极性分子的正负电荷的重心不重合,分子的一端带正电荷,另一端带负电荷。当极性分子相互接近时,由于同极相斥,异极相吸,使分子在空间定向排列,相互吸引而更加接近,当接近到一定程度时,排斥力同吸引力达到相对平衡。极性分子之间按异极相邻的状态取向。
(2)极性分子与非极性分子之间
非极性分子的正负电荷重心是重合的,当非极性分子与极性分子相互接近时,由于极性分子电场的影响,使非极性分子的电子云发生“变形”,从而使原来的非极性分子产生极性。这样,非极性分子与极性分子之间也就产生了相互作用力。极性分子对非极性分子有诱导作用。
(3)非极性分子之间
非极性分子间不可能产生上述两种作用力,那又是怎样产生作用力的呢?
我们说非极性分子的正负电荷重心重合是从整体上讲的。但由于核外电子是绕核高速运动的,原子核也在不断振动之中,原子核外的电子对原子核的相对位置会经常出现瞬间的不对称,正负电荷重心经常出现瞬间的不重合,也就是说非极性分子经常产生瞬时极性,从而使非极性分子间也产生了相互吸引力。
从上述的分析可以看出,无论什么分子之间都存在着相互吸引力,即范德华力。范德华力从本质上看,是一种电性吸引力。
1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电
(1)摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)
(2)接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)
(3)感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)
三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。
1、根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理,主要应用有:
静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒,静电喷药等。
2、利用高压静电产生的电场,应用有:
静电保鲜、静电灭菌、作物种子处理等。
3、利用静电放电产生的臭氧、无菌消毒等
雷电是自然界发生的大规模静电放电现象,可产生大量的臭氧,并可以使大气中的氮合成为氨,供给植物营养。
二、静电的防止
静电的主要危害是放电火花,如油罐车运油时,因为油与金属的振荡摩擦,会产生静电的积累,达到一定程度产生火花放电,容易引爆燃油,引起事故,所以要用一根铁链拖到地上,以导走产生的静电。
另外,静电的吸附性会使印染行业的染色出现偏差,也要注意防止。
防止静电的主要途径:
(1)避免产生静电。如在可能情况下选用不容易产生静电的材料。
(2)避免静电的积累。产生静电要设法导走,如增加空气湿度,接地等。
1、电场强度:
(1)定义:把电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,定义为该点的电场强度,简称场强,用E表示。
(2)定义式:
F——电场力国际单位:牛(N)
q——电荷量国际单位:库(C)
E——电场强度国际单位:牛/库(N/C)
(3)方向:规定为正电荷在该点受电场力的方向。
(4)点电荷的电场强度:
(5)物理意义:某点的场强为1N/C,它表示1C的点电荷在此处会受到1N的电场力。
(6)匀强电场:各点场强的大小和方向都相同。
2、电场线:
(1)意义:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向,都跟该点的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线。
(2)特点:
电场线不是电场里实际存在的线,而是为形象地描述电场而假想的线,因此电场线是一种理想化模型。
电场线始于正电荷,止于负电荷,在正电荷形成的电场中,电场线起于正电荷,延伸到无穷远处;在负电荷形成的电场中,电场线起于无穷远处,止于负电荷。电场线不闭合,不相交,也不是带电粒子的运动轨迹。
在同一电场里,电场线越密的地方,场强越大;电场线越稀的地方,场强越小。
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