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荷的意思是携带。因此,我们将携带电的微粒称作电荷。
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例如,空气中携带电的尘埃就是电荷。还有我们在前面曾介绍的原子结构中的电子,就是自然中携带负电的最小微粒,而原子核内的质子,就是携带正电的微粒,它们都称作电荷。
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电是大自然与生俱来的本性,且自然中只有正、负两种电荷。我们的地球是一个大电球,它的表面携带着大量的负电荷。
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雷鸣电闪现象,就是地球表面大量负电荷跟云层中所带大量正电荷之间强烈放电的一种表现。人体表面也携带有负电荷。这就是为什么在冬天,当皮肤比较干燥的人体跟金属体接触或靠近时,会有触电感觉的原因。静电电压简称静电压,通常都是比较高的,人体的静电压一般都在百伏、甚至千伏以上。静电压虽然比较高,但电荷量(电量)很小。因此,不足以对我们人体造成伤害。这就是人们通常说的静电的特征——“压高量小”。据说,历史上曾有一位名叫皮特马利翁的女人,家里经常闹火灾,她以为住地的风水不好,便搬家到别处,但是,多次搬家也没有逃脱着火的现象发生。这一现象引起了科学界的注意,一些科学家便到皮特马利翁多次失火的地方进行考察,并未发现异常。于是,科学家们便开始对皮特马利翁的人体进行研究,发现她身上的静电压竟然高达7000多伏。在阴潮天气下,其身体上的静电很快流入大地,但在天气干燥的情况下,她与金属物接触就很容易产生较强的静电火花。这就是她家多次失火的原因。
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4.怎样用自然中事物总是具有两面性的辩证观点来认识静电现象?
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静电现象对人类既有有利的一面,又有有害的一面。因此,我们要设法做到趋利避害。
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在趋利方面,人们利用电荷间相互作用规律研制出静电喷涂、静电除尘、静电复印等器具为人类所用;人们将静电火花现象用在煤气灶和内燃机中,作为点燃煤气和汽油的火星。
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在避害方面,人们知道雷电会造成建筑物的损坏和人畜的伤亡,因此,便利用尖端放电现象,采用避雷针尽量避免雷电的破坏;人们知道静电火花现象容易引起火灾,因此,便在容易产生静电火花的地方增加空气的湿度等。
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5.怎样解释课本本节“活动1”中摩擦后的塑料梳子能吸引小纸片的现象?
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这里要用到静电感应知识。所谓静电感应,指内部正、负电荷不相等而显示电性的带电体,靠近内部正、负电荷数相等而不显电性的不带电体时,在带电体的静电力作用下,不带电体的内部两种电荷将重新分布,其中跟带电体所带电性相反的电荷,会聚集在靠近不带电体表面附近的现象。
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图13-1
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物理学中把这种现象叫作静电感应,如图13-1所示。
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有了这个知识,我们就能解释摩擦后的塑料梳子为什么能吸引小纸片的现象了。摩擦后带电的塑料梳子靠近小纸片时,不显电性的小纸片内部电荷重新分布,其表面因静电感应而出现跟梳子所带电荷性质相反的电荷,因此被吸引。
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6.课外阅读资料。
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建议阅读“写第一部《磁石论》的皇家御医吉尔伯特”和“为自己制定做人标准的富兰克林”两个资料。
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阅读了这两个资料之后,同学们就会知道电、正电和负电、电荷守恒等概念或规律的由来,知道验电器和避雷针是谁发明的,以及天电和地电是同一性质的电。
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课外阅读资料
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写第一部《磁石论》的皇家御医吉尔伯特
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吉尔伯特(1540—1605)
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吉尔伯特(1540—1605)于1540年5月24日出生在英国科尔切斯市一个大法官的家庭。年轻时就读于剑桥大学圣约翰学院攻读医学,并获得医学博士学位,毕业后成为英国著名的医生。由于他的医术高明,1601年他担任英国女王伊丽莎白一世的御医。
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吉尔伯特自幼对自然科学十分爱好,成了名医之后对自然科学研究的兴趣远远超出了他对医学研究的范围。因此,除了完成女皇御医的职责外,他把更多的时间和精力都用在科学研究上,这就是他为什么常在皇宫里做一些有趣的科学实验给女王和她的随从们观看的原因。
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