关于自然界中的电现象的信息
学校:缙云县实验中学
年级:八年级
学生姓名:吕奕嘉,蔡昊晋,徐韬翔,吕政颖
指导老师:朱海滨
摘要
自然界中有许多电现象,这些电现象或多或少地影响着人们的生活。为了清楚地了解一些常见电现象的成因和性质,以便于更好地利用它们或预防它们带来的灾害,本论文列举了一些常见的电现象并收集了它们的成因与性质,主要信息如下:
摩擦起电的成因及性质,并列举相关例子。
大气中放电现象的成因及性质,并列举相关例子,给出雷雨天气的注意事项。
生物电现象以及人体的一些生命活动中产生的电现象。
以上研究成果可以便利人们的生活,使人们更为直观的了解日常生活中的电现象,以及预防一些灾害。【本行文字需要修改】
关键词:自然界,电现象,摩擦起电,生物电。
静电
摩擦起电
摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果,使两个物体带上了等量的电荷。得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。生活中有许多常见的摩擦起电现象,下面列举一些现象和它们的成因:
1.冬天脱毛衣时会有噼里啪啦响声,而夏天却不会:脱毛衣时,毛衣与空气摩擦产生静电。浙江省处于亚热带季风气候区,夏季高温多雨,冬季温和少雨,因此冬季空气较于夏季空气更为干燥。夏天的时候空气潮湿,静电产生以后很快通过汗水和周围空气传导到地下和空气中去了。而冬季空气干燥的时候,摩擦产生的静电不容易通过空气导掉。所以说,空气越干燥越容易产生静电,这就解释了为什么冬天脱毛衣时会有噼里啪啦响声,而夏天却不会。
2.用橡胶梳子反复摩擦头发后变成“爆炸头”:在空气干燥的时候,橡胶梳子与头发摩擦后,由于摩擦起电,负电荷从头发转移到橡胶梳子,因此头发带负电。由于同种电荷相互排斥,所以头发间互相排斥,形成了“爆炸头”。
3.电脑显示屏等很容易吸附一层层的灰尘:显示屏工作时会发出电子束击中荧光屏,从而使荧光屏带电。由于带电体有吸引轻小物体的性质,所以灰尘就被吸附在屏幕上了。
大气中的放电现象
在所有大气放电现象中,我们最为熟知且对我们影响最大的一定就是闪电了。闪电形成是因为水分子在高空分解和摩擦的过程中会产生两种静电,一种是云层上端的正电荷,一种时云层下端的负电荷,并且地面会自然带有一种正电荷,三者之间相互吸引。当电荷到达一定程度,就会产生强大的电流,便形成了闪电。闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。闪电的的平均电流是3万安培,最大电流可达30万安培。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦,相当于一座小型核电站的输出功率,而人体能承受的最大电流是10毫安,最大电压是36伏特,因此人一旦被闪电击中,就有极大的危险。在雷雨天气中,有如下注意事项:
1.不要站在大树下。湿润的树干会导电,并且闪电的电压足以击穿空气,所以大树不但不能帮你挡闪电,反而会增加你的受击面积。
2.不要让自己成为四周最高的物体。闪电劈下来时,电流也会流到四周的空气中,站得越高越危险。
3.放下所有的金属物件。不要骑自行车。金属是导电的,会增加被劈中的概率。
4.不要使用电话、水管或须接上插头的电器。电话发出的电磁波、不纯净的水以及本身就带电的插座都会成为闪电流入你身边的途径。
5.远离门、窗、暖气炉、炉灶、烟囱。屋内最安全的地方,是楼下最大一个房间的中央。万一闪电真劈在了家旁边,躲在中间是最安全的选择。
6.高地安避雷针。避雷针可以有效地将闪电导向大地,避免被击中。
7.如果发现雷电在头顶,不要乱动,在附近低洼处蹲下,双腿并拢,背要平,头要低下,注意,当闪电劈到你附近地面或避雷针时不要乱走,应保持双腿并拢,防止跨步电压。
8.雷电交加时,如果头、颈、手处有蚂蚁爬走感、 头发竖起,说明将发生雷击,应做好防护措施。
第二章 生物电
2.1 生物电现象是什么
生物体在生命活动过程中表现的电现象,称为生物电现象。生物电现象是生物机体进行功能活动时显示出来的电现象,它在生物界普遍存在。其形成与生物体自身的生命活动有关
2.1.1 生物放电
有些生物是能自主放电的,例如素有水中“高压线”之称的电鳗。电鳗全身4/5的组织都是由肌肉组成的“发电器”,其中有些发电器官很像活的伏特电源,是由多达8000枚肌肉组织薄片组成的,每个肌肉薄片都像一个小电源一样,能产生150毫伏的电压,近万个小电源串联起来,就可以产生很高的电压。当电鳗的头和尾受到其他物体的刺激时,即可发出强有力的电流。电鳗常常能放出三四百伏的电压,有时甚至还能放出高达七八百伏的电压。电鳗放电时能轻而易举地击死比它小的动物,也能击昏甚至击死像牛和马那么大的哺乳动物。
2.1.2 人体生命活动中的电
人体的肢体活动就是生物电流通过神经系统完成的。 活动中的神经兴奋传导在神经纤维上就是生物电传导的生物电
1) 心脏 心脏是人体循环系统的重要器官,心脏在人体内发挥的作用是巨大的,心脏不仅可以推动血液的流动,使器官组织维持正常的代谢和功能。而且心脏的收缩舒张功能可以带走代谢产物。心脏有如此重要的地位,那么它是怎么跳动的呢?
心脏本身有一个传导系统,在它的作用下心脏可以有节律地自行跳动。这个心脏传导系统中最重要的组成部分是窦房结,它处于心房顶端。心脏里的心肌细胞主要分为工作细胞和自律细胞两类。自律细胞能自动产生节律性兴奋(即发电),并沿一定的方向和速度传遍整个心脏,工作细胞接收到传来的电信号,发生收缩,将血液泵至全身。窦房结的细胞是最强的自律细胞,所以正常情况下窦房结是心脏生物电的来源,所有的电信号均由其发出。窦房结可以自动地、有节律地产生电流,电流按窦房结→结间束→房室结→房室束→右束支→左束支→浦肯野纤维网→心室肌细胞的传导组织顺序传送到心脏的各个部位,从而引起工作细胞有节率的,具有频率性的收缩和舒张。综上,我们的心脏是通过电流工作的。
大脑 大脑是人体的高级神经中枢,它几乎支配了我们生命中一切的活动。人的大脑是由数以万计的神经元所组成的,脑电波就是这些神经元之间的活动所产生的电信号。
脑电波是一种使用电生理指标记录大脑活动的方法,大脑在活动时,大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成的。它记录大脑活动时的电波变化,是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。
脑电波来源于锥体细胞顶端树突的突触后电位。脑电波同步节律的形成还与皮层丘脑非特异性投射系统的活动有关
人类的脑电活动比较微弱,探测起来也比较困难。大脑神经元都有一定的兴奋性电活动,如大脑思维、讲话、活动、运动,大脑的脑电波都会有相应的改变,睡觉的时候有睡眠的脑电波,白天活动时候有活动时候的脑电波。综上,大脑通过各式各样不同的电来工作。
其实人的生命活动中无时无刻不在通过电流工作,但是这些电过于微弱,在我们的生活中极难察觉到。不过,正因为有它们,我们才能拥有一个美好的生活。【本段文字需要修改】电对人类的贡献和对人类生活方式的影响也是一个重要的研究方向。例如,电力是人类生活中不可或缺的一部分,它在生产、生活、交通等方面发挥着重要作用
2.2 生物电现象的应用
生物电现象是正常生理活动的反映,在一定条件下,从统计意义上说生物电是有规律的:一定的生理过程,对应着一定的电反应。因此,依据生物电的变化可以推知生理过程是否处于正常状态,如心电图、脑电图、肌电图等生物电信息的检测等。反之,当把一定强度、频率的电信号输到特定的组织部位,则又可以影响其生理状态,如用"心脏起搏器"可使一时失控的心脏恢复其正常节律活动。应用脑的电刺激术可医治某些脑疾患。在颈动脉设置血压调节器,则可调节病人的血压。宇航中采用的"生物太阳电池"就是利用细菌生命过程中转换的电能,提供了比硅电池效率高得多的能源。可以预见生物电在医学、仿生、信息控制、能源等领域将会不断开发其应用范围。未来生物电领域将会取得更多突破性的发展为了解自身生命活动规律更深入、更全面的认识。
结语
本文主要收集了关于自然界中的电现象的信息并发表了一些作者个人观点,通过通俗易懂的语言讲解了一些关于静电以及生物电的知识。因时间以及作者自身水平有限,本文虽然提供了一些信息,但仍有许多不足之处,特别是关于人体生命活动中的电可能出现一些错误,还望大家帮忙指正。