擦而产生了静电，故选A.
6．下列属于利用静电现象的是( )
A．油罐车底下挂一条铁链
B．喷漆时让从喷嘴喷出的油漆带上电
C．飞机的轮胎用导电橡胶制作
D．在油库或加油站工作的人员不得穿腈纶衣服
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答案 B
7．专门用来运输柴油、汽油的油罐车，在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链，对它的作用下列说法正确的是( )
A．让铁链与路面摩擦产生静电，使油罐车积累一定的电荷
B．让铁链发出声音，以引起其他车辆的注意
C．由于罐体与油摩擦产生了静电，罐体上的静电被铁链导入大地，从而避免了火花放电
D．由于罐体与油摩擦产生了静电，铁链将油的静电导入大地，从而避免了火花放电
答案 C
解析 在运输柴油、汽油时，由于上下左右颠簸摇摆，造成油和油罐摩擦而产生静电，所以在油罐车尾部装一条拖在地上的铁链就能避免静电的积累．
8．在下列措施中，能将产生的静电导走的有( )
A．飞机轮子上搭地线 B．印染车间保持湿度
C．复印图片 D．电工钳柄上装有绝缘套
答案 AB
解析 飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量静电荷，降落时会给地面人员带来危害及火灾隐患．因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电给车间带来火灾隐患，为防止火灾发生，其中安全措施之一就是保持车间湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，是利用静电；在电工钳柄上装有绝缘套是防止导电，保障电工的安全．
题组四 综合题组
9．燃气灶上装有的电子点火器，用电池接通电子线路产生高压电，通过高压放电产生电火花点燃气体．为什么点火器的电极做成针尖状而不是圆头状？
答案 实验和理论都表明导体尖锐部分的电荷特别密集，尖端附近电场特别强，容易产生尖端放电，这样就可以比较容易地点燃气体．
10．《光绪·嘉兴府志》记载：“万历三十九年(1611年)六月三十日夜，东塔放金光，若流星四散”，早在西汉末年，《汉书》中就有“矛端生火”的记载，你知道其中的道理吗？
答案 都属于尖端放电现象．
11．在工厂里，靠近传送带的工人经常受到电击，经研究发现，这是由于传送带在传送过程中带上了电．
(1)解释为什么靠近传送带的物体会带电．
(2)你可以用什么方法解决这个问题？
答案 (1)因为传送带与被传送物体间有摩擦，所以会带电，靠近传送带的物体(如人体)因为静电感应也会带上电．
(2)要避免这种电击，可以用导电材料制造传送带，再把传送带接地，导走静电，静电便不会积累，工人也不会再遭电击．
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