Question

分享几个你不知道的物理小知识

Answer 1

　　 静电从哪里来

　　人体活动时，皮肤与衣服之间以及衣服与衣服之间互相摩擦，便会产生静电。随着家用电器增多以及冬天人们多穿化纤衣服，家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。

　　为了防止静电的发生，室内要保持一定的湿度，室内要勤拖地、勤洒些水，或用加湿器加湿;要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷。发现头发无法梳理时，将梳子浸入水中片刻，等静电消除之后，便可以将头发梳理服帖了。脱衣服之后，用手轻轻摸一下墙壁，摸门把手或水龙头之前也要用手摸一下墙，将体内静电“放”出去，这样静电就不会伤你了。对于老年人，应选择柔软、光滑的棉纺织或丝织内衣、内裤，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低限度。

　　1、出门前去洗个手，或者先把手放墙上抹一下去除静电!还有尽量不穿花纤的衣服。

　　2、为避免静电击打，可用小金属器件、棉抹布等先碰触大门、门把、水龙头、椅背、床栏等消除静电，再用手触及。

　　3、穿全棉的内衣。

　　4、准备下车的时候，用右手握住档，然后用手指碰着下面铁的部位，然后开车门，把左手放在车门有铁的位置，但是左手别松，然后把右手放掉，下车，这时候你再用右手抓着门就不会被电到。

　　5、对付静电，我们可以采取“防”和“放”两手。“防”，我们应该尽量选用纯棉制品作为衣物和家居饰物的面料，尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，以防止摩擦起电。尽可能远离诸如电视机、电冰箱之类的电器，以防止感应起电。“放”，就是要增加湿度，使局部的静电容易释放。当你关上电视，离开电脑以后，应该马上洗手洗脸，让皮肤表面上的静电荷在水中释放掉。在冬天，要尽量选用高保湿的化妆品。常用加湿器。有人喜欢在室内饲养观赏鱼和水仙花也是调节室内湿度的一种好方法。

　　另外，推荐给您一个经济实用的加湿方法：在暖气下放置一盆水，用一条旧毛巾，一头放在水里，一头搭在暖气上，这样一昼夜可以向屋里蒸发大约三升水。如果每个暖气都这样做，整个房间就会感到湿润宜人。

　　6、勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的静电。

　　 汽车可以保护人免受雷电伤害

　　夏天最危险的就是雷雨天气，每年都会有人被雷电夺取宝贵的生命。雷电不像我们日常使用的照明电，雷电的电压非常大，超出你的想象。很多人在夏天雷雨天气都会远离金属导体，因为金属会吸引电荷。但是，并不是任何情况下都是如此，比如雷雨天行驶中的汽车，汽车如果遭遇了电，它也会像一个大笼子一样罩住你，起到保护作用。

　　一辆车如果被高压电线砸中或是雷电突然击中了汽车，车里的乘客完全可以安然无恙，毫发未损。虽然高压电和雷电的电压都很高，但是单纯的高电压并不会置人于死地，只有巨大的电流流过身体的时候，电流产生的热量才会对人体造成巨大伤害。如果你的身体上下各个部分都处于同样的电压，即使是高压电，也不会有事情。只有身体的一部分碰触到了高电压，其他部分接在了电压为零的地面上，这时产生的电压差才会对人体生命造成危险。

　　汽车从本身的结构设计上就能够防电，首先汽车的橡胶轮胎是绝缘的，它可以防止汽车和地面形成连通的电路导致巨大的电流流过汽车。虽然如此，但橡胶的绝缘性能不是绝对的，只能应付家中的低电压，在高压电线或者更高电压的雷电面前就没用了。高电压可以轻松将绝缘体击穿，使其变成导体，雷电就是因为本来绝缘的空气被击穿所产生。大多数情况下，骑着自行车被高压电线或雷电击中的时候，轮胎并不能起到保护作用。另一方面，汽车金属外壳导电才是主要因素，整个车体是一个"法拉第笼子"，可以把车外电场屏蔽住，汽车外壳和车内所有东西都几乎处在同样电压之下，巨大的电流只会从车外流过。

　　车子一旦被电线砸中，最安全的办法就是留在车内。如果不幸在电闪雷鸣之下停在了空旷的郊野里，这时不要走出车外，因为一旦被雷电击中，汽车外壳是一个很好的保护层。如果汽车被高压电线砸中的同时出现了起火，你不得不离开驾驶室。那么一定要跳出车外，避免出现身体一部分接触车，一部分接触地面的情况，更不可以让车外站着的人把你拉出去。跳到车外之后也不能掉以轻心，因为很可能以电线和汽车为中心一片区域的地面都带电，电压由高到低递减，离开时双脚的步子尽量不能大，否则双脚之间的电压差也会让你中招。

　　如果困在了接通电的汽车里，使用手机拨打电话求救不会存在没有问题。手机虽然可以发射和接收电磁波，但是手机使用的电磁波属于射频波段，与高压电线或者雷电的电场频率不一样，手机信号微弱的能量相比于高压微不足道。手机并不会把危险的电接收过来让使用者触电，更不会把周围空气电离，产生一条导电的通道。

　　 如何才能做好静电实验

　　静电演示实验是非常难处理的物理实验之一，做好这个实验有很大难度。尤其是在天气不好的阴雨天气，要演示成功静电实验非常不容易。影响实验成败的原因很多，比如：仪器、材料、天气、操作等等。由于存在过多外部因素的干扰，就使问题变得复杂。

　　静电实验

　　讨论影响实验效果因素的作用，同时加上对每一实验方法及仪器结构和原理的理解，才能在具体的实验条件下发现问题的症结，及时采取有效措施使实验得以成功。

　　一、静电自身特点与其造成的漏电问题

　　静电具有的特点是高电压，同时电量很低。正是这一特点使得静电荷很容易泄露。在天气潮湿时漏电现象尤为显著，人们一般都会认为潮湿的空气绝缘性差造成这样几个结果。静电电荷自然容易通过暴露于空气中的带电部分而漏掉。这样老师一般在天气干燥时才在课堂上做静电演示实验。实际上这是没有把握漏电的关键所致，因为常见的漏电实际上主要是由于材料的绝缘性能不好引起。对于静电来说，在低压情况下，我们所熟悉的不少绝缘体，如干木棒、塑料甚至玻璃棒都不是绝缘体，在空气潮湿、材料老化变性或表面不甚清洁导电性更加明显。课本中介绍的用丝绸摩擦玻璃棒和用毛皮摩擦胶棒的起电方法之所以效果不佳，原因不是用这些材料摩擦时不能起电，而是玻璃棒和橡胶棒不易保持住电荷，空气不够干燥时，通常被我们视为绝缘体的这些材料在静电条件下形同导体，漏电之快，出乎意料。这是影响静电实验因素中最重要的一个。做静电实验前，要对仪器进行仔细检验，所有绝缘部分都必须采用绝缘性能良好的材料。

　　二、如何更容易摩擦起电

　　摩擦起电是最常用的制造静电的方法，对它的原理，限于知识要求的程度只是给出一个总的解释，即由于得失电子而带电。但对在摩擦过程中电子转移的物理机理，容易存有误解，以致影响在实验中有效地使用这一方法。如有些人认为摩擦致热导致电子的转移，因而只有快速反复地摩擦才能起电，有经验的老师在不易起电时，往往是通过紧压摩擦，而不是压而不紧地反复摩擦而成功起电的，其中的道理就与起电的机理有关。从物理过程的本质上讲，摩擦带电是一种接触带电，物体内的电子相互紧密接触时，外层电子轨道相互重叠，导致物体的电子转移所致。相互摩擦的两种材料之间挤压得越紧，就越容易实现电子在两种材料之间的转移，而使之分别带电。

　　三、静电仪器的构造原理

　　验电器的结构并不复杂，原理也不难理解，但乃有不少人对它缺乏真正理解。在怀疑验电器的漏电时，常常有人会将绝缘块垫在验电器的底座下面，以为电荷是从底座漏到地上了。实际上，这样做对防止验电器漏电是一点作用也没有的。这是因为验电器之所以能检验电荷是因为导电杆和可以转动的指针是连通的，当导电杆带电后，指针也会带同种性质的电荷，同种电荷之间相互排斥而使指针偏转一定的角度，从而反映出带电情况，验电器的漏电实际上是导电杆所带的电荷漏至验电器的外壳，而外壳连底座是可以接地的，把底座和地绝缘开并不能阻止导电杆的电荷漏到外壳。只有导电杆与外壳之间的绝缘塞才是起这个作用的。若绝缘塞绝缘性能不好，使电荷漏到外壳，则将极大地影响验电器的偏转。因为在静电平衡时，导体的电荷只分布于其外表面。在导电杆与外壳导通的情况下，导电杆、指针及外壳成为一个导体，而指针及导电杆的壳内部分处于整个导体的内部，将得不到电荷，指针因此不会产生偏转，在验电器底座下加上绝缘座也只能完全是徒劳的。因此，防止这类验电器漏电的正确方法是设法保持导电杆和外壳之间的高度绝缘。具体方法：首先是尽量选用绝缘性能良好的材料，其次在绝缘塞和外壳之间及绝缘塞表面敷一层石蜡并保持其表面清洁和干燥。经过这样处理的验电器只要其指针偏转灵活，就可以保证验电器的灵敏性。

　　总结一下，在静电实验中要做到以下几点：

　　（1）做摩擦起电实验时，摩擦的次数不一定越多越好，只要抽拉两三次，最后一次将棒握紧快速抽出，就能获得较好的起电效果。

　　（2）摩擦起电在冬季容易成功，在春、夏季湿度较大的教室内常会发生困难，除了加强室内通风外，可备一个电吹风将使用的`器材吹1~2分钟就能得到较大的改善。

　　（3）要注意清洁，棒上的污物、粉笔屑应预先擦干净。 手汗较多的人应带上胶皮手套或塑料手套，否则会影响实验效果。

　　 水随尺“转”

　　打开水龙头，让自来水龙头里流出一股极细的水流（可以用一小块纱布扎在水龙头上），接着把塑料尺迅速地头发或毛衣上摩擦，拿尺子靠近细渤海湾流，这时会出现什么现象呢？细水流被尺子吸引过来了。把尺子转一个方向，细水流也会跟着偏转，如果把尺子放在水上冲一下，就不会吸引水流。

　　大家知道摩擦会使尺子带电，我们把这种电叫做静电。人们现在还不清楚静电到底是什么东西，不过科学家认为所有物质的组成都包含两种带电粒子，一种叫质子，带正电，另一种叫电子，带负电。一般情况下质子和电子的数量相当，所以物体不带电而呈中性。

　　细水流的偏转就是因为带电的塑料尺吸引不带电的水流而产生的。当尺子伸入流中，尺上的电荷就被水流带走而不能继续吸引水流，所以这时水流就不会偏转。平时空气飘浮的极小的水滴也会吸收电子。所以静电实验一般在干燥的环境中做才会有效果。

　　 二氧化钒多相之谜

　　二氧化钒材料在相对低的温度下作为绝缘体时，呈现出多相竞争的现象。然而，自20世纪60年代人们开始研究二氧化钒以来，这奇异的相行为一直不为人们所掌握。美国科学家表示，通过对二氧化钒相变（从金属到绝缘体）进行系统的研究，他们揭开了困扰学术界数十年的谜团。

　　美国田纳西大学研究助理亚历山大·特瑟勒夫与法国科学家合作，他们发现二氧化钒发生的多相竞争现象纯粹是由晶格对称所引起的，并认为在冷却时二氧化钒晶格能够以不同的方式发生“折叠”，因此人们所观察到的现象是二氧化钒不同的折叠形态。

　　二氧化钒在材料世界以其迅速和突然的相变而显得与众不同，其相变温度为68摄氏度。特瑟勒夫说，二氧化钒所具有的导电特性让其在光器件、电子装置和光电设备中具有广泛的应用潜力。

　　 秋冬电脑要防静电

　　秋冬季节干燥天气多，不少朋友都有时不时被“电”的苦恼。可是你知道吗?如果不好好防备静电，可能还会危害到你的电脑!

　　【小心】头发丝竟能“烧”了笔记本

　　对计算机等电子设备来说，生活中常见的静电，危害其实是相当大的：越是精密的设备，电子元件数量越多，所以才会发生“一根头发丝烧了笔记本主板”的类似案例;静电还会严重影响电子设备的使用寿命。

　　冬季是电器易聚积静电的时节，也是静电“作案”高发期。电脑机箱或显示器CRT屏幕，以及音箱、打印机金属部分经常会使我们产生“漏电”的错觉，其实这大都是因为电源插座没有良好接地或者根本没有接地。静电不能通过地线导入地下，而聚集在电脑和其他电子产品内引起故障，这是很危险的。

　　【注意】接地“防电”很重要

　　如何防止电脑“中招”?对大多数家庭来说，如果使用的是台式机或接上三线插头电源的笔记本，首先要检查地线的安置情况，看看电源插座有没有良好接地，而设备外壳接地是最基本的防静电措施。就是品牌工程师在做电脑清洁的时候，都会在大拇指上挂上一个小金属环，这个环就通过延长线让身体接地而防止静电的。保持适当的湿度，使用笔记本前先洗手，也能把“防电”做在前面。

　　 为什么保鲜膜如此“体贴”

　　为什么保鲜膜可以自己紧贴在光滑的玻璃碗或者瓷碗上却不能紧贴在金属碗上？

　　保鲜膜又叫自粘膜或者食品薄膜，它之所以能够紧贴在光滑表面上，是因为在把它从卷轴上揭下来时它上面带上了电荷。保鲜膜能够紧贴在绝缘物体上，道理与一张不带电荷的纸片能够贴附在计算机或电视机的显示屏玻璃表面上的道理是一样的。

　　保鲜膜能够贴附在物体上，是因为保鲜膜和它所贴附的物体两者之间具有一定的电势差。只有在被贴附的物体是绝缘体的场合才可能有这种电势差。如果被贴附的物体是金属，保鲜膜上的电荷会立即消散在整个金属物体上，自然就不会有这种效应。

　　早先生产的保鲜膜，从卷轴上揭下来，无论把它贴在绝缘体还是金属上，都贴不牢。这是因为揭下来的保鲜膜不久就失去了电荷的缘故。

　　保鲜膜在从卷轴上揭下来时带有静电。揭下一块保鲜膜，把它靠近你的脸颊，你能够感觉到脸上的汗毛竖了起来。这就证明保鲜膜上确实带有静电。金属能够使静电流失，而玻璃（或塑料）能够把静电保留在它的表面。静电越多，保鲜膜就贴附得越牢。