第一节 静电
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在日常生活中，你是否遇到过以下几种场景呢？
在干燥寒冷的冬天，脱衣服时，会伴有闪光以及“噼噼啪啪”的声音；回家用钥匙开门时，手指有一种电击的感觉；用塑料梳子梳头发时，头发会“飘”起来，有时甚至“怒发冲冠”；乘公交时，手一碰抓杆，“啪”的一声，指尖一阵刺痛。为什么会发生这些现象呢？其实这都是静电和我们开的玩笑！
一、体验静电
（1）静电吸附能力
①吸附小纸屑
用塑料直尺在头发上摩擦，在摩擦的过程中，直尺上面带了“电”，能吸附很轻的纸屑。如图1-1-1所示。
图1-1-1 尺子吸附小纸屑
②滚动的易拉罐
用气球摩擦头发，气球上带了“电”，轻轻靠近易拉罐旁边，易拉罐就会滚动起来。如图1-1-2所示。
图1-1-2 静电吸引易拉罐
（2）同种电荷互相排斥
两个气球同时摩擦头发后，气球所带的“电”极性相同，将两个气球放在一起，会发现朝相反的方向飘起来，这种现象称之为同种电荷互相排斥。如图1-1-3所示。
图1-1-3 气球飘起来
通过实验，明白了两个物体通过摩擦，而产生了“电”。
物理电学有如下规定：自然界只有两种电荷，被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正（+）电荷，被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫作负（-）电荷。
同种电荷互相排斥 异种电荷互相吸引
当物体摩擦后带的电荷超过一定量的时候，就会放电，产生火花，比如前面提到的脱毛衣发生的现象；在干燥的环境下，人体积累的电荷会通过手指对金属放电。
二、静电的危害与预防
（1）静电火花引起爆炸
运输燃油的汽车在运输的过程中，燃油和油罐摩擦就会带静电，如不及时释放，会引起爆炸。仔细观察，油罐车总是拖着一个尾巴，这条尾巴能及时将产生的静电导入大地。如图1-1-4所示。
图1-1-4 拖着尾巴的油罐车
（2）静电击穿半导体芯片
一般人体静电电压约2万伏，对人体没有伤害，如果你是一名电子电路方面的维修人员，就要注意了，这么高的电压足以击穿半导体芯片，在维修之前手触摸一下金属物体，或者带上静电环，如图1-1-5所示，这样做可以释放人体产生的静电。
图1-1-5 静电环
三、静电的利用
静电并不是百害无一利，利用静电的特性，人们发明了激光复印机（图1-1-6），静电除尘机（图1-1-7）等。
图1-1-6 激光复印机
图1-1-7 静电除尘机
电学小子：有摩擦起电的发电机吗？
电学达人：摩擦起电所产生的电压虽然很高，但由于电量极小，一般不会形成较大的持续电流，目前没有这样的发电机。
四、雷电
雷电是一种自然现象，也属于静电的一种。下雨时，不同云团相互碰撞、摩擦就会产生“电”，电荷在放电过程中，产生很强的雷电电流，雷电电流将空气击穿，出现的火光就是闪电。与此同时放电产生的高温将空气突然加热，体积膨胀发出爆炸的声音就是雷声。如图1-1-8所示，放电电压高达几百万伏，甚至到几亿伏，云层与云层之间，云层与大地之间都会放电，当云层通过人体再向大地放电的话，那就非常危险，可能导致非常严重的烧伤，危及生命。
图1-1-8 雷电
通过加装避雷针保护建筑物，雷电可以经过避雷针导入大地。如图1-1-9所示。
图1-1-9 避雷针
注意
小朋友应该注意，雷雨天尽量不要外出，提醒家长将家里的电源插头拔掉，不要玩手机与打电话。如在户外，不要在广告牌、大树下避雨，这些地方容易遭受雷击。
知识拓展
富兰克林收集雷电的小故事
如图1-1-10所示。注意：该实验非常危险，请不要模仿。
图1-1-10 富兰克林收集雷电
电闪雷鸣的一天，富兰克林和他的儿子，带着上面装有金属杆的风筝来到空旷地带，风筝很快就被放上高空，父子俩拉着风筝线，当闪电从风筝上掠过时，富兰克林用手靠近风筝上的铁丝，此时他明显感到被电击了，回到实验室，富兰克林用雷电进行了各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。
雷电对我们生活也是有好处的。
（1）有利于合成氮肥
闪电产生的高温使空气中的氮和氧产生化学反应，生成氮化物，随雨水降至地面形成硝酸盐，这些硝酸盐是天然的氮肥。这就是俗话说的“雷雨庄稼肥”。
（2）闪电过程中会产生臭氧，能保护地球上的生命免受过量紫外线伤害。