《2018-2019高中物理 第1章 從富蘭克林到庫(kù)侖 1.4 靜電與生活學(xué)案 滬科版選修1-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019高中物理 第1章 從富蘭克林到庫(kù)侖 1.4 靜電與生活學(xué)案 滬科版選修1-1(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.4 靜電與生活
1.(2分)(多選)下列說(shuō)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(chǎng)
B.電場(chǎng)是一種物質(zhì),與其他物質(zhì)一樣,是不依賴我們的感覺(jué)而客觀存在的東西
C.電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生的,電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用
D.電場(chǎng)是人為設(shè)想出來(lái)的,其實(shí)并不存在
【解析】 電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場(chǎng),A對(duì);物質(zhì)并非都是由分子、原子組成,電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì),B對(duì);電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生的,C對(duì);電場(chǎng)客觀存在,D錯(cuò).
【答案】 ABC
2.(2分)在如圖所示的電場(chǎng)中的P點(diǎn)放置一正電荷,使其從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),
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(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),在本題四個(gè)圖中電荷均向右運(yùn)動(dòng),A圖中,電場(chǎng)線越來(lái)越稀疏,所以加速度越來(lái)越小,A錯(cuò).C圖表示勻強(qiáng)電場(chǎng),加速度不變,C錯(cuò).D圖中,正電荷的加速度先增大后減小,D錯(cuò).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(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,在這條線上有A、B兩點(diǎn),EA、EB表示A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)大小,則( )
圖1-4-1
A.A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同
B.電場(chǎng)線從A指向B,所以EA>EB
C.A、B同在一條電場(chǎng)線上,且電場(chǎng)線是直線,所以EA=EB
3、
D.不知A、B附近的電場(chǎng)線分布狀況,EA、EB的大小不能確定
【解析】 根據(jù)電場(chǎng)線的物理意義,線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,因題中的電場(chǎng)線是直線,所以A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同,都沿著電場(chǎng)線向右;因?yàn)殡妶?chǎng)線的疏密程度反映場(chǎng)強(qiáng)的大小,由于題中僅給出一條電場(chǎng)線,不知道A,B附近電場(chǎng)線的分布狀態(tài),所以無(wú)法確定EA、EB的大小關(guān)系.故答案為A,D.
【答案】 AD
4.(4分)在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球,電荷量分別為+2q和 -q.兩小球用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線系住,帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)而處于平衡狀態(tài),如圖1-4-2所示,重力加速度為g,則細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)O
4、的作用力等于________.
圖1-4-2
【解析】 解法一:依平衡條件對(duì)上面小球受力分析有:T1--T2-2qE-mg=0;對(duì)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(xì)線兩端的拉力相等,細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)O的作用力大小為T1′=2mg+qE.
解法二:對(duì)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(biāo)
導(dǎo)
思
1.知道靜電對(duì)日常生活、生產(chǎn)有利也有弊.
2.通過(guò)實(shí)例,了解在生產(chǎn)和生活中靜電的應(yīng)用與防止.(重點(diǎn)+難點(diǎn))
一、從閃電
5、的功過(guò)說(shuō)起
1.閃電時(shí),云層間(或云層與地面間)的電壓可達(dá)108_V,放電電流可達(dá)105_A,閃電功率可達(dá)1010 kW,閃電放出的能量極為巨大.
2.閃電的過(guò):如果閃電發(fā)生在云層和地面的某個(gè)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(huì)導(dǎo)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(lái)自閃電.吃熟食促使了人類智力的發(fā)展,加快了進(jìn)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(yīng)用,如靜電復(fù)印機(jī)、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(diǎn)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(zhì),有時(shí)也會(huì)給人們的生活和工作帶來(lái)煩惱
2.防止靜電最基本的方法:盡快把靜電導(dǎo)走,避免過(guò)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(yán)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(jiàn)措施
(1)使用良導(dǎo)體把易產(chǎn)生靜電的部分接地,及時(shí)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(shí)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(dǎo)入大地.
(2)靜電屏蔽可以避免外界靜電場(chǎng)對(duì)電或非電設(shè)備的影響,同時(shí)也可避免設(shè)備產(chǎn)生的靜電場(chǎng)對(duì)外界的影響.如有線電視電纜等通信用電纜,為保證通信質(zhì)量,要在一般電纜外加一層金屬絲織網(wǎng)套;計(jì)算機(jī)以及許多無(wú)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(shè)備有效地消除靜電的聚積.
二、靜電復(fù)印機(jī)的工作原理(如圖1-4-3所示)
復(fù)印機(jī)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(yù)先充電,使硒鼓帶正電,當(dāng)光照射到硒鼓時(shí),靜電層才導(dǎo)電.把準(zhǔn)備復(fù)印的文件放在復(fù)印機(jī)玻璃板上,文件的
8、影像會(huì)聚焦在硒鼓上.硒鼓上的正電荷因光的照射而被導(dǎo)走,沒(méi)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(fù)電的黑色著色粉噴在硒鼓上,色粉只吸附在帶電區(qū).當(dāng)紙張壓過(guò)帶電圓筒時(shí),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(lái).
圖1-4-3
三、避雷針
1.尖端放電:尖端放電跟電荷在導(dǎo)體表面的分布規(guī)律有關(guān).導(dǎo)體突出的位置,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(chǎng)就特別強(qiáng),會(huì)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(qiáng)烈放電時(shí),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(shè)計(jì)制作的,如圖1-4-4所示.
圖1-4-4
帶電云層靠近建筑物時(shí),同種電荷受到排斥,流入大地,建筑物上留下了異種電荷.當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí),會(huì)發(fā)生強(qiáng)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(yīng)電荷會(huì)通過(guò)針尖放出,逐漸中和云中的電荷,保護(hù)建筑物,使其免遭雷擊.
【深化探究】 我國(guó)古代有建寶塔保護(hù)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(hù)了一方安寧?
探究:寶塔尖頂?shù)乃x其實(shí)就是一個(gè)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(lái),柱的下端又設(shè)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(diǎn)間加高壓電源時(shí),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(yùn)動(dòng),遇到煙氣中的煤粉,使煤粉帶負(fù)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(shuō)法正確的是( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):17592016】
圖1-4-5
A.N接電源的正極
B.M接電源的正極
C.電場(chǎng)強(qiáng)度EB>EA
D.電場(chǎng)強(qiáng)度EB
11、如圖所示.由圖可知金屬棒附近B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng).
(2)中心電極附近的空氣被強(qiáng)電場(chǎng)電離,形成電子和正離子.
(3)中心為負(fù)極,電子向管壁運(yùn)動(dòng)的加速度比正離子大得多,運(yùn)動(dòng)過(guò)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(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(chǎng)作用下奔向并吸附到電極上.現(xiàn)有三個(gè)粒子a、b、c從P點(diǎn)向下射入由正、負(fù)電極產(chǎn)生的電場(chǎng)中,它們的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1-4-6所示,則( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):1
12、7592017】
圖1-4-6
A.a(chǎn)帶負(fù)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(fù)電荷
C.a(chǎn)帶負(fù)電荷,b不帶電荷,c帶正電荷
D.a(chǎn)帶正電荷,b帶負(fù)電荷,c不帶電荷
【解析】 正電荷所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反.結(jié)合兩等量異種點(diǎn)電荷之間的電場(chǎng)線的分布可知,a帶正電荷,b不帶電荷,c帶負(fù)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(shí)可產(chǎn)生靜電,容易引起火災(zāi),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(zhì).
【導(dǎo)析】 防止靜電的方法就是將產(chǎn)生的電荷導(dǎo)走.
【解
13、析】 鐵鏈具有良好的導(dǎo)電性,能把由于振蕩產(chǎn)生的靜電導(dǎo)入大地.從而防止火災(zāi)等危險(xiǎn)情況的發(fā)生.
【答案】 良好的導(dǎo)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(guò)程中,相互的摩擦作用使得正、負(fù)電荷發(fā)生了重新的分布,使原來(lái)不帶電的物體都帶了電,在我們的現(xiàn)實(shí)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(fù)印
【解析】 避雷針是利用尖端放電原理,導(dǎo)出地面電荷與云層電荷中和,油罐車安裝拖地鐵鏈?zhǔn)抢描F鏈將摩擦產(chǎn)生的
14、靜電荷導(dǎo)走.B,D兩項(xiàng)是靜電的應(yīng)用.故選項(xiàng)A,C正確.
【答案】 AC
1.(多選)下列說(shuō)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(chǎng)力的作用下奔向并吸附到異性電極上
B.靜電復(fù)印的原理是讓油墨帶上電荷,然后在電場(chǎng)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(chǎng)力的作用下奔向并吸附到吸引油漆的工件上
D.靜電復(fù)印中的硒鼓上字跡的像實(shí)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(chǎng)力作用下易被吸附到帶正電的圓筒上.靜電復(fù)印和靜電噴墨是分別使油墨和油漆帶電,在電場(chǎng)力作用下吸附到帶異種電荷
15、的預(yù)期部位;靜電復(fù)印曝光時(shí),在光學(xué)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(guò)程,曝光時(shí),感光板亮區(qū)光導(dǎo)體導(dǎo)通,表面電荷迅速消失(亮衰),暗區(qū)光導(dǎo)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(shuō)法不正確的是( )
A.穿著化纖服裝的人在晚上脫衣服時(shí),常會(huì)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(duì)人不會(huì)造成傷害
C.摩擦起電產(chǎn)生的電壓可能高達(dá)幾千伏以上
D.脫化纖服裝時(shí),由于摩擦起電產(chǎn)生的靜電能量很小,通常不會(huì)對(duì)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(huì)聽(tīng)到“噼啪”聲并能觀察到電火花.脫化纖衣服時(shí)產(chǎn)生的靜電壓很高,可高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏,但靜電荷量很小,不會(huì)對(duì)人體造成傷害,選項(xiàng)A,C,D說(shuō)法是正確的.故選B.
【答案】 B
3.(多選)關(guān)于避雷針,以下說(shuō)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(dǎo)入大地
C.為了美觀,通常把避雷針頂端設(shè)計(jì)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(dǎo)走云層中的靜電荷;二是通過(guò)尖端放電中和云層中的電荷,故選項(xiàng)A、B對(duì).避雷針是應(yīng)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(xiàng)C、D錯(cuò).
17、
【答案】 AB
4.電視機(jī)的熒光屏表面經(jīng)常有很多灰塵,這主要是因?yàn)? )
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(jī)工作時(shí),熒光屏表面溫度較高
D.電視機(jī)工作時(shí),熒光屏表面有靜電
【解析】 電視機(jī)工作時(shí),熒光屏的表面有靜電,會(huì)吸引灰塵顆粒,所以選項(xiàng)D正確.
【答案】 D
5.在干燥的天氣里,脫毛衣時(shí)會(huì)聽(tīng)到噼里啪啦的響聲,還會(huì)伴有點(diǎn)點(diǎn)火花,在鋪有地毯的房間內(nèi),手摸門的金屬把手時(shí)常常被電擊,你能用所學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)解釋這一現(xiàn)象嗎?
【解析】 由于在脫毛衣時(shí),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(shí)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(kāi)門與金屬接觸時(shí)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(shí),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(shí)發(fā)生了放電的現(xiàn)象,所以有被電擊的情況.
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