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分享幾個你不知道的物理小知識

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靜電從哪裡來

分享幾個你不知道的物理小知識

人體活動時,面板與衣服之間以及衣服與衣服之間互相摩擦,便會產生靜電。隨著家用電器增多以及冬天人們多穿化纖衣服,家用電器所產生的靜電荷會被人體吸收並積存起來,加之居室內牆壁和地板多屬絕緣體,空氣乾燥,因此更容易受到靜電干擾。

為了防止靜電的發生,室內要保持一定的溼度,室內要勤拖地、勤灑些水,或用加溼器加溼;要勤洗澡、勤換衣服,以消除人體表面積聚的靜電荷。發現頭髮無法梳理時,將梳子浸入水中片刻,等靜電消除之後,便可以將頭髮梳理服帖了。脫衣服之後,用手輕輕摸一下牆壁,摸門把手或水龍頭之前也要用手摸一下牆,將體內靜電“放”出去,這樣靜電就不會傷你了。對於老年人,應選擇柔軟、光滑的棉紡織或絲織內衣、內褲,儘量不穿化纖類衣物,以使靜電的危害減少到最低限度。

1、出門前去洗個手,或者先把手放牆上抹一下去除靜電!還有儘量不穿花纖的衣服。

2、為避免靜電擊打,可用小金屬器件、棉抹布等先碰觸大門、門把、水龍頭、椅背、床欄等消除靜電,再用手觸及。

3、穿全棉的內衣。

4、準備下車的時候,用右手握住檔,然後用手指碰著下面鐵的部位,然後開車門,把左手放在車門有鐵的位置,但是左手別鬆,然後把右手放掉,下車,這時候你再用右手抓著門就不會被電到。

5、對付靜電,我們可以採取“防”和“放”兩手。“防”,我們應該儘量選用純棉製品作為衣物和家居飾物的面料,儘量避免使用化纖地毯和以塑料為表面材料的傢俱,以防止摩擦起電。儘可能遠離諸如電視機、電冰箱之類的電器,以防止感應起電。“放”,就是要增加溼度,使區域性的靜電容易釋放。當你關上電視,離開電腦以後,應該馬上洗手洗臉,讓面板表面上的靜電荷在水中釋放掉。在冬天,要儘量選用高保溼的化妝品。常用加溼器。有人喜歡在室內飼養觀賞魚和水仙花也是調節室內溼度的一種好方法。

另外,推薦給您一個經濟實用的加溼方法:在暖氣下放置一盆水,用一條舊毛巾,一頭放在水裡,一頭搭在暖氣上,這樣一晝夜可以向屋裡蒸發大約三升水。如果每個暖氣都這樣做,整個房間就會感到溼潤宜人。

6、勤洗澡、勤換衣服,能有效消除人體表面積聚的靜電。

汽車可以保護人免受雷電傷害

夏天最危險的就是雷雨天氣,每年都會有人被雷電奪取寶貴的生命。雷電不像我們日常使用的照明電,雷電的電壓非常大,超出你的想象。很多人在夏天雷雨天氣都會遠離金屬導體,因為金屬會吸引電荷。但是,並不是任何情況下都是如此,比如雷雨天行駛中的汽車,汽車如果遭遇了電,它也會像一個大籠子一樣罩住你,起到保護作用。

一輛車如果被高壓電線砸中或是雷電突然擊中了汽車,車裡的乘客完全可以安然無恙,毫髮未損。雖然高壓電和雷電的電壓都很高,但是單純的高電壓並不會置人於死地,只有巨大的電流流過身體的時候,電流產生的熱量才會對人體造成巨大傷害。如果你的身體上下各個部分都處於同樣的電壓,即使是高壓電,也不會有事情。只有身體的一部分碰觸到了高電壓,其他部分接在了電壓為零的地面上,這時產生的電壓差才會對人體生命造成危險。

汽車從本身的結構設計上就能夠防電,首先汽車的橡膠輪胎是絕緣的,它可以防止汽車和地面形成連通的電路導致巨大的電流流過汽車。雖然如此,但橡膠的絕緣效能不是絕對的,只能應付家中的低電壓,在高壓電線或者更高電壓的雷電面前就沒用了。高電壓可以輕鬆將絕緣體擊穿,使其變成導體,雷電就是因為本來絕緣的空氣被擊穿所產生。大多數情況下,騎著自行車被高壓電線或雷電擊中的時候,輪胎並不能起到保護作用。另一方面,汽車金屬外殼導電才是主要因素,整個車體是一個"法拉第籠子",可以把車外電場遮蔽住,汽車外殼和車內所有東西都幾乎處在同樣電壓之下,巨大的電流只會從車外流過。

車子一旦被電線砸中,最安全的辦法就是留在車內。如果不幸在電閃雷鳴之下停在了空曠的郊野裡,這時不要走出車外,因為一旦被雷電擊中,汽車外殼是一個很好的保護層。如果汽車被高壓電線砸中的同時出現了起火,你不得不離開駕駛室。那麼一定要跳出車外,避免出現身體一部分接觸車,一部分接觸地面的情況,更不可以讓車外站著的人把你拉出去。跳到車外之後也不能掉以輕心,因為很可能以電線和汽車為中心一片區域的地面都帶電,電壓由高到低遞減,離開時雙腳的步子儘量不能大,否則雙腳之間的電壓差也會讓你中招。

如果困在了接通電的汽車裡,使用手機撥打電話求救不會存在沒有問題。手機雖然可以發射和接收電磁波,但是手機使用的電磁波屬於射頻波段,與高壓電線或者雷電的電場頻率不一樣,手機訊號微弱的能量相比於高壓微不足道。手機並不會把危險的電接收過來讓使用者觸電,更不會把周圍空氣電離,產生一條導電的通道。

如何才能做好靜電實驗

靜電演示實驗是非常難處理的物理實驗之一,做好這個實驗有很大難度。尤其是在天氣不好的陰雨天氣,要演示成功靜電實驗非常不容易。影響實驗成敗的原因很多,比如:儀器、材料、天氣、操作等等。由於存在過多外部因素的干擾,就使問題變得複雜。

靜電實驗

討論影響實驗效果因素的作用,同時加上對每一實驗方法及儀器結構和原理的理解,才能在具體的實驗條件下發現問題的癥結,及時採取有效措施使實驗得以成功。

一、靜電自身特點與其造成的漏電問題

靜電具有的特點是高電壓,同時電量很低。正是這一特點使得靜電荷很容易洩露。在天氣潮溼時漏電現象尤為顯著,人們一般都會認為潮溼的空氣絕緣性差造成這樣幾個結果。靜電電荷自然容易通過暴露於空氣中的帶電部分而漏掉。這樣老師一般在天氣乾燥時才在課堂上做靜電演示實驗。實際上這是沒有把握漏電的關鍵所致,因為常見的漏電實際上主要是由於材料的絕緣效能不好引起。對於靜電來說,在低壓情況下,我們所熟悉的不少絕緣體,如干木棒、塑料甚至玻璃棒都不是絕緣體,在空氣潮溼、材料老化變性或表面不甚清潔導電性更加明顯。課本中介紹的用絲綢摩擦玻璃棒和用毛皮摩擦膠棒的起電方法之所以效果不佳,原因不是用這些材料摩擦時不能起電,而是玻璃棒和橡膠棒不易保持住電荷,空氣不夠乾燥時,通常被我們視為絕緣體的這些材料在靜電條件下形同導體,漏電之快,出乎意料。這是影響靜電實驗因素中最重要的一個。做靜電實驗前,要對儀器進行仔細檢驗,所有絕緣部分都必須採用絕緣效能良好的材料。

二、如何更容易摩擦起電

摩擦起電是最常用的製造靜電的方法,對它的原理,限於知識要求的程度只是給出一個總的解釋,即由於得失電子而帶電。但對在摩擦過程中電子轉移的物理機理,容易存有誤解,以致影響在實驗中有效地使用這一方法。如有些人認為摩擦致熱導致電子的轉移,因而只有快速反覆地摩擦才能起電,有經驗的老師在不易起電時,往往是通過緊壓摩擦,而不是壓而不緊地反覆摩擦而成功起電的,其中的道理就與起電的機理有關。從物理過程的本質上講,摩擦帶電是一種接觸帶電,物體內的電子相互緊密接觸時,外層電子軌道相互重疊,導致物體的電子轉移所致。相互摩擦的兩種材料之間擠壓得越緊,就越容易實現電子在兩種材料之間的轉移,而使之分別帶電。

三、靜電儀器的構造原理

驗電器的結構並不複雜,原理也不難理解,但乃有不少人對它缺乏真正理解。在懷疑驗電器的漏電時,常常有人會將絕緣塊墊在驗電器的底座下面,以為電荷是從底座漏到地上了。實際上,這樣做對防止驗電器漏電是一點作用也沒有的。這是因為驗電器之所以能檢驗電荷是因為導電杆和可以轉動的指標是連通的,當導電杆帶電後,指標也會帶同種性質的電荷,同種電荷之間相互排斥而使指標偏轉一定的角度,從而反映出帶電情況,驗電器的漏電實際上是導電杆所帶的電荷漏至驗電器的`外殼,而外殼連底座是可以接地的,把底座和地絕緣開並不能阻止導電杆的電荷漏到外殼。只有導電杆與外殼之間的絕緣塞才是起這個作用的。若絕緣塞絕緣效能不好,使電荷漏到外殼,則將極大地影響驗電器的偏轉。因為在靜電平衡時,導體的電荷只分佈於其外表面。在導電杆與外殼導通的情況下,導電杆、指標及外殼成為一個導體,而指標及導電杆的殼內部分處於整個導體的內部,將得不到電荷,指標因此不會產生偏轉,在驗電器底座下加上絕緣座也只能完全是徒勞的。因此,防止這類驗電器漏電的正確方法是設法保持導電杆和外殼之間的高度絕緣。具體方法:首先是儘量選用絕緣效能良好的材料,其次在絕緣塞和外殼之間及絕緣塞表面敷一層石蠟並保持其表面清潔和乾燥。經過這樣處理的驗電器只要其指標偏轉靈活,就可以保證驗電器的靈敏性。

總結一下,在靜電實驗中要做到以下幾點:

(1)做摩擦起電實驗時,摩擦的次數不一定越多越好,只要抽拉兩三次,最後一次將棒握緊快速抽出,就能獲得較好的起電效果。

(2)摩擦起電在冬季容易成功,在春、夏季溼度較大的教室內常會發生困難,除了加強室內通風外,可備一個電吹風將使用的器材吹1~2分鐘就能得到較大的改善。

(3)要注意清潔,棒上的汙物、粉筆屑應預先擦乾淨。 手汗較多的人應帶上膠皮手套或塑料手套,否則會影響實驗效果。

水隨尺“轉”

開啟水龍頭,讓自來水龍頭裡流出一股極細的水流(可以用一小塊紗布紮在水龍頭上),接著把塑料尺迅速地頭髮或毛衣上摩擦,拿尺子靠近細渤海灣流,這時會出現什麼現象呢?細水流被尺子吸引過來了。把尺子轉一個方向,細水流也會跟著偏轉,如果把尺子放在水上衝一下,就不會吸引水流。

大家知道摩擦會使尺子帶電,我們把這種電叫做靜電。人們現在還不清楚靜電到底是什麼東西,不過科學家認為所有物質的組成都包含兩種帶電粒子,一種叫質子,帶正電,另一種叫電子,帶負電。一般情況下質子和電子的數量相當,所以物體不帶電而呈中性。

細水流的偏轉就是因為帶電的塑料尺吸引不帶電的水流而產生的。當尺子伸入流中,尺上的電荷就被水流帶走而不能繼續吸引水流,所以這時水流就不會偏轉。平時空氣飄浮的極小的水滴也會吸收電子。所以靜電實驗一般在乾燥的環境中做才會有效果。

二氧化釩多相之謎

二氧化釩材料在相對低的溫度下作為絕緣體時,呈現出多相競爭的現象。然而,自20世紀60年代人們開始研究二氧化釩以來,這奇異的相行為一直不為人們所掌握。美國科學家表示,通過對二氧化釩相變(從金屬到絕緣體)進行系統的研究,他們揭開了困擾學術界數十年的謎團。

美國田納西大學研究助理亞歷山大·特瑟勒夫與法國科學家合作,他們發現二氧化釩發生的多相競爭現象純粹是由晶格對稱所引起的,並認為在冷卻時二氧化釩晶格能夠以不同的方式發生“摺疊”,因此人們所觀察到的現象是二氧化釩不同的摺疊形態。

二氧化釩在材料世界以其迅速和突然的相變而顯得與眾不同,其相變溫度為68攝氏度。特瑟勒夫說,二氧化釩所具有的導電特性讓其在光器件、電子裝置和光電裝置中具有廣泛的應用潛力。

秋冬電腦要防靜電

秋冬季節乾燥天氣多,不少朋友都有時不時被“電”的苦惱。可是你知道嗎?如果不好好防備靜電,可能還會危害到你的電腦!

【小心】頭髮絲竟能“燒”了筆記本

計算機等電子裝置來說,生活中常見的靜電,危害其實是相當大的:越是精密的裝置,電子元件數量越多,所以才會發生“一根頭髮絲燒了筆記本主機板”的類似案例;靜電還會嚴重影響電子裝置的使用壽命。

冬季是電器易聚積靜電的時節,也是靜電“作案”高發期。電腦機箱或顯示器CRT螢幕,以及音箱、印表機金屬部分經常會使我們產生“漏電”的錯覺,其實這大都是因為電源插座沒有良好接地或者根本沒有接地。靜電不能通過地線匯入地下,而聚集在電腦和其他電子產品內引起故障,這是很危險的。

【注意】接地“防電”很重要

如何防止電腦“中招”?對大多數家庭來說,如果使用的是桌上型電腦或接上三線插頭電源的筆記本,首先要檢查地線的安置情況,看看電源插座有沒有良好接地,而裝置外殼接地是最基本的防靜電措施。就是品牌工程師在做電腦清潔的時候,都會在大拇指上掛上一個小金屬環,這個環就通過延長線讓身體接地而防止靜電的。保持適當的溼度,使用筆記本前先洗手,也能把“防電”做在前面。

為什麼保鮮膜如此“體貼”

為什麼保鮮膜可以自己緊貼在光滑的玻璃碗或者瓷碗上卻不能緊貼在金屬碗上?

保鮮膜又叫自粘膜或者食品薄膜,它之所以能夠緊貼在光滑表面上,是因為在把它從卷軸上揭下來時它上面帶上了電荷。保鮮膜能夠緊貼在絕緣物體上,道理與一張不帶電荷的紙片能夠貼附在計算機或電視機的顯示屏玻璃表面上的道理是一樣的。

保鮮膜能夠貼附在物體上,是因為保鮮膜和它所貼附的物體兩者之間具有一定的電勢差。只有在被貼附的物體是絕緣體的場合才可能有這種電勢差。如果被貼附的物體是金屬,保鮮膜上的電荷會立即消散在整個金屬物體上,自然就不會有這種效應。

早先生產的保鮮膜,從卷軸上揭下來,無論把它貼在絕緣體還是金屬上,都貼不牢。這是因為揭下來的保鮮膜不久就失去了電荷的緣故。

保鮮膜在從卷軸上揭下來時帶有靜電。揭下一塊保鮮膜,把它靠近你的臉頰,你能夠感覺到臉上的汗毛豎了起來。這就證明保鮮膜上確實帶有靜電。金屬能夠使靜電流失,而玻璃(或塑料)能夠把靜電保留在它的表面。靜電越多,保鮮膜就貼附得越牢。