内容正文:
第十五章 电流和电路
1.两种电荷
考点
一、摩擦起电
1.摩擦起电:使用摩擦的方法使物体带上了电荷
2.带电体的性质:吸引不带电的轻小物体
二、两种电荷
1.两种电荷
正电荷:与丝绸摩擦的玻璃棒 负电荷:与毛皮摩擦的橡胶棒
2.电荷间的作用
同种电荷相互排斥;异种电荷相互吸引
3.验电器
原理:同种电荷相互排斥
金属箔片张开角度说明物体带电,张开的角度越大,物体所带的电荷量越多
电荷量:物体所带电荷的多少(简称电荷)。
符号:Q单位:库伦(符号C)玻璃棒或橡胶棒摩擦后所带的电荷量约为10-7c
自然界中最小带电微粒所带的电荷量叫做元电荷e=1.6×10-19c
三、原子及其结构
原子:原子核(+)质子(+)中子
电子(-)
一个电子所带电荷=一个质子所带电荷=元电荷e=1.6×10-19c
原子中既有带正电的微粒。也有带负电的微粒,所带的正电荷量与所带的负电荷量相等,因此整个原子对外不显电性。
当正负电荷接触时,会发生电中和现象,释放出能量。(闪电的发生)
不同的原子的原子核对电子的束缚能力不同:
束缚能力强,得到电子,带负电(正电荷<负电荷)束缚能力强,失到电子,带正电(正电荷>负电荷)
摩擦起电的本质:不是产生和创造了电荷,而是负电荷(电子)发生了转移。
摩擦起电的两个物体必然带异种电荷。
四、电荷转移(只有负电荷才能转移)
例:验电器A带正电,验电器B不带电,用金属棒连接A、B。
A的箔片张开角度减小,B的箔片张开角度变大。电荷的转移方向:负电荷(电子)从B转移到A
五、导体和绝缘体
1.导体:容易导电的物体
原因:导体内部有大量自由移动的电荷常见的导体:金属(导电靠自由电子)人体大地石墨溶液
2.绝缘体:不容易导电的物体(容易带电)原因:绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷常见的绝缘体:橡胶玻璃塑料
3.导体和绝缘体没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化。
例1:如图所示,将与毛衣摩擦过的气球靠近细小的水流,水流被吸引发生弯曲的原因是( )
A.气球带电吸引细小水流 B.气球和水流带同种电荷
C.气球和水流带异种电荷 D. 气球和水流分子间存在引力
【答案】A
【解析】
毛衣摩擦过的气球带有电荷,靠近水流时会吸引水流,使水流弯曲。
故选:A。
例2:如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电。用橡胶棒把A和B连接起来的瞬间,橡胶棒中( )
A.有正电荷流向B,A金属箔的张角减小 B.有负电荷流向A,B金属箔的张角增大
C.有正电荷流向B,同时有负电荷流向A D.始终无电流
【答案】D
【解析】
两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电,用橡胶棒把A和B连接起来的瞬间,橡胶棒不导电没有电荷的流动,不会形成电流。
故选:D。
例3:金属锡的原子核带有50个大小与电子电荷相等的正电荷,关于金属锡的下列说法正确的是( )
A.金属锡不能带电
B.金属锡导电靠的是原子核内的正电荷
C.锡原子核外的电子总共带8×10-18C的电荷
D.由于锡原子内既有正电荷,又有负电荷,所以金属锡对外总是显电性
【答案】C
【解析】
A、金属锡在失去或得到电子时就会带电,故A错误;
B、金属导电靠的是原子核外的自由电子,故B错误;
C、由题意可知金属锡的原子核外带有50个电子,电子所带的总电荷Q=ne=50×1.6×10-19C=8×10-18C,故C正确。
D、当锡原子内的正电荷数和负电荷数相同时,对外不显电性,故D错误。
故选:C。
例4:关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.绝缘体自由移动的电荷少,但能够带电 B.金属能够导电的原因是因为金属里面的电子都能自由移动
C.能够导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体 D.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电子
【答案】A
【解析】
AD、绝缘体不能导电是因为绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,但是绝缘体能得失电子,可以带电,故A正确,D错误。
B、金属能导电是因为金属内部有大量的自由移动的电子,并不是所有的电子都是自由的,故B错误。
C、容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,故C错误。
故选:A。
2.电流和电路
考点
一、电流的形成
电流的形成:导体中的电荷发生定向移动形成电流(可以是正电荷,也可以是负电荷或正负电荷同时)金属导体中形成电流是自由电子定向移动形成的
二、电流的方向
规定正电荷定向移动的方向为电流方向。电源的正极聚集正电荷,负极聚集负电荷。
在电源外部,电流的方向:电源正极—→用电器—→电源负极
在电源内部,电流方向:电源负极—→电源正极
发光二极管(LED)的特点:单向导电性电流要长(正极)进短(负极)出,LED才会发光。可以利用发光二极