課程名稱:靜電 編授教師: 中興國中 楊秉鈞 講授主題 講授主題: 靜電現象 絕緣體的帶電法 摩擦起電 導體的帶電法 感應起電 接觸起電 雷電與避雷針 靜電現象 靜電現象 靜電現象: 1.乾燥的冬天,脫毛衣時常聽見ㄆ一、ㄆㄚ聲 2.撕開包裝免洗筷的塑膠套時,塑膠套吸附在手上 3.摩擦過的墊板能吸引小紙片或頭髮 4.保鮮膜撕開後,易黏在一起 5.電腦螢幕關上時,以手摸螢幕 6.頭髮太乾燥,易打結 靜電產生的必要條件: 摩擦 。 ( 摩擦起電 :兩不同物體摩擦而帶有電荷) 有利摩擦起電的環境: 乾燥環境 絕緣體 ( 靜電容易流失,靜電效果差)
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Transcript 課程名稱:靜電 編授教師: 中興國中 楊秉鈞 講授主題 講授主題: 靜電現象 絕緣體的帶電法 摩擦起電 導體的帶電法 感應起電 接觸起電 雷電與避雷針 靜電現象 靜電現象 靜電現象: 1.乾燥的冬天,脫毛衣時常聽見ㄆ一、ㄆㄚ聲 2.撕開包裝免洗筷的塑膠套時,塑膠套吸附在手上 3.摩擦過的墊板能吸引小紙片或頭髮 4.保鮮膜撕開後,易黏在一起 5.電腦螢幕關上時,以手摸螢幕 6.頭髮太乾燥,易打結 靜電產生的必要條件: 摩擦 。 ( 摩擦起電 :兩不同物體摩擦而帶有電荷) 有利摩擦起電的環境: 乾燥環境 絕緣體 ( 靜電容易流失,靜電效果差)
課程名稱:靜電
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
講授主題
講授主題:
靜電現象
絕緣體的帶電法
摩擦起電
導體的帶電法
感應起電
接觸起電
雷電與避雷針
靜電現象
靜電現象
靜電現象:
1.乾燥的冬天,脫毛衣時常聽見ㄆ一、ㄆㄚ聲
2.撕開包裝免洗筷的塑膠套時,塑膠套吸附在手上
3.摩擦過的墊板能吸引小紙片或頭髮
4.保鮮膜撕開後,易黏在一起
5.電腦螢幕關上時,以手摸螢幕
6.頭髮太乾燥,易打結
靜電產生的必要條件: 摩擦 。
( 摩擦起電 :兩不同物體摩擦而帶有電荷)
有利摩擦起電的環境:
乾燥環境
絕緣體
( 靜電容易流失,靜電效果差)
靜電說明圖示
(媒體:1;2,1’29”;3,1’34”;4,2’04” ;5)
絕緣體的帶電法
-摩擦起電
摩擦起電原理
摩擦起電原理:
1.發生:二不同物體因 摩擦 ,在 摩擦位置 產生靜電。
未經摩擦的位置 不產生靜電 。
2.原理:在摩擦中,發生 電子的轉移 ,而使物體發生局部
帶電的現象。
多發生於 絕緣體 。(金屬摩擦電荷易流失)
甲物體 失去 電子,帶 正 電;乙物體 得到 電子,帶 負 電
相互摩擦的兩物體所帶的電,電性 相反 ,電量 相等 。
正電荷與負電荷定義
正負電定義:十八世紀,美國人,
富蘭克林 。
1.正電:用絲絹摩擦過的玻璃棒,其玻璃棒帶 正 電
玻璃棒帶正電;絲絹帶負電
玻璃棒 失去電子, 絲絹 得到電子
2.負電:用毛皮摩擦過的塑膠尺,其塑膠尺帶 負 電
塑膠尺帶負電;毛皮帶正電
塑膠尺 得到電子, 毛皮 失去電子
物質互相摩擦的電性:
(正電 負電)
手兔毛玻璃頭髮羊毛
皮絲棉木頭琥珀塑膠
正負電荷定義圖說
摩擦的兩物體間,得到與失去電子的數目是相同的
1.玻璃棒失去電子,帶有正電;絲絹得到電子,帶有負電
2.塑膠棒得到電子,帶有負電;毛皮失去電子,帶有正電
摩擦起電的電性關係
摩擦起電電性關係:
1.電性:二不同物體因摩擦而帶電
失去電子者:帶 正 電
得到電子者:帶 負 電
2.電性關係:
同種電荷彼此 排斥 ,異種電荷彼此 相吸引
同性排斥、異性相吸
。
吸引
排斥
帶電體可吸引不帶電體
摩擦過的梳子能吸引小紙片(媒體:5,15”)
。
『同性相斥 異性相吸』圖示
塑膠棒
排斥
吸引
塑膠棒
玻璃棒
塑膠棒
(媒體:6,50”)
電性判斷原則
帶電體
帶電體
物體電性的判斷原則:
1.二物體若相斥 二物體必帶 同性電 。
可能性為:
。
2.二物體若相吸 二物體可能帶 異性電 或其一 不帶電 。
可能性為:
。
相斥 , 二者都是帶電體...
相吸 , 需考慮不帶電的可能
.
範例解說
範例解說:
有A 、B 、C 、D 四 個小導體球,若將它們分別以絕緣線
懸掛,則A 、B 互相吸引,B 、C 互相排斥, C 、D 互相
吸引如圖。如果被毛皮摩擦後的塑膠棒排斥A ,則A 、 B
、C 、D 帶電情形為何?
A
【 解析 】
B
C
D
導體球相吸、相斥的現象
A
B
C
D
或
被毛皮摩擦後的塑膠棒()排斥 A ∴ A 必帶
A 、B 互相吸引 ∴ B 帶 或
B 、C 互相排斥 ∴ C 帶 且確認 B只帶
C 、D 互相吸引 ∴ D 帶 或
導體、半導體與絕緣體
導體、半導體與絕緣體:
物質
導體
特性
1. 自由電子 :含能自由移動的電子
2.能導電
絕緣體
1.所含的電子不能自由移動
2.不能導電
半導體
矽、鍺元素導電性不佳,掺雜少量
硼鎵砷磷元素後,導電性增加
實例
金屬..
玻璃
木頭..
中場休息
導體的帶電法
-感應起電
靜電感應原理
靜電感應原理:
1.發生:因 帶電體 靠近 導體 而使導體內正負電荷分離,
形成遠近端局部電荷不均之現象。(只接近,而不接觸)
2.會受感應移動的粒子是 電子 e 。
此時導體近端生 異性 電;遠端生成 同性 電。
若帶電體移走,導體回復 均勻電中性 狀態。 (媒體)
導體呈
原子核
電中性 。
電子
金屬棒左端帶
金屬棒右端帶
正電
負電
導體仍為電中性
帶電體為何能吸引導體? 靜電感應原理
帶電體為何能吸引絕緣體? 極化作用原理
。
。(媒體)
電。
電。
正電棒接近導體 靜電感應圖示
帶電棒只接近
不接觸
感應起電
利用靜電感應使導體帶電的方法,稱為
步驟一
接
地
步驟二
步驟三
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
--
--
靜電感應,導體左端
移開帶電體,導體因
導體因正、負電個
電子透過人體流
將手移開
帶正電,右端帶負電
電子數增加而帶負電
數相等,呈電中性
至手上的導體
步驟四
感應起電
步驟五
。
討論
+
++
++
++
僅有帶負電的電子可移動。
導體所帶的電性與帶電體
相反
。
A
感
應
起
電
B
C
D
E
感應起電 程序排列練習
感應起電-導體與帶電棒電性
相反
。
感應起電 程序排列練習
感應起電-導體與帶電棒電性
相反
。
二金屬球起電法 範例解說
範例解說:如附圖,A、B二金屬球彼此互相接觸放在絕緣
架上,今在A 球附近置一由絲綢摩擦過的玻璃棒,使B 球與
A 球分離,再移去玻璃棒,此時A帶 負 電,B帶 正 電。
+
B +
B ++
+
- +
-A +
+
- +
-A +
(媒體)
B ++
- - A
導體的帶電法
-接觸起電
接觸起電
帶電體直接與導體接觸使之帶電的方法,稱為 接觸起電
+
-
+
-
+
+
+
-
+
-
+
+
電中性
+ 帶電棒接近
+
--
++
++
+
+
-
-
帶電棒離開
電荷重分布
導體帶正電
+
+
+
+
+
+
+
接觸中和
電荷重分布
負電從 導體 流向 帶電體 中和
受起電的導體所帶的電性與帶電體 相同 。
。
接觸起電 程序排列練習
接觸起電-導體與帶電棒電性
相同
。
接觸起電 程序排列練習
接觸起電-導體與帶電棒電性
相同
。
起電方法比較
起電方式
對象
原理
起電結果
摩擦起電
絕緣體
電子轉移
二絕緣體電量
相等、電性相反
感應起電
導體
靜電感應
與帶電棒
異性電
接觸起電
導體
電荷分佈
與帶電棒
同性電
(媒體)
雷電與避雷針
雷電的成因
•雲層間因相互摩擦而帶電。
•當帶電雲塊接近地面時,由
於地球是一個導體,因而產
生靜電感應。
•由於靜電感應的緣故,靠近
雲塊的地球表面會堆積(異
性)電荷。
閃電
•當電荷累積到一定數量
後,雲塊與地球間的空
氣會形成正負離子對,
而成電的通路,故兩者
堆積的電荷激烈放電。
•進而形成閃電與震耳欲
聾的雷聲。
(媒體:1;2;3)
如何避免雷擊
避免雷擊的注意事項
閃電時,盡快離開空曠地、避免撐傘。
不可在高聳突出物附近逗留。
可躲在汽車內。
如正在游泳,立即離開游泳池。
在室內勿靠近窗戶,遠離電話、室外天線的引線等。
避免使用行動電話。
避雷針可使高大突出的建築物避免雷擊的危險。
帶電雲層
避
雷
針
示
意
圖
感應電荷
電荷釋出
避雷針
避雷針
上端是尖銳的銅棒物體,
感應電荷可經由避雷針
的尖端釋放,減少閃電的
發生。
另一端以粗的銅線(導
線)連接到地底發生雷
擊,強大的電流可順著
導線導入地底,不會對
建築物產生損害。
接地
(媒體)
課程結束
宏翎參加第一名校長邀宴餐會
Jim 212 Family