莱顿瓶
在1800年伏特发明伏打电池前,人们无法得到大量的、持续的电荷。当时,人们用德国人格里克发明的硫磺球起动电机:1709年德国人弗•豪克斯比用空心玻璃球代替硫磺球起动电机,但仍然无法长久储存电荷。
1745年的一天,德国物理学家克莱斯特利用导线将摩擦产生的电荷,引向装有铁钉的玻璃瓶。当他同往常一样用手触及铁钉时,却突然受到猛烈的一击。为什么这次与往常不同呢?这促使他用心思考,终于意识到这只玻璃瓶内一定储存了很多电荷。
几乎与此同时,一种可以大量存储电荷的瓶子在荷兰的莱顿城被发明,故起名叫做莱顿瓶。原始的莱顿瓶是一个玻璃瓶,瓶里瓶外分别贴有锡箔,瓶里的锡箔通过金属链跟金属棒连接,棒的上端是一个金属球。
1746年,英国伦敦一名叫柯林森的物理学家,通过邮寄的方式向美国费城的本杰明•富兰克林赠送了一只莱顿瓶,并在信中向他介绍了使用方法,这直接导致了1752年富兰克林著名的费城实验。实验过程中,本杰明•富兰克林用风筝将“天电”引了下来,把天电收集到莱顿瓶中,从而弄明白了“天电”和“地电”原来是一回事。
后来人们发现,只要两个金属板中间隔一层绝缘体就可以存储电荷,而并不一定要做成像莱顿瓶那样的装置,人们还给这种存储电荷的容器起了个新名字——电容器。
(1)莱顿瓶是一种储存
(2)电容器是在两个金属板中间隔了一层
(3)莱顿瓶可以储存大量的电荷,使用时释放出来;但是却无法做到源源不断地提供电流。因此,它
(4)闪光灯工作时就需要电容器。干电池在一瞬间内可以提供的电流较
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静电与放电
生活中,由于物体间相互摩擦,常常会使有些物体带上静电。静电积累到一定程度就会出现放电现象。放电并不是消灭了电荷,而是引起了电荷的转移,正负电荷互相抵消,使物体不显电性。
当高压带电体与导体距离很近时,会使它们之间的空气瞬间导电,形成电流,产生电火花,同时空气发声、发光,这种放电现象叫火花放电。雷电就是大气中一种剧烈的火花放电现象。云层之间、云层和大地之间的电压可达几百万伏至几亿伏,放电时的电流可达几万安至十几万安,产生很强的光和声。云层和大地之间的放电如果通过人体,能够立即致人死亡;如果通过树木、建筑物,巨大的热量和空气的振动会使它们受到严重的破坏。
干燥的冬天,身穿毛衣长时间走路之后,由于摩擦,身体上会积累静电荷,电压可达上千伏,如果手指靠近金属物品,你会感到手上有针刺般的疼痛感,这就是由火花放电引起的。如果紧握一把钥匙,让钥匙的尖端靠近其他金属体,就会避免疼痛,若在光线较暗的地方,不但会听到响声,还会看到火花。
地球是个体积巨大的导体,可以容纳大量电荷。 当有电荷流入大地时,地球不会表现出电荷量的变化,如同向海洋中放水,并不能明显改变海平面的高度一样。如果用导线将带电体与地球相连,电荷将从带电体流向地球,直到它不再带电。生产、生活实际中,有很多物体都需要防止由于电荷的积累带来的安全隐患。避免电荷积累的有效方法就是及时将正、负电荷进行中和抵消,将需要避免电荷积累的物体接地则是一项简单又有效的措施。如油罐车进行加油工作时,若车与机器表面的电荷积累过多,就会出现火花放电,从而引起火灾或爆炸,为此油罐车加油工作时就要接地(如图所示)。存在有大量易燃气体的工厂或实验室里,工作人员要穿一种特制的导电鞋,也是因为这个道理。
火花放电在社会生活中也有广泛的应用,如汽油机中的火花塞、燃气灶中的点火器等。
(1)放电过程中电荷
(2)分析文中内容可知:火花放电时,可以把电能转化为
A. 内能 B. 光能 C. 机械能 D. 化学能
(3)在生产、生活中,为了防止火花放电给我们带来烦恼或危害,我们会采取各种措施。请你举出一个实例
西耳斯 | 石棉 | 玻璃 | 云母 | 羊毛 | 毛皮 | 纸 | 木棉 |
赫西蒙科马利 | 羊毛 | 尼龙 | 粘胶丝 | 木棉 | 火碱 | 丙烯树脂 | 聚乙烯醇 |
(2)由表中可知石棉与玻璃摩擦后,玻璃带
(3)羊毛对电子的束缚能力要比纸
(4)由表中
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏幕上的运动,目前触屏大多采用电容式触摸屏电容通常是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有导电性强且透明的薄膜材料,当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果用较厚的材料把手指与导电薄膜之间隔离,无法成有效电容,就不能正常操作触摸屏了。由于电容式触摸屏需要感应到人体的电流,只有人体才能对其进行操作,用其他物体触碰时并不会有所响应,所以基本避免了误触的可能,电容式触摸屏使用时防水,防尘、防污和耐磨方面都有良好的表现。
根据上述材料,回答下列问题。
(1)电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是
(2)通过触摸屏周边分布的电极检测的
(3)冬天,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏的原因是
(4)电容式触摸屏的优点有:
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动,目前触摸屏大多采用电容式触摸屏。
电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触摸屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离,无法形成有效电容,就不能正常操作触摸屏了。
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(1)在电池放电的过程中,电池外部的电流方向是
(2)电池循环寿命指
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感应发光冰块
感应发光冰块因外形仿如真实冰块且能发光而得名,如图所示。它外部由无毒无害的食品级PS材料制作,内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。其中液体感应器为先进的触水式开关,具有液体感应、入水即通路的特性;使用时将清洁干净的感应发光冰块放入水中,它将自动发亮;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方可备下次使用;还可以将感应发光冰块放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,可以降低饮料的温度且增添浪漫及神秘的气氛;需要注意的是,请勿吞食感应发光冰块,避免放置于温度过高的饮品中;(1)液体感应器相当于先进的触水式
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②其他条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路中电流将
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