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序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇生活中的静电现象范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
引言
静电现象在人们的实际生活中可以说是无处不在,例如冬天在黑暗中脱去毛衣,会发现毛衣发出噼里啪啦的声音和闪光的现象;两个人不经意地肢体接触可能会导致强烈的触电感;天冷的时候,外套上也会常常聚集一些灰尘而且不易拍去,这些现象都是常见的静电现象。对于生活中常见的静电现象,分析其产生原因,详细了解其给我们生活带来的正反面影响,如果能够发现它的规律,可以扬长避短,为人们的生活带来不少便利。
1 静电现象的产生原因
静电,顾名思义,是由不同的物体之间互相摩擦产生的静止电荷,而且物体也不必是绝缘体或导体。具体来说,自然界的物质是由原子组成的,原子由原子核和围绕原子核做高速运动的核外电子组成,其中原子核带正电荷,核外电子带等量的负电荷,同时正负电荷相互吸引,所以电子可以围绕原子核做高速旋转运动。因原子核的正电荷和核外电子的负电荷正好抵消,原子自身不带电,当物体互相摩擦时,吸引电子能力强的物质往往会从吸引电子能力弱的物质处获得额外的电子。当吸引电子能强的物质吸引电子后,由于带的电子负电荷较原子核内的正电荷多,物质会带负电;同理,失去电子后的物质会带正电,而这些过程就产生了静电。
2 从正反两方面分析静电现象给人们现实生活的影响
静电现象给人们生活带来的负面影响主要有以下几点:(1)火灾和爆炸。在如化学试剂存储仓库、油库等一些易燃易爆场所,常常会因为人体静电火花而导致一些火灾和爆炸事故。(2)妨碍生产,引发二次事故。一般静电的电压值很高,但由于其电流很小,因此不会直接对人体造成伤害,但是也会产生麻电的感觉,导致出现神经焦虑等现象,所以说静电现象也会间接降低人们工作的效率。除此之外,静电电击可能会造成二次事故,特别是高空作业人群,如果其遭遇静电电击,可能会导致空中坠落等严重事故。(3)干扰人的情绪。人的神经元即神经细胞之间会通过电信号传递的方式传递信息,人体中堆积的大量静电会干扰人体正常神经元之间的信号传递,从而影响正常的生理功能,引起人体不适等状况,干扰了心理情绪。(4)伤害人体皮肤。人体皮肤表面的静电会使皮肤表面的毛孔增大,从而导致皮肤容易干燥、出现瘙痒红斑、黑色素沉积等不适症状;同时,由于静电能吸附大量空气中的微小粒子,而空气中也常含有大量的有毒微生物、尘埃等有害物,这些也是造成皮肤不适的原因。(5)影响心脏的正常工作。静电同时也影响着人体本身的体表正常电位差,从而影响到各个器官的生理功能,尤其影响着心脏的正常运作。有调查显示,在静电现象较常见的冬季,人们约三分之一的心血管疾病病发与静电有关。(6)静电放电时,电磁辐射对人体会产生一定的危害。
虽然静电现象给人们的生活带来了不少负面影响,但当静电现象被用于某些领域时,它也给我们带来不少有利的积极作用,具体如下:(1)静电除尘。静电除尘利用的就是电荷之间的异性相吸、同性相斥原理,如图1所示的静电除尘装置,其能够产生一定的静电力,将空气中的带电粉尘吸附沉降,从而达到除尘的目的。(2)静电筛选。利用静电现象产生的电场,再通过电场对带电粒子的作用,可以将物质进行分离、提纯、分级等操作。如图2所示,将某种磷酸盐矿石压碎,因其是磷酸盐和石英颗粒的混合体,所以需要对其进行分离,接着再通过输送器时将它们振动,使磷酸盐和石英摩擦从而带电,经过摩擦后的磷酸盐带正电,石英带负电,接着从图2所示的两块平行带电平板之间的中央落入,在静电场的作用力下,因一个带正电、一个带负电而被分离。
3 如何有效消除静电现象
生活中有很多方法可以消除静电现象对我们带来的危害,具体做法如下:(1)接地。由于大地是一个巨大的导体,静电场中的导体可通过导线和大地联接,使大地上的电荷与导体的电荷中和,以消除感应电荷;(2)增加空气相对湿度。当外界环境中的相对湿度提高时,亲水性的绝缘材料能较好的传导电荷,从而防止了电荷的积累。故而可以适当增加室内空气湿度,使相对湿度大于50%,静电就不易积累,从而有效减少静电现象产生的危害;(3)采用静电消除器。专用的静电消除设备能使带电体附近的空气电离,通过电离电荷中和带电体上的静电荷方法来消除o电;(4)材质搭配。按照静电带电序列的次序进行材质搭配,如能避免易于引起静电荷产生的材质之间的相互接触,从而在生产过程中减少电荷的转移和积累,最终消除了静电现象。
4 静电现象的巧妙应用
4.1 静电复印
感光材料在无光照时电阻值较大,近似可看成绝缘体,在光照时电阻小,呈现出导体的工作特性。静电复印装置首先用高压使空气分子发生电离,发生电离后的正离子会向着绝缘感光鼓运动,使绝缘感光鼓表面带一层均匀的正电荷。接着把文稿投射到感光鼓的表面,使已经充电完成的感光鼓曝光,使用全光照射区表面的电荷会消失,而无光照的区域电荷则依然保持原定数值,从而在感光鼓上形成表面电位随图像明暗变化而起伏的静电潜像。
4.2 静电式扬声器
静电式扬声器产生的电磁场能使振膜携带静电,在音频磁场作用下,带有静电的振膜通过振动发出声音。因为静电扬声器的振膜的质量极轻,所以静电式扬声器的解析力极佳,能捕捉音频信号中极为细微的变化,将最真实的音乐传播出去。
5 结束语
随着人们生活水平的日益提高和不断改善,现代化的办公设备已逐步进入各行各业及人们的居家生活中,正确认识静电的产生和来源,了解如何消除和减少静电现象带来安全隐患,对于人们日常工作和生活都有着十分积极的作用。
参考文献
[1]李克勇,曲梅丽.物理[M].北京:化学工业出版社,2004.
还有一天晚上,爷爷关灯睡觉了。我也急忙脱衣服,突然发现有蓝色的火花出现并伴随着啪啪的响声。我问爷爷:“为什么我脱衣服的时候会有火花呀?”爷爷告诉我:“因为你穿的衣服是化纤的,很容易产生静电,刚才就是摩擦出现的情景,如果衣服是纯棉的就不会出现这种情况。”于是我明白了,有些物体摩擦会产生静电。
后来,我从课外书上得知塑料棒摩擦头发可以产生静电。我做过这个实验,先把白纸剪成许多小碎片放在桌子上,然后用笔杆在头发上摩擦了片刻,拿去碰那些小纸片,果然那些小纸片都粘在了笔杆上。实验成功了,我非常高兴。
生活中人体经常会产生静电,我问过妈妈和爷爷,静电对身体是否有危害。妈妈和爷爷异口同声地说:应该没有吧!回答一点都不肯定。我也将信将疑。
为了更多地了解静电,我上网查阅了很多关于静电的知识。其实静电对人的身体是有害的:皮肤静电可以改变人体外表电位差,影响心肌正常的生理过程,这种静电能使病人加重病情。持久的静电还会使血液的碱性升高,导致皮肤瘙痒,色素沉着,机体生理不平衡,干扰人的情绪等。
现在我知道了,无形无踪的静电也有很深的学问。
一、巧用教具,创设自主探究的情境
情境创设的目的是根据小学生的身心特点,认知规律,帮助他们建立一个利于学习的心理环境和认知环境。使他们在良好的心理环境和认知环境中产生对科学学习的需要,激发起科学探究的热情,调动起参与学习的兴趣。创设学习情境是为了更有效地引导学生学习科学、研究科学,是为学生的科学学习服务的。而不是为了创造情境而创造情境,创设情境一定是围绕着教学目标,紧贴教学内容,遵循儿童的心理发展和认知规律。心理学研究表明,恰当的问题情境能唤醒学生的学习热情,促使学生主动参与。以首师大版《科学》四年级上册第8课《正电和负电》的课后阅读部分教学为例:书中的阅读资料为“静电在我们的日常生活中无处不在。人们利用静电发明了许多静电工艺技术,给人类的生活带来了巨大的变化,例如静电除尘、静电喷漆……”。学生日常对于静电的了解多为负面,比如在干燥的季节,晚上整理衣物时,黑暗中常听到噼噼啪啪的声响,而且伴有蓝光;早上梳头时,头发经常会飘起来,越梳越乱;拉门把手、开水龙头时都会触电等。对于静电的科学利用却知之甚少。殊不知,科学家们正是把静电可以吸引轻小物体这一小作用应用于各种工业领域及我们的日常生活中,发明了如静电除尘、静电植绒、静电复印、静电喷漆等,静电纺丝在医药方面也发挥了不小的作用。多年来,由于静电实验教具的局限性,参观相关工厂的不现实性,我们总是回避这些相关知识。这次,静电实验装置,就解决了以前不好讲清楚的静电知识,尤其是静电应用的有关内容。借助这些教具,能够巩固并加深学生形成“静电能吸引轻小物体”的性质,了解到静电不仅会给我们带来麻烦,也会为人类做出贡献(如静电除尘等)。教学时教师先用实验装置创设一个大量烟雾从烟囱中冒出的实验情境,然后提出问题:你们有什么好办法将较小的烟尘颗粒除去?在学生苦苦思索却不知如何解决的时候,教师提出:有位好朋友可以很轻松地帮我们解决这个问题,它就是“静电”。当教师打开电子起电机的开关,浓浓的烟尘很快被实验装置产生的静电吸附掉时,同学们兴奋地鼓起掌来,没想到小小静电竟有如此神奇的作用,此时他们的心灵受到了震撼,强烈的探究欲望一下子被调动了起来,随之而来在头脑中产生了疑问:静电究竟是怎样除尘的?接下来,教师让学生带着疑问进行分组实验,并指导学生仔细观察接通静电前后烟尘有什么变化,从而推断出:由于静电具有吸引轻小物体的特性,烟尘很小,所以能将烟尘吸在电极板及烟囱壁上,达到消烟除尘的目的。在此,静电实验装置演示的实验把学生引入到情境中来,形成了认知冲突,激起他们探求知识的欲望,促使他们主动开展探究,让学生明白了利用静电的性质可以帮助我们除尘,为我们的天更蓝、空气更清洁做出贡献,从而促使他们自觉地树立环保意识。
二、活用教具,营造和谐的探究氛围
自主探究是教学活动的核心。要想真正让学生自主地参与学习并获得不同程度的发展,就必须营造一种自由的、轻松的、开放的探究氛围,促使学生去探究、去发现、去“再创造”。因此在课堂教学中我们要转变角色,不以权威者、监督者的角色出现在学生面前,教师应充分发扬教学民主,始终作为学生的组织者、合作者和促进者,与学生一起探索、一起研究,同时我们要充分发挥语言、表情的积极作用,用微笑、赞许、热情、鼓励等与学生交流,在教学过程中充分解放学生的头脑、嘴巴和双手,引导学生敢想,敢说,敢做,为学生提供一个自我思考、自我探索、自我创造和自我实现的自由活动空间。例如:本人在教学《正电和负电》的拓展内容――静电植绒一课时,先出示一幅静电植绒作品,当精美的作品展现在学生面前时不禁引起学生的啧啧称赞。随后让学生猜想作品是如何制作的,并充分表达自己的想法,学生的有些想法很不切实际,但教师并不随意指责评价。接下来鼓励学生按自己的想法制作植绒画并把作品与教师的进行比较,自己发现问题―所植的绒不够致密、均匀。然后出示静电实验装置,揭示问题:静电具有吸引轻小物体的特性,因此可以用来植绒。最后指导学生分组实验静电植绒,当学生亲自动手制作出一幅幅漂亮的植绒作品时,笑容洋溢在每个孩子的脸上。本课教学中,由于恰当合理地选择了教具,学生作为课堂教学的主体不仅获得了充分的探究时间与空间,同时也收获了探究后的成功感和满足感,这也为他们今后的乐于探究奠定了基础。
危险。可是在医疗手术台上,静电火花能引起麻醉剂的爆炸,从而伤害医护人员和病人,必须予以注意。还有,静电吸附的大量尘埃中含有多
种病毒、细菌与有害物质,对人体健康有危害,严重的静电现象可使人体皮肤起斑发炎,还可使人心情烦躁、头晕、胸闷、鼻咽不适,甚至可
1 前言
提到电子工程就不得不提一下电气工程,所谓电气工程是指有关创造电气、电子系统有关学科的总和。但是由于社会经济快速发展,科学技术水平进步十分迅速,电气工程所涵盖的领域越来越广早已超出了传统的定义。当今时代的电气工程不光涵盖了电气系统等传统学科,还包含了电子、光子有关的工程。因此从某种角度上来讲,一个国家科学技术水平的高低可以在一定程度上由这个国家电气工程的水平来决定。电子工程则只是电气工程中的一个小分类,其主要研究电子领域的工程。主要集中钻研电路系统、通信、电磁场与微波技术以及数字信号处理等方向的工程学科。如果对电子工程做进一步的细分的话,可以将其分为三种类型:电测量技术、调整技术与电子技术。其所研究的实用设备包含各类需要电力推动的器械,还包含其控制技术、计算机技术和信息技术的各种电动开关。由此可见电子工程是与我们的日常生活息息相关的,它为人们的生活便利性提供了很多新的途径,起到了很大的帮助。因此针对电子工程的进一步研究和完善是对社会进步、人民生活水平提高有极大必要性的。
2 静电的产生和各类影响
静电现象在物理学中是一把双刃剑,利用静电效应我们可以进行静电复印、静电除尘等十分便捷的工作,但是在某些时候,尤其是在电子工程中却带来了不便和危害。随着电子工程的重要性越来越高,电子工程中的静电效应的危害越来越受到重视。
静电的产生通常是由于物体之间的相互摩擦或相互碰撞。其存在形式主要是存在于物体表面的静态电荷。简单来说,在日常生活中若你是用塑料制成的梳子梳头,头发会竖立起来或显得很乱,这就是由于头发和梳齿之间的摩擦使得头发表面带有静电,从而相互排斥的结果。因此静电的主要产生方式有:摩擦、接触、冲流、冷冻、电解、压电、温差等几大方面。在工业生产过程中主要是防止以下三种经典效应。即固体静电、液体静电、粉状物静电,这三类物体的起电方式也都不同。例如液体带静电是由于液体流动过程中与水槽、水管之间的摩擦、液体喷雾带电、冲击飞溅起电、自然沉降带电等;固体带静电是日常中最常见的现象,其主要产生静电的方式是热电效应、压电效应或断裂带电等几种形式。
若一个物体带有静电,其会在周围环境中形成一定强度的静电场,电场一般都会具有力学效应、静电感应等特性。因此带有静电的物品会对周遭事物产生影响。不同的效应,其影响的物体也不同。力学效应即使可以对物体周围的细小轻盈的物品产生静电吸附作用;静电感应效应则会使得电子产生流动,以此产生一定的热量和一定的电磁辐射。这些效应在日常生活中对我们的影响甚微,但是在电子工程中这一点小小的危害就有可能造成极大的影响。例如,在半导体的制造过程中,由于静电吸附作用,能够极大的降低半导体生产的良品率,而严重时静电积累过多还会产生放电现象,这可以直接导致元件被摧毁。这类危害被称为ESD。放电现象会产生不同程度的破坏,放电强度较大则可以直接击穿半导体芯片,造成永久性损坏;放电强度低,也会造成元件性能大幅下降,安全性能存在隐患。使用这类元件,由于芯片质量下降不能够稳定工作容易导致系统参数发生变化,导致系统整体运行不正常,亦或是芯片由于负载过重直接烧毁等。因此静电效应对于电子工程的危害是十分巨大的。
3 有关静电的防护措施
3.1 设立防静电生产工作区
此类防静电技术是指将不同规格、不同技术要求、不同制造要求的电子元件进行分离装配。将它们分别按照不同的静电敏感等级进行分类,根据分类结果将其安排进入不同级别的防静电车间进行生产装配,从而在根本上防止静电对电子工程的危害。
3.2 建立良好的防静电环境
在日常工作环境中,空气中都会漂浮着大量的粉末、灰尘等极容易产生静电的细小物。因此对于工作环境的清洁性和整洁性对于电子工程来说是有很高要求的。在使用涂料时,应该首先选用能够起到防静电效应有很好防静电性能的特殊涂料。房间内墙壁和顶棚都应该使用具有防静电效应的防火墙板,或者对墙面和顶棚进行环氧漆喷涂,以此来保证工作环境的防静电能力,也可以提升工作环境的消防安全系数。在通风管道与通风口处也应进行防静电处理。
在电子工程静电防护工程作业中对于地板的静电防护是重中之重,一般国内都采用防静电瓷制地板,这类地板主要是在其表面覆盖一层瓷并且在瓷层中添加一定量的无机高温导电材料,来进一步提升该类地板的防静电能力,这类地板不仅具有十分良好的静电防护能力,还具有使用寿命长、耐磨性好、耐火性好、抗压能力强等优点,因此这一类地板被广泛的应用于静电防护中的地面防护工程中。
在电子工程施工过程中,也应该使用具有静电防护作用的工具与器械。例如防静电工作鞋、防静电服等防静电设备。以此来最大程度减少在施工过程中产生的静电影响。由于绝缘体带电不能够通过将其接地来消除其静电效应,此时就应该使用离子风机来进行消除。并且在整个电子工程的建设过程中,应该加强工作人员的静电防护意识的培养和学习,定期对安全防护知识进行考核,力保全部在岗人员都能够知晓静电防护知识以及静电防护的方式方法。
4 Y论
在电子科技高度发达的现代化社会,电子工程无论是在生活中还是社会生产工作中都占据着独一无二的地位,越来越多的工作都需要依靠电子产品更来实现,生活也因为电子产品的大量丰富而变得便捷多彩。因此保障电子工程的安全性、有效性、先进性是一项重要的任务。所以电子工程的静电防护工作是至关重要的,所以在上文中提到的一些静电防护办法,希望能够对现有电子工程静电防护工作起到一定的推进作用。
参考文献
[1]范晓刚,王翔.电子产品制造过程中静电的危害与防护[J].企业技术开发,2013,32(08):102-103.
[2]王卫兵.电子工程中的静电防护[J].荆门职业技术学院学报,2005,20(03):40-43.
[3]李庆鑫.自议电子工程中的静电防护[J].河南科技,2013(11):69.
作者简介
启发式教学法是指学生在教师的一步步引导下学习、掌握基本的物理知识。所以,在高中物理教学中,教师要深入挖掘物理教材,做好课堂引导者的工作,确保学生在独立思考、自主探究中轻松地掌握基本的物理知识,进而确保高效物理课堂顺利实现。
例如,在教学“生活中的静电现象”时,我选择了启发式教学法,主要是因为静电现象在生活中是非常常见的。首先,我借助一支塑料笔在毛料的衣服上摩擦几下,或者是在头发上摩擦,然后,用笔去吸一些碎的纸屑,学生会轻松地回答出“静电”现象。接着,引导学生思考:我们生活中还会有哪些静电现象?为什么会产生静电现象?静电现象是如何产生电的,又是如何放电的?组织学生结合教材内容对上述的问题进行思考、探究,这样不仅能够加深学生的印象,提高学生的理解能力,而且教师这样的启发对学生独立思考能力的提高以及学生科学探究素质的提高也起着非常重要的作用。
二、体验式教学法的应用
高中物理一直给人的印象都是抽象、难懂,对物理总是存在一定的排斥心理,导致学生对物理学习缺少一定的体验,所以,我们可以通过自主学习来引导学生在体验中感受物理知识的形成,进而逐步提高学生的学习效率。
从电学理论上来说,其实静电的形成原理很简单,即当干燥的空气环境里,由于两种可存聚并释放的物体相互摩擦时,当其中一种物体失去电子而带有正电荷时,另一种因得到电子而带有负电荷,一旦在干燥的空气里相互碰击、摩擦便产生了电火花――静电。经有关电力电子学研究资料表明,在环境绝缘良好的状态情况下,两种带电物体互相摩擦时,其所产生的静电瞬间电压竟高达1万伏以上。
我们都知道当身体的任何一部分,偶而触及到220伏电网电源时,就会有被电击伤害的可能,这是因为我们身体是一个不绝缘的导电体,身体里充满电解质,通常情况下,在没有外来电荷的干扰时,身体内的电解质是不会发生任何作用的。但是一旦天气进入秋冬时节,由于环境四周的空气异常干燥,空气湿度一般在35%~45%时,再加上我们身体皮肤表面又相当干燥,从而使身体的电解质静电电荷大量堆积,当达到一定的能量,在外界电荷干扰后,就会释放大量静电,导致人体遭受意外的“电击”发生。在冬季里一些易爆易燃的地方,如煤气站、加油站等易因静电的发生而引起火灾事故。
在现实生活中一些皮毛制品、混纺织物、乙稀地板、油漆家俱、金属车门等,一旦经人体摩擦接触即会产生静电放电的效应。现代家庭的各类家用电器及用电设备,由于其在工作时会朝四周空气里大量释放高能量的电磁场,所以我们往往会感受到静电电击无处不在。静电的危害,对于电子、机械、化工、冶炼等工业领域里将会带来毁灭性的破坏。
据有关资料研究分析表明,虽然静电电击对人体不可能存在致命的伤害,但静电对人体亦存在严重的干扰。有关权威人士指出,从人体的物理和生化角度来讲,人体存在的静电电荷,能改变体内应有的电位差,从而导致直接干扰心脏的正常搏动,同时也能影响人的中枢神经细胞。特别是一些小孩及老年人易引发心律异常等问题。所以在冬季寒冷季节,静电也是诱发心血管疾病的原因之一。美国的医学界人士曾告诫患有心脏病的人,不要穿化纤类服饰,起码不要贴身穿。因为他们观察发现,穿着化纤服装的人发生心律不齐的比例,比穿纯棉服装的要高出好几倍,可能是由于穿脱衣服时,摩擦或剥离所产生的瞬间静电,干扰心脏生物电流的正常活动。
但也有学者指出,虽然人体内有一定的静电能量效应,但由于人体内部的导电性能良好,静电不可能在人体内大量积聚,而人体皮肤表面的静电场,也不会影响人体内物理及生化的功能改变,所以静电引发各类疾病缺乏依据和说明力。
现代医学研究证明,当空气湿度低于40%相对湿度(RH)值时,空气就显得异常干燥,这不仅容易产生静电,影响和干扰人们的生活,同时干燥的环境使人的呼吸系统抵抗力变得相当脆弱,很容易加重和诱发呼吸系统疾病,也易因空气中传播流感病毒及其它传染病,造成对人体呼吸系统的直接侵入。同时在干燥的空气里,也容易使人的皮肤表面脱水,皮脂腺素分泌减少,从而使皮肤粗糙、干裂及患过敏性皮炎等疾病。
综上所述,我们知道在空气干燥的环境里易诱发和产生静电,虽然日常生活中的静电现象,不可能对人体构成直接的伤害,但静电对我们生活带来的困扰应引起注意,尽量采取一些必要的措施,减少因静电带来的麻烦及对人体健康的不利因素。故应尽量做到以下几点:
1、首先应注意在干燥的室内环境里保持一定的湿度,一般湿度指数在50%~60%。可在居室里放盆清水,以保持室内达到一定的湿度,才能有效控制静电的产生。
2、当在室内使用电器设备取暖时,最好使用加湿器来增加空气湿度。当然室内养些观赏鱼和摆放花卉盆景,也是调节室内干燥空气、增加湿度的好办法。
3、在起居衣饰方面为减少静电的干扰,对一些易产生静电的皮制品、塑料制品等尽量避免相互摩擦,同时尽可能远离家用电器,以防产生的感应电磁场与人体静电碰击。
A.转移正电荷的过程
B.使电子从一个物体转移到另一个物体的过程
C.电子和质子同时转移的过程
D.创造电荷的过程
解析 这道物理概念辨析题看似简单,但要解决此类题,必须对原子结构和摩擦起电的本质和原因有深入的理解,并具备一定的空间想象能力.(1)对原子内部结构,首先要知道原子是由位于中心的原子核和核外绕核高速运转的电子组成;原子核带正电,电子带负电.其次要知道电子是带有最小负电荷的粒子,由于受原子核的束缚作用,围绕原子核高速旋转.由于原子核所带的正电荷与核外电子总共带的负电荷在数量上相等,整个原子呈电中性而不带电.(2)对摩擦起电原因,我们要把握住两点:①不同物质的原子核束缚电子的本领不同;②束缚电子本领弱的物体易失去电子带正电,束缚电子本领强的物体易得到电子带负电.所以答案选B.
运用上述知识点,容易解决下题.
例2 一个物体没有带电,是因为( ).
A.物体内部没有电荷
B.物体内部没有电子
C.原子核所带的正电荷总数与核外电子所带的负电荷总数相等
D.原子核所带的正电荷数与一个电子所带的负电荷数相等
答案为C.
例3 任取两个原来不带电的物体,相互摩擦,下列说法正确的是( ).
A.一个物体带电,另一物体不带电
B.两个物体带等量正电荷
C.两个物体带等量负电荷
D.两个物体带等量的异种电荷
答案为D.
例4 如图1所示,玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒为什么带正电?丝绸为什么带负电?相互摩擦的物体带何种电荷,取决于什么?
解析 丝绸与玻璃棒摩擦,丝绸中原子核束缚电子的能力强,因得到电子带负电,玻璃棒中原子核束缚电子的能力弱,因失去电子带正电;同理毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮因失去电子带正电,橡胶棒因得到电子带负电.相互摩擦的物质带什么电荷,取决于该物质中原子核束缚电子能力的强弱.
例5 如图2所示,当用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个挂在绝缘细线下的小通草球时,发现通草球也向橡胶棒靠近,由此可判断( ).
A.通草球带正电
B.通草球带负电
C.通草球不带电
D.以上判断都不对
解析 此题主要考查两个知识点:(1)摩擦起电后,带电体能够吸引轻小物体;(2)电荷间相互作用规律,即同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引.由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,小通草球与带负电的橡胶棒相互吸引存在两种情况:不带电或带正电荷,故选D.
例6 如图3所示,已知验电器带正电荷,用一物体接触验电器的金属球,验电器金属箔闭合后又分开,则物体带电情况是( ).
A.带正电荷 B.带负电荷
C.不带电 D.无法判断
解析 要解决此题,我们首先对验电器的使用和工作原理有所了解.验电器是根据两金属箔是否有张角来判断与其接触的物体是否带电,张角越大则带的电荷越多.其工作原理是:当带电体与验电器的金属球接触后,电荷经金属杆导入到金属箔,是两金属箔之间带同种电荷而相互排斥引起的.题目提示金属箔本来带正电荷,当接触某一物体后两金属箔闭合,说明金属箔中的正电荷被负电荷中和了而不带电,则物体应该带负电荷.至于金属箔后来为何又张开,是因为物体带的负电荷数比金属箔带的正电荷数要多,物体所带的负电荷中和掉金属箔上的正电荷后,又有负电荷转移到金属箔上,故本题应选B.
对例6进一步拓展:如果物体带的是正电荷,则金属箔张角会如何变化?如果物体带的负电荷数比金属箔上的正电荷少,则金属箔的张角又会如何变化?
答案 如果物体带的是正电荷,则张角会增大;如果物体带的负电荷数比金属箔上的正电荷少,则金属箔的张角会变小,不会出现金属箔闭合又张开的现象.
利用电荷间相互作用规律还可解释下列问题.
例8 如图4所示,用塑料梳子梳干燥的头发,为什么头发会越梳越乱?
答案 头发越梳越乱的原因,一是被摩擦的头发带了同种电荷而相互排斥,二是梳子与头发带了异种电荷而相互吸引.
例9 如图5所示,我们在做塑料尺和头发摩擦吸引纸屑实验时,仔细观察的同学会发现,纸屑先被吸引,然后又被弹开,如何解释这种现象?
解析 首先,我们知道塑料尺经摩擦带了电荷后,会吸引轻小物体碎纸屑;其次,当碎纸屑在与塑料尺接触后,与塑料尺带了同种电荷,同种电荷会相互排斥,会将纸屑弹开.
说明 在日常生活中,很多物理现象都可用上述知识点来解释,如:穿腈纶的衣服很容易脏,就是因为腈纶衣服相对于棉质衣服更容易摩擦起电,带电后吸引轻小灰尘;利用静电喷漆,为什么喷出的油漆喷在工件上,能喷布均匀、节约涂料,就是利用喷出的油漆带同种电荷相互排斥的原理.静电除尘、静电复印等与生活相关的物理问题,都可用上述静电知识来解释.
例9 当人们在漆黑的晚上脱毛衣时,为什么常有电火花出现,并伴有一定声响?
解析 这里涉及摩擦起电和异种电荷相互吸引引起的放电现象.由于毛衣在相互摩擦时带了异种电荷,且异种电荷在相互吸引时会击穿空气形成电火花,产生小规模的放电现象.如图6所示,闪电形成的原理也是上述原因,由于云层与云层之间所带的异种电荷在相互吸引中和时,将空气击穿而形成大规模放电.
静电中的放电现象,有时会对人类的生产和生活带来一定危害,同学们能否解释下列现象?
二、光与危险
我们常说:“眼见为实,耳听为虚.”其实,我们的眼睛时常被骗,美丽的彩虹,就只是空气对太阳光的折射而已.夏天,我们都喜欢到河里游泳,走到河边,我们看到河水很浅,看起来还不到腰部深,但进入水中时,却发现快没过头顶了.原来,光从水中进入空气中时发生了光的折射现象,河水看起来变浅了.假日里,我们都喜欢到大自然去远足.但要记住:千万不能将透明的饮料瓶扔在树林里,这样会引起火灾.没这么严重吧?有人会问.当你喝完饮品,随手把瓶子扔在树丛中,大雨过后,雨水会浸入瓶中,透明的水瓶就相当于凸透镜,当太阳光透过水瓶,对光线有会聚作用,时间久了,瓶子下面的枯草就会被点燃,引发火灾.
三、噪声的危害
别低估了噪音的危害.专家认为,现代一些40岁的人的听力,远远不如过去60岁老人的听力,主要原因是:人们频繁出入舞场,随身听老挂在耳朵上,连续几小时地沉溺于高分贝噪音环境中,长此以往,听力受到了不同程度的影响.实验表明,当噪声强度达到90分贝时,人的视觉细胞敏感性下降,识别弱光反应时间延长;噪声达到95分贝时,有40%的人瞳孔放大,视力模糊;而噪声达到115分贝时,多数人的眼球对光亮度的适应都有不同程度的减弱.所以长时间处于噪声环境中的人们很容易发生眼疲劳、眼痛、眼花和流泪等眼损伤现象.同时,噪声还会使色觉、视野发生异常.调查发现,噪声对红、蓝、白三色视野缩小80%.所以驾驶员应避免立体音响的噪声干扰,不然易造成行车事故.
四、电与生活安全
电已经渗透到生活的方方面面,没有电,世界将失去光彩!但电给我们带来方便的同时,也给我们带来了安全隐患,如果不按要求操作,就会危及我们的生命.在安全用电常识中,通过人体的电流超过30mA时,会使人感到剧痛甚至神经麻痹,呼吸困难,有生命危险,电流超过100mA时,只要很短时间就可以使人呼吸窒息,心跳停止而死亡.教师要教育学生不接触低压带电体,不用手误触各种带电体的处,不用湿手接触电器开关,不在电线上晾晒衣物,等等.在家里,小心由于电流过大而引起火灾,不能同时使用大功率用电器;添置用电器时要考虑到电能表、漏电保护器和导线的负荷.在家庭电路里,地线一定要接好,不要流于摆设,否则一旦发生漏电事故,就没有安全保障.静电给我们生活带来了方便,如静电复印、静电除尘、静电造纸等.但也可能给我们带来危害,如雷击,就是静电的放电现象.在打雷的时候,不要站在大树底下,或者高大建筑物下,更不要触摸或靠近金属门窗.装油的油桶,一定要选用金属的,不能用塑料的,且将金属油桶与大地保持相连接,避免运输过程中,由于摩擦而聚集过多的静电荷引起爆炸.
[中图分类号]G633.7 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2010)12-0190-01
很多从事理科教学的老师都知道,对于一道并不复杂的题目,教室板演讲解后,练习中多次出现,也反复讲解,在考试中出现时仍有大量学生不会作答。除去学生学习态度不端正的原因外,一个更重要的原因是学生缺乏理性思维。这里需要解释一下何为理性思维?所谓理性思维,应该是等同于逻辑思维,即按照事物发展的客观规律,按照科学合理的方法,通过演绎、推理、运算等具体操作,得出最终结论的一种合理化的思维方式。而现在的学生形象思维能力较强,而逻辑思维能力较弱,这也必然会导致很多学生理科学习水平较差。
那么是什么原因造成了学生这种思维发展的不平衡呢?我认为主要有以下几个方面的因素:
1.小学的初等教育和初中的初级教育过度强调模式化教学,即老师将很多规律性的内容非常细致的总结出来,直接交待给学生,而省略了学生的思考过程,例如我女儿现在初二,在物理教学中讲到透镜成像时,我看到她以书上直接记下的由老师总结出来的规律:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近像远。”要求学生直接按口诀做题,这的确达到了拿高分的目的,但同时也犯了一个错误,即省掉了学生思考的过程,也就不利于学生逻辑思维的培养。但如果老师讲完课后,能够让学生通过思考自己总结出规律,并能把结论在理解的基础上加以记忆,效果就会完全不同。
2.学生只重视教材上重要知识点的学习,忽略了对知识面的拓展和对现实及自然现象的观察与理解,很多东西只停留在想象的层面,不能深入理解和分析,而导致学生的逻辑思维不能连续,或出现根本无法理解题意的情况。比如说,在讲到静电现象时,课本上用文字表达了什么是静电现象,学生无法理解到底什么是静电现象。这时需要学生开动脑筋思考,生活中,他们都看到了哪些静电现象?当孩子们玩气球时,用毛皮摩擦过的气球会粘起纸削;产生静电的头发会在没有风的情况下会飘起来等等。让学生思考的过程,就是培养学生理性思维的过程,而这个过程往往被学生忽略掉。学生注重课本,注重习题,而忘记了学习物理的本质所在。
3.学生对所学的基本公式或基本定理不能充分理解,而大量的生搬硬套,对于简单容易的题目可能还能够奏效,但对于复杂一点的,学生就不能顺利解答了,这是非常常见的现象。学生不能理解题目本身、又不能理解基础知识,应用上自然会不流畅,不能得心应手。例如,学生在学到浮力的计算公式时,很多学生会记住这样的公式:称量法:F浮=G-F,公式法:F浮=G排=p排V排g,漂浮法:F浮=G物(V排V物),悬浮法:F浮=G物(V排=V物),但是他们却无法理解为什么较大的船在海里不容易沉下去,而一块铁却能沉入大海,受力面积和重量在实际生活中是一个什么样的关系?
那么如何才能提高学生的理性思维能力呢?我个人认为要在这几个方面下功夫:
1.任何规律的给出过程都要给学生留下足够的思考空间,要他们自己思考、总结,有条件的话加以验证,要有切实的体会,才能够充分理解,熟练应用。例如,在讲到电压、电阻时,一定要让学生动手做实验,到底什么是电压,电压会产生哪些现象?’什么是电阻,电阻的存在有什么意义?这些问题的提出,都可以培养学生的理性思维能力,让学生不要死记硬背定理、公式,要活学活用。
2.要鼓励学生阅读大量的科普读物和对生活和自然现象的留心观察,遇事要善于问为什么。并通过思考回答,得出结论。例如;为什么水放在热油里会烫到人?解决这个问题,可以启发学生思考:水的沸点是多少,油的沸点是多少?了解了这两样物质的沸点,对于理解这样的现象就不难了。这样就达到了学生学习物理的最终目的,解释生活中的现象,用物理知识解决生活中的难题。
3.要鼓励学生加强分组实验,培养学生的动手能力,要理论与实际相结合,通过现象看本质、通过本质看结果。
总之,要让学生的思维活起来,能够按照事物发展的基本规律去理解和认识现象的本质,便一定会给学生思维发展带来巨大的帮助。对提高理科学习的效果必将起到至关重要的作用。