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1.3 静电与生活
学 习 目 标 1.了解静电现象及其在生活、生产中的应用．(重点) 2.了解尖端放电现象，知道避雷针的原理．(难点) 3.知道静电与现代科技及静电危害与控制. 雷 电 与 避 雷 知 识 脉 络
[先填空]
1．自然界中雷电产生的主要原因是云层的相互摩擦，导致了云层间异种电荷的大量积聚，而靠近地面的云层中电荷的大量积聚，会使地面因静电感应而引起感应电荷．
2．云层之间、云层与地面之间会形成几百万伏以上的电压．这个电压足以击穿空气，产生几十万安培的电流，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电．
3．避雷针是利用尖端放电的原理避雷的． [再判断]
1．云层间带有大量的异种电荷，其主要原因是感应起电．(×)
2．云层和云层之间的高电压击穿空气，形成强电流，就产生了雷电．(√)
3．避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地．(×) [后思考]
如图1-3-1，验电器的金属杆上端为什么要固定一个金属球？
图1-3-1
【提示】 验电器的金属杆上固定一个金属球是为了防止尖端放电现象，使验电器在电压较高时也不会失去电荷．
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[合作探讨]
探讨1：雷电是怎样形成的？
【提示】 雷电产生的主要原因是云层相互摩擦，云层间产生大量异种电荷，形成很高的电压．这个电压可以击穿空气，产生很强的电流，导致雷电的产生．
探讨2：避雷针是怎样避雷的？
【提示】 避雷针是通过“尖端放电”的原理来避雷的． [核心点击]
1．电荷在导体表面的分布是不均匀的：突出的位置，电荷比较密集；平坦的位置，电荷比较稀疏．导体尖端部位的电荷特别密集，会产生尖端放电．避雷针就是应用了导体尖端放电的原理．
2．带电云层靠近建筑物时，同种电荷受到排斥，流入大地，建筑物上留下了异种电荷．当电荷积累到一定程度时，会发生强烈的放电现象，可能产生雷击．如果建筑物上安装了避雷针，在避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放出，逐渐中和云中的电荷，就能保护建筑物，使其免遭雷击．
1．(多选)下列关于雷电现象的认识正确的是( ) A．打雷闪电是天上的雷公电母在控制着
B．闪电是由于高压放电使空气在高温的情况下发光的结果 C．雷声是由于空气在高温下膨胀的结果 D．先发生闪电后发出雷声
【解析】 雷电是一种自然现象，是由于高压放电，产生几十万安培的瞬间电流．电流生热使空气发光，使空气受热突然膨胀发出巨响，是同时发生的，只是光的传播速度比声音快，所以我们是先看到闪电后听到雷声．
【答案】 BC
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，避雷针上产生了电荷 D．以上解释都不正确
【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电性相反的电荷，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，故B项正确．
【答案】 B
3．在建筑物顶部装有一避雷针，当带正电的云层接近避雷针并放电时，避雷针中( )
【导学号：29682005】
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A．不会形成电流 B．会形成电流，方向向上 C．会形成电流，方向向下 D．会形成电流，方向不定
【解析】 当带正电的云层接近避雷针时，发生尖端放电，空气中的负离子向云层运动，正离子向避雷针运动，形成方向向下的电流，C正确．
【答案】 C
静 电 与 现 代 科 技， 静 电 的 危 害 及 控 制
[先填空]
1．静电在现代科技中的应用
现代科技中，可以应用静电来净化空气、喷洒农药、静电植绒、静电复印等． 2．静电的危害和控制
[再判断]
1．电子空气净化器工作时，空气先经过带正电的网格，除去带负电的烟尘，再经过带负电的网格，除去带正电的烟尘．(√)
2．保持工作环境的干燥可以防止静电．(×) 3．飞机加油前，油车和飞机不能和地面连接．(×) [后思考]
春天的时候，空气特别干燥，手一碰到什么东西都会起电，关窗帘、摸暖气片立刻起电，有时和别人的衣服或者手碰一下都会发出“噼啪”的声音！随时可能被“电到”，简直太难受了！静电到底有什么危害呢？如何才能消除人身上的静电呢？
【提示】 静电的危害如混纺衣服上常出现不易拍掉的灰尘，静电火花引起火灾等． 要消除人身上的静电就要及时将人体所带的电荷导走，如保持室内适当的潮湿．
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[合作探讨]
探讨1：静电现象在现代科技中有哪些应用？
【提示】 净化空气、喷洒农药、静电复印、静电植绒等． 探讨2：怎样防止静电的危害？
【提示】 基本方法是将静电引走，如接地装置等． [核心点击]
1．电子空气净化器的基本工作原理
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，首先经过带正电的网格，这时带负电的烟尘等粒子被吸附在其上．接着，空气又通过带负电的网格，这时带正电的烟尘等粒子被吸附在其上．最后，活性炭过滤器再将空气中的剩余尘粒过滤一遍，把洁净的空气送入室内．
2．静电复印机的基本工作原理
激光扫描原稿上的文字或图案，经反射聚焦在携带静电的硒鼓上．激光扫描到原稿上的空白处，硒鼓上相应部位的静电荷就被消除，留在硒鼓上的静电荷就形成了原稿的文字或图案．墨粉被硒鼓上的静电吸引，被转移到复印纸上并被加热固定，复印纸上就出现了原稿上的文字或图案．
3．防止静电危害的主要途径、方法及其措施
(1)尽量减少静电的产生，如改造起电强烈的工艺环节；采用起电较少的设备，使用抗静电材料等．
(2)给静电释放提供通道，如设备接地，适当增加工作环境的湿度等．
4．(多选)下列说法中正确的是( ) 【导学号：29682006】
A．静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在静电力的作用下，奔向并吸附到带有异种电荷的电极上
B．静电复印的原理是让油墨带上电荷，然后在静电力的作用下，奔向并吸附到带异种电荷的白纸上
C．静电喷涂的原理是让油漆带上电荷，然后在静电力的作用下，奔向并吸附到吸引油漆的工件上
D．静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方
【解析】 灰尘很容易吸附电子，静电除尘的原理就是吸附有负电荷的灰尘在静电力作用下被吸附到带正电荷的圆筒上，A对．静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电，在静电力作用下吸附到带异种电荷的预期部位；静电复印曝光时，在光学系统作用下，将原稿图像投射到感光片上，并使其形成静电潜像的过程，曝光时，感光片亮区光导体导通，表面电荷迅速消失(亮衰)，暗区光导体绝缘，表面电荷基本保持(不变)．B、C对D错．
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【答案】 ABC
5．(多选)下列哪些做法属于防止静电危害的措施( ) A．制药车间要尽量保持干燥
B．油罐车运油时要安装一条拖地的金属链 C．在地毯中夹杂导电纤维 D．寒冷的冬天多穿两件毛衣
【解析】 静电防止的措施是多样的，可以控制静电不产生或少产生，若不可避免地产生了静电，还可以采取导电的方式防止静电积聚．D是为保暖．
【答案】 BC
6．(多选)如图1-3-2所示是静电除尘的原理示意图，关于静电除尘的原理，下列说法正确的是( )
【导学号：29682007】
图1-3-2
A．中间金属丝A与金属管B分别接高压电源的电极 B．金属丝和金属管带电后具有吸引轻小物体的作用
C．烟尘通过该空间时被A、B两个电极的电荷吸引而被吸附，能起到除尘的作用 D．烟筒本身就有除尘作用，没有必要加高压电源
【解析】 烟筒内的两个金属电极必须接在高压电源上，使两个电极被充电而带上等量异号电荷，而电荷又有吸引轻小物体的作用，所以从下而上的烟尘被吸附在电极上，从上面的排烟口排出的气体就清洁了，从而起到除尘的作用，所以A、B、C三项正确，D项错误．
【答案】 ABC
1．静电的应用主要依靠正、负电荷之间的静电力．
2．防止静电危害的基本方法是，尽快把静电引走，避免电荷越积越多．
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2020学年第1章电荷的相互作用13静电与生活学案沪科版选
