高中物理 第1章 從富蘭克林到庫(kù)侖 1_4靜電與生活教師用書(shū) 滬科版選修1-1
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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?chē)鸵欢ù嬖谥妶?chǎng) B．電場(chǎng)是一種物質(zhì)，與其他物質(zhì)一樣，是不依賴(lài)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?chē)嬖谥伤a(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?chē)嬖诘囊环N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141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)，其中加速度逐漸增大的是圖中的( ) 圖141 【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142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142 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 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143所示，重力加速度為g，則細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)O的作用力等于________． 圖143 【解析】 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T(mén)1′＝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(lèi)最先獲得的火種可能來(lái)自閃電．吃熟食促使了人類(lèi)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、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(chē)間里保持一定的濕度，就是為了及時(shí)讓電荷放出．再如油罐車(chē)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144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(mǎn)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144 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)尖端放電的原理設(shè)計(jì)制作的，如圖145所示． 圖145 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，組成了一套十分巧妙的避雷裝置. 一、靜電的利用 (多選)如圖146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)：22940010】 圖146 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下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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