15.1 两种电荷(4知识+6题型+课后巩固)--【课堂助手】2024--2025学年九年级物理全一册讲与练(人教版)
2024-08-07
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2份
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38页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第1节 两种电荷 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.09 MB |
| 发布时间 | 2024-08-07 |
| 更新时间 | 2024-08-11 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46716466.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
15.1 两种电荷
知识题型预览
学新知 习教材
知识点1:摩擦起电
1. 现象探究:摩擦起电现象
常使用的电风扇外壳有一层的灰
梳过头发的梳子能吸引纸屑
用毛衣摩擦过的气球可以吸引头发
现象总结:摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质
2. 摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;
3. 带电的性质:带电体具有能够吸引轻小物体的性质,可以利用此性质检验物体是否带电。
知识点2:两种电荷
1. 探究实验:电荷间的相互作用
图示
实验
将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近
用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
将用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
分析
同为丝绸摩擦过的玻璃棒,它们所带的电荷种类一定是相同的,相同电荷之间相互排斥
用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷种类不同,不同种类的电荷之间相互吸引
同为用毛皮摩擦过的橡胶棒,它们所带电荷种类相同,相同电荷之间相互排斥
探究归纳
(1)电荷间有相互作用;(2)相同电荷间与不同电荷间相互作用不同;(3)用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同
2. 两种电荷
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;用“+”表示。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷;用“-”表示。
3. 电荷间相互作用规律
现象
说明
两个小球都带正电荷,它们相互排斥
两个小球都带负电荷,它们相互排斥
两个小球带有异种电荷,它们相互吸引
结论
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
4. 电荷量
(1)定义:物体所带电荷的多少叫做电荷量,简称电荷。
(2)单位:库仑,简称库,用符号C表示。
5. 验电器
作用
检验物体是否带电
工作原理
同种电荷相互排斥
使用方法
将被检验的物体与验电器金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电;反之,则不带电
使用说明
验电器能粗略比较物体所带电的多少,对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,物体所带电荷越多
【特别提示】验电器的另类用法
先让验电器带上某种已知的电荷,使两片金属箔张开一个小角度,再将被检验物体接触验电器的金属球,若两片金属箔张角变大,则被检验物体与验电器所带的电荷是同种电荷;若两金属箔先闭合后张开,则被检验物体与验电器所带的电荷是异种电荷。验电器两片金属箔的张角变小,则不能判断被检验物体是否带电以及带什么电荷。
知识点3:原子结构
1. 原子
(1)原子结构:原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电,位于原子中心,比原子小得多;电子带负电,绕原子核运动。如图所示是氧和钠的原子结构示意图。在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上相等、原子整体不显电性。
(2)电子:电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为e=1.6×10-19C。
2. 摩擦起电的原因
(1)摩擦起电的实质:摩擦起电,并不是创造了电荷,而是电子发生了转移。得到电子带负电,失去电子带正电。
(2)特征:相互摩擦后带电的两个物体必然带等量的异种电荷;
知识点4:导体和绝缘体
1. 导体和绝缘体的区别
导体
绝缘体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
示例
金属、石墨、人体、大地,以及各种酸、碱盐的溶液
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
导电或不导电的原因
导体容易导电是因为导体内有大量的可自由移动的电荷,电荷从导体的一个地方移动到另一个地方
绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎被束缚在原子内,不能自由移动,即绝缘体并非不含电荷,而是缺乏能够自由移动的电荷
联系
导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下,可以相互改变。例如,常温下玻璃板是绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
【特别提示】“导电”与“带电”的区别
“导电”是自由电荷的定向移动过程,导电体是导体;“带电”是电子的得失过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。
2. 摩擦起电的条件
(1)相互摩擦的是两种不同物质的物体;
(2)相互摩擦的两个物体彼此绝缘。
经典例题 举一反三
题型1:生活中的静电现象
【典例1】(23-24九年级上·安徽芜湖·阶段练习)静电现象有利有弊,有时可以利用静电现象,有时需要防止静电带来的危害。下列实例中属于利用静电现象的是( )
A.油罐车的尾部通常拖一条铁链 B.N95口罩中带静电的熔喷布
C.加油站里严禁拨打电话 D.高层楼房顶部都安装有避雷针
【变式1-1】(22-23九年级上·陕西咸阳·阶段练习)下列四幅图均是与静电现象相关实际应用的例子,属于防止静电危害的是( )
A.静电除尘 B.静电植绒
C.静电带放电 D.静电喷涂
【变式1-2】(23-24九年级上·贵州黔南·期末)静电会引起人头疼、失眠,皮肤干燥,心率异常。下列属于防止静电危害的是( )
A.少穿化纤材质的服装 B.静电除尘
C.N95口罩能够隔绝病毒 D.静电复印
题型2:电荷间的相互作用规律
【典例2】(23-24九年级上·全国·课后作业)如图是“静电章鱼”实验,用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面,此时塑料丝静止在空中,形状像章鱼。下列分析正确的是( )
A.图中塑料丝与塑料管带异种电荷,最终吸附在一起
B.塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状
C.塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电
D.用摩擦后的塑料管靠近“章鱼”,“章鱼”飞起的原理与验电器工作的原理不同
【变式2-1】(2024·广东广州·一模)甲物体与乙物体原来不带电,相互摩擦后均带上了电。甲、乙两物体摩擦后,以下现象中不可能发生的是( )
A.甲物体吸引轻小纸屑 B.乙物体吸引轻小纸屑
C.甲物体与乙物体相互排斥 D.甲物体与乙物体相互吸引
【变式2-2】(24-25九年级上·全国·假期作业)小明用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂着的泡沫小球,发现泡沫小球被吸引,则泡沫小球 带电;若泡沫小球被排斥,则泡沫小球 带电。(均选填“一定”或“不一定”)
题型3:物体是否带电的判断
【典例3】(23-24九年级上·山东德州·期中)如图所示是四个轻质绝缘小球相互作用的三种情况,则下列说法正确的是( )
A.A球可能不带电 B.B球一定带电
C.可能A、B两球所带电荷相同 D.A和D一定带同种电荷,B可能不带电
【变式3-1】(23-24九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图所示,将一根与丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属箔片张开的验电器,发现两片金属箔先闭合后张开。关于验电器所带的电荷,下列说法正确的是( )
A.验电器原来带正电 B.验电器一直带负电
C.验电器先带负电后带正电 D.验电然先带正电后带负电
【变式3-2】(23-24九年级上·河南南阳·期末)如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,看到验电器两片金属箔张开,说明橡胶棒 。橡胶棒与毛皮摩擦时, (选填“橡胶棒”或“毛皮”)失去了电子。
题型4:验电器
【典例4】(多选)(23-24九年级上·辽宁鞍山·期中)小宇自制了一个简易的验电器,如图所示,用来检验物体是否带电,效果还真不错,关于验电器下列说法正确的是( )
A.用验电器不能直接检验出物体是带正电还是带负电
B.验电器是根据同种电荷互相排斥的原理工作的
C.验电器的金属箔用塑料片代替效果会更好
D.使用验电器在晴朗干燥天气比在阴雨天气效果好
【变式4-1】(2023·湖北鄂州·中考真题)如图所示是实验室的验电器,它的工作原理是同种电荷 ,验电器的金属箔所带的电荷量越多,金属箔的张角 ,验电器 (选填“能”或“不能”)直接检验物体带哪种电荷。
【变式4-2】(23-24九年级上·河南新乡·阶段练习)取两个相同的验电器甲和乙(不带电),将丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器甲的金属球。甲的金属箔片张开是由于 ,这是因为甲 电子带上 电,再用带绝缘柄的金属棒连接甲、乙两个验电器,验电器乙带上 电。
题型5:导体和绝缘体
【典例5】(23-24九年级上·湖南湘西·阶段练习)发现某人不小心触碰了掉在地面上的220伏高压电线,发生触电事故,在紧急情况下,通常用不容易导电的物体把电线与触电人分开,下列物体可以使用的是( )
A.干木棒 B.湿木棒
C.金属杆 D.干木棒、湿木棒、金属杆都可以
【变式5-1】(23-24九年级上·河南商丘·阶段练习)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.人体、大地、石墨、食盐水、橡胶都是导体
B.导体容易导电是因为导体内有大量的自由电荷
C.绝缘体不容易导电是因为内部没有电荷
D.绝缘体既不能导电,也不能带电
【变式5-2】(多选)(23-24九年级上·贵州黔东南·期中)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.一般条件下,金属、人体、大地都是导体
B.绝缘体不导电,是因为在绝缘体中没有电荷
C.导体容易导电,是因为导体中有大量能够移动的自由电子
D.导体与绝缘体没有绝对界限
题型6:导体棒中电荷的定向移动
【典例6】验电器A、B原本均不带电,如图所示,先用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A的金属箔张开;再用带手柄D的直棒C同时接触验电器A、B的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张开,下列说法中错误的是( )
A.验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
B.直棒C为导体,手柄D为绝缘体
C.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子由玻璃棒转移到丝绸
D.直棒C同时接触两验电器的金属球时,直棒C中的电流方向为从B向A
【变式6-1】用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张开,如图所示。再用手柄为D的C棒同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是( )
A.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子是由玻璃棒转移到丝绸
B.C棒与其手柄D均为绝缘体
C.当C棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为B到A
D.验电器原理是异种电荷相互排斥
【变式6-2】(2024·北京海淀·模拟预测)如图所示,实验台上有两个完全相同的验电器A和B,A的箔片张开,B的箔片闭合。用一根带绝缘手柄金属棒连接A和B的金属球后,能观察到A、B箔片的张角变化情况是: 。
巩固提高
一、单选题
1.(23-24九年级上·重庆北碚·阶段练习)关于静电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是创造了电荷
B.用细线悬挂两个轻质小球,若相互吸引,则两小球可能带异种电荷
C.运汽油的油罐车后常拖一根接地的铁链,这是为了好看
D.橡胶棒能够摩擦起电,说明橡胶棒是导体
2.(23-24九年级上·湖南湘潭·期末)如图所示是“静电章鱼”实验,将用毛皮摩擦过的塑料细丝抛向空中,并将用毛皮摩擦过的塑料棒放置在塑料细丝下方,且在空中悬浮起来。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.塑料细丝悬浮是因为异种电荷相互吸引
B.毛皮与塑料细丝摩擦后,只有塑料细丝带电
C.毛皮与塑料棒摩擦,塑料棒失去电子带负电
D.“章鱼触手”张开是因为塑料细丝之间带同种电荷相互排斥
3.(23-24九年级上·全国·课后作业)一只全新N95口罩的拦截效率是95%,口罩中间的熔喷布起到很大的作用,它能对较小的颗粒起到静电吸附的作用。如图,一只符合规格的N95口罩还可以吸起小纸屑,这个现象产生的原因是( )
A.带电体能吸引轻小物体 B.异种电荷相互吸引
C.同种电荷相互排斥 D.小纸屑也是带电体
4.(2024·福建·中考真题)如图,用轻薄的纸折成小星星,轻放于地面的小钢针上,用与布摩擦过的吸管靠近,小星星被吸引着转动,此过程中( )
A.摩擦创造了电荷 B.布和吸管带上同种电荷
C.吸管和小星星带上同种电荷 D.吸管带电后能吸引轻小物体
5.(23-24九年级上·全国·单元测试)拿一根用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A,验电器A的两个金属箔片张开,然后用一根有绝缘柄的金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来,如图所示。以下说法正确的是( )
A.验电器A上的部分电子转移到B上
B.丝绸和玻璃棒摩擦的过程中,丝绸得到电子带负电
C.验电器A的金属箔片张开,说明金属箔带异种电荷
D.金属棒将A、B连接后,验电器A的金属箔张角一直减小,验电器B的金属箔张角一直增大
6.(23-24九年级上·重庆北碚·期末)甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间的相互作用如图所示。已知乙球带正电,下列判断正确的是( )
A.甲球、丙球均带正电 B.甲球、丙球均带负电
C.甲球可能不带电 D.丙球可能不带电
7.(23-24九年级上·天津滨海新·期中)A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场景分别如图甲、乙、丙所示,由此判断( )
A.小球A可能不带电 B.小球B可能不带电
C.小球A一定带正电 D.小球B一定带正电
8.(23-24九年级上·四川泸州·期中)下列物质中均为导体的是( )
A.金属、大地、橡胶 B.金属、石墨、大地
C.酸、碱、盐的水溶液、油 D.石墨、玻璃、塑料
9.(2024·广东广州·一模)如图,将不带电的羽毛划过纸垫,带上正电的羽毛靠近金箔,轻质金箔即被吸起,则( )
A.纸垫失去电子 B.金箔一定带负电
C.电子从羽毛转移到纸垫上 D.正电荷从纸垫转移到羽毛上
二、填空题
10.(23-24九年级上·广东清远·期末)我们知道,物质都是由原子组成的,原子是由带正电的 和核外带负电的电子组成,通过情况下,原子中的电子数和质子数是相等的,呈现不带电状态,当两个物体摩擦时,失去电子物体会带 电。这就是摩擦起电现象。生活中常见摩擦起电现象有 。
11.(23-24八年级下·江苏连云港·期中)如图所示为三个轻质小球相互靠近时的现象,如果甲带正电,则丙 (选填“一定”“可能”或“不可能”)带负电;然后用不同材料的物体相互摩擦,发现若与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的,一定与丝绸摩擦过的玻璃棒相 ,由此说明自然界中只存在 种电荷。
12.(23-24九年级上·黑龙江绥化·阶段练习)甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的情形如图所示,已知丙球与用橡胶棒摩擦过的毛皮所带的电荷相同,则甲球 ,乙球 。
13.(23-24九年级上·海南海口·期末)如图所示,小朋友出现了“怒发冲冠”的情景。产生这种现象的原因是小朋友从滑梯滑下时产生了摩擦起电现象,使头发带上了 (选填“同种”或“异种”)电荷,从而互相 导致头发张开。
14.(23-24九年级上·河南安阳·期末)原子是由原子核和核外高速运动的电子组成的,电子带 电。如图,当用毛皮摩擦过的橡胶棒触碰验电器的金属球时,金属箔张开,这时两个金属箔 (选填“都带正电”“都带负电”“一边带正电一边带负电”或“不带电”)。
三、实验题
15.(23-24九年级上·福建泉州·期中)小闽用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细水流时,发现橡胶棒能把水流吸引到一边,其示意图如图所示,他思考后根据所学知识和生活经验做出了猜想:
猜想一:摩擦过的橡胶棒对水流的吸引效果可能与水流的粗细有关;
猜想二:摩擦过的橡胶棒对水流的吸引效果可能与橡胶棒距水流的距离有关;
猜想三:摩擦过的橡胶棒对水流的吸引效果可能与摩擦次数有关;
为了验证自己的猜想,他从实验室借来了橡胶棒和毛皮,在老师和同学的协助下完成了实验,并将实验现象及数据记录在如表中:
实验序号
摩擦次数/次
水流粗细
距水流的距离/cm
水流偏离竖直方向的水平距离s/cm
1
10
较细
1
4
2
10
较粗
1
2
3
10
较细
2
1
4
5
较细
1
2
(1)橡胶棒能把水流吸引到一边是因为橡胶棒在与毛皮摩擦过程中带上了 (选填“正”或“负”)电荷,从而具有吸引 的性质;
(2)1、2两次实验是为了探究摩擦过的橡胶棒对水流的吸引效果与 的关系,根据实验数据可以初步得出的结论:在橡胶棒与毛皮的摩擦次数和距水流距离相同的情况下,水流越细,橡胶棒对水流的吸引效果越 (选填“明显”或“不明显”);
(3)分析 两次实验现象,可得出结论:在橡胶棒与毛皮的摩擦次数和水流粗细相同的情况下,摩擦过的橡胶棒距离水流的距离越近,对水流的吸引效果越明显;
(4)分析1、4两次实验数据,可得出结论:在一定程度内,当水流粗细和距水流距离相同的情况下, 。
16.(23-24九年级上·福建泉州·阶段练习)在“探究电荷间相互作用”的活动中,小明用丝绸摩擦过的有机玻璃棒、毛皮摩擦过的橡胶棒进行了如图所示实验。
(1)本实验中不用金属棒做实验是因为金属是 (选填“导体”“绝缘体”“半导体”),摩擦所带电荷会很快通过人体导入大地,影响实验效果;
(2)通过比较甲、乙实验得出的结论是:同种电荷相互排斥;通过丙图实验得出结论是: ;
(3)三个悬挂的轻质小球,静止时的位置关系如图1所示,若C带正电,则A带 ;(选填“正电”“负电”“可能不带电”)
(4)利用电荷间相互作用规律,研制出检验物体是否带电的装置,如图2所示,此装置的原理是: 。
四、简答题
17.(2023·黑龙江牡丹江·中考真题)小明制作的“静电铃铛”如图所示,将两个空易拉罐分别放在泡沫底座上,用细线拴着一枚曲别针系在一根塑料吸管上,将其搭在两个易拉罐上方。拿一捆塑料吸管与毛皮摩擦后接触一个易拉罐,曲别针被吸引撞到易拉罐,又被弹开撞到另一个易拉罐,然后左右摆动撞击两侧易拉罐,发出像铃铛一样“叮当叮当”的声音。请分析解释上述现象。
18.(23-24九年级上·辽宁本溪·阶段练习)如图是可以在支架上自由转动的吸管。用餐巾纸摩擦吸管使其带电。
(1)把某个物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近,由此是否可以判断该物体已经带电?
(2)把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近,观察到相互排斥的现象。吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸带哪种电?得到电子还是失去电子?
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15.1 两种电荷
知识题型预览
学新知 习教材
知识点1:摩擦起电
1. 现象探究:摩擦起电现象
常使用的电风扇外壳有一层的灰
梳过头发的梳子能吸引纸屑
用毛衣摩擦过的气球可以吸引头发
现象总结:摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质
2. 摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;
3. 带电的性质:带电体具有能够吸引轻小物体的性质,可以利用此性质检验物体是否带电。
知识点2:两种电荷
1. 探究实验:电荷间的相互作用
图示
实验
将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近
用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
将用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
分析
同为丝绸摩擦过的玻璃棒,它们所带的电荷种类一定是相同的,相同电荷之间相互排斥
用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷种类不同,不同种类的电荷之间相互吸引
同为用毛皮摩擦过的橡胶棒,它们所带电荷种类相同,相同电荷之间相互排斥
探究归纳
(1)电荷间有相互作用;(2)相同电荷间与不同电荷间相互作用不同;(3)用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同
2. 两种电荷
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;用“+”表示。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷;用“-”表示。
3. 电荷间相互作用规律
现象
说明
两个小球都带正电荷,它们相互排斥
两个小球都带负电荷,它们相互排斥
两个小球带有异种电荷,它们相互吸引
结论
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
4. 电荷量
(1)定义:物体所带电荷的多少叫做电荷量,简称电荷。
(2)单位:库仑,简称库,用符号C表示。
5. 验电器
作用
检验物体是否带电
工作原理
同种电荷相互排斥
使用方法
将被检验的物体与验电器金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电;反之,则不带电
使用说明
验电器能粗略比较物体所带电的多少,对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,物体所带电荷越多
【特别提示】验电器的另类用法
先让验电器带上某种已知的电荷,使两片金属箔张开一个小角度,再将被检验物体接触验电器的金属球,若两片金属箔张角变大,则被检验物体与验电器所带的电荷是同种电荷;若两金属箔先闭合后张开,则被检验物体与验电器所带的电荷是异种电荷。验电器两片金属箔的张角变小,则不能判断被检验物体是否带电以及带什么电荷。
知识点3:原子结构
1. 原子
(1)原子结构:原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电,位于原子中心,比原子小得多;电子带负电,绕原子核运动。如图所示是氧和钠的原子结构示意图。在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上相等、原子整体不显电性。
(2)电子:电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为e=1.6×10-19C。
2. 摩擦起电的原因
(1)摩擦起电的实质:摩擦起电,并不是创造了电荷,而是电子发生了转移。得到电子带负电,失去电子带正电。
(2)特征:相互摩擦后带电的两个物体必然带等量的异种电荷;
知识点4:导体和绝缘体
1. 导体和绝缘体的区别
导体
绝缘体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
示例
金属、石墨、人体、大地,以及各种酸、碱盐的溶液
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
导电或不导电的原因
导体容易导电是因为导体内有大量的可自由移动的电荷,电荷从导体的一个地方移动到另一个地方
绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎被束缚在原子内,不能自由移动,即绝缘体并非不含电荷,而是缺乏能够自由移动的电荷
联系
导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下,可以相互改变。例如,常温下玻璃板是绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
【特别提示】“导电”与“带电”的区别
“导电”是自由电荷的定向移动过程,导电体是导体;“带电”是电子的得失过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。
2. 摩擦起电的条件
(1)相互摩擦的是两种不同物质的物体;
(2)相互摩擦的两个物体彼此绝缘。
经典例题 举一反三
题型1:生活中的静电现象
【典例1】(23-24九年级上·安徽芜湖·阶段练习)静电现象有利有弊,有时可以利用静电现象,有时需要防止静电带来的危害。下列实例中属于利用静电现象的是( )
A.油罐车的尾部通常拖一条铁链 B.N95口罩中带静电的熔喷布
C.加油站里严禁拨打电话 D.高层楼房顶部都安装有避雷针
【答案】B
【详解】A.因为铁具有良好的导电性,可以把运输过程中会由于振动、摩擦产生的静电荷导走,属于防止静电危害,故A不符合题意;
B.N95口罩中带静电的熔喷布,可以把细菌病毒等吸附住,属于静电的应用,故B符合题意;
C.打电话有可能会产生射频电流,在金属导体中产生电火花的情况,尤其有锈蚀或者接触不稳定的地方,就会产生火花,火花就会把空气中的可燃气体突然引爆,所以加油站里严禁拨打电话是防止静电危害,故C不符合题意;
D.高楼顶部装上避雷针,将雷电导入大地,防止静电放电时造成危害,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-1】(22-23九年级上·陕西咸阳·阶段练习)下列四幅图均是与静电现象相关实际应用的例子,属于防止静电危害的是( )
A.静电除尘 B.静电植绒
C.静电带放电 D.静电喷涂
【答案】C
【详解】A.静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,属于静电应用,故A不符合题意;
B.静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使毛绒吸附在布上,属于静电应用,故B不符合题意;
C.油罐车上的拖地铁链是为了把车上的静电导走,属于静电危害的防止,故C符合题意;
D.静电喷涂作业时,喷枪喷出的油漆微粒带同种电荷,因相互排斥而散开形成雾状,被喷涂的物体与油漆带异种电荷,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,属于静电应用,故D不符合题意。
故选C。
【变式1-2】(23-24九年级上·贵州黔南·期末)静电会引起人头疼、失眠,皮肤干燥,心率异常。下列属于防止静电危害的是( )
A.少穿化纤材质的服装 B.静电除尘
C.N95口罩能够隔绝病毒 D.静电复印
【答案】A
【详解】A.在穿脱化纤服装时,容易因摩擦带电,为防止静电产生应穿化纤材质的服装,故A符合题意;
B.静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,属于静电应用,故B不符合题意;
C.N95口罩的核心材料是熔喷布,是一种超细静电纤维布,通过静电驻极工艺,使纤维表面带有大量的电荷,从而吸附含有病毒的飞沫,属于静电应用,故C不符合题意;
D.静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上,属于静电应用,故D不符合题意。
故选A。
题型2:电荷间的相互作用规律
【典例2】(23-24九年级上·全国·课后作业)如图是“静电章鱼”实验,用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面,此时塑料丝静止在空中,形状像章鱼。下列分析正确的是( )
A.图中塑料丝与塑料管带异种电荷,最终吸附在一起
B.塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状
C.塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电
D.用摩擦后的塑料管靠近“章鱼”,“章鱼”飞起的原理与验电器工作的原理不同
【答案】B
【详解】A.毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,毛皮比塑料易失去电子,所以毛皮失去电子带正电,塑料丝和塑料管得到电子带负电,所以塑料丝和塑料管相互排斥,故A错误;
B.毛皮和塑料丝摩擦后,塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状,故B正确;
C.因毛皮比塑料易失去电子,所以塑料管经毛皮摩擦得到电子而带负电,故C错误;
D.验电器能显示物体是否带电,其原理是用带电体接触验电器的金属球时,会有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上,这两片金属箔因带同种电荷相互排斥而张开,与“章鱼”飞起的原理相同,选项D错误。
故选B。
【变式2-1】(2024·广东广州·一模)甲物体与乙物体原来不带电,相互摩擦后均带上了电。甲、乙两物体摩擦后,以下现象中不可能发生的是( )
A.甲物体吸引轻小纸屑 B.乙物体吸引轻小纸屑
C.甲物体与乙物体相互排斥 D.甲物体与乙物体相互吸引
【答案】C
【详解】AB.甲乙物体摩擦后带电,故甲和乙都会吸引轻小物体,故AB不符合题意;
CD.甲物体与乙物体原来不带电,它们摩擦后会带异种电荷,故它们会相互吸引,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
【变式2-2】(24-25九年级上·全国·假期作业)小明用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂着的泡沫小球,发现泡沫小球被吸引,则泡沫小球 带电;若泡沫小球被排斥,则泡沫小球 带电。(均选填“一定”或“不一定”)
【答案】 不一定 一定
【详解】[1]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近悬挂的泡沫小球,发现泡沫小球被吸引,则泡沫小球不一定带电,因为异种电荷可以相互吸引,同时带电体也可以吸引轻小物体,所以小球可能带正电,也可能不带电。
[2]若泡沫小球被排斥,则根据同种电荷相互排斥可知,泡沫小球一定带有同种电荷,即一定带负电。
题型3:物体是否带电的判断
【典例3】(23-24九年级上·山东德州·期中)如图所示是四个轻质绝缘小球相互作用的三种情况,则下列说法正确的是( )
A.A球可能不带电 B.B球一定带电
C.可能A、B两球所带电荷相同 D.A和D一定带同种电荷,B可能不带电
【答案】D
【详解】A.从图中可以看到,A球和C球互相排斥,根据同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,还有带电物体能够吸引轻小物质,可知,A球一定带电,故A错误;
B.从中间的图可以看到,C球和D球互相排斥,则C球和D球一定带电,再看右边的图,D球和B球互相吸引,则B球可能带电,也可能不带电,故B错误;
C.如果B球带电,由上述解析可知,A球和C球带同种电荷,C球和D球带同种电荷,则A球和D球带同种电荷,D球和B球互相吸引,它们带的是异种电荷,则A、B两球所带电荷不相同,B球也可能不带电,综上所述,A、B两球所带电荷不可能相同,故C错误;
D.由上述解析可知,A和D一定带同种电荷,B可能不带电,故D正确。
故选D。
【变式3-1】(23-24九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图所示,将一根与丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属箔片张开的验电器,发现两片金属箔先闭合后张开。关于验电器所带的电荷,下列说法正确的是( )
A.验电器原来带正电 B.验电器一直带负电
C.验电器先带负电后带正电 D.验电然先带正电后带负电
【答案】C
【详解】与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,缺少电子,当玻璃棒与验电器接触时,发现两片金属箔先闭合,即一部分电子从验电器转移到玻璃棒上,发生了中和现象,金属箔先闭合,即原来的验电器带负电,后金属箔张开,且张开的角度更大,是因为玻璃棒所带的正电量大于验电器所带的负电量,金属箔带上了正电荷,同种电荷相互排斥而张开,故验电器先带负电后带正电,故C正确,故ABD错误。
故选C。
【变式3-2】(23-24九年级上·河南南阳·期末)如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,看到验电器两片金属箔张开,说明橡胶棒 。橡胶棒与毛皮摩擦时, (选填“橡胶棒”或“毛皮”)失去了电子。
【答案】 带了电荷 毛皮
【详解】[1]用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,验电器两片金属箔因为带了同种电荷互相排斥张开,说明橡胶棒带了电荷。
[2]橡胶棒对电子的束缚能力较强,橡胶棒与毛皮摩擦时,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电。
题型4:验电器
【典例4】(多选)(23-24九年级上·辽宁鞍山·期中)小宇自制了一个简易的验电器,如图所示,用来检验物体是否带电,效果还真不错,关于验电器下列说法正确的是( )
A.用验电器不能直接检验出物体是带正电还是带负电
B.验电器是根据同种电荷互相排斥的原理工作的
C.验电器的金属箔用塑料片代替效果会更好
D.使用验电器在晴朗干燥天气比在阴雨天气效果好
【答案】ABD
【详解】AB.验电器是检验物体是否带电的仪器,利用同种电荷互相排斥的原理制成的,所以验电器是不能直接检验出物体的电性,故AB正确;
C.塑料片是绝缘体,不能导电,所以验电器的金属箔不能用塑料片代替,故C错误;
D.阴雨天气空气比较潮湿,电荷容易导走,晴天天气干燥,电荷不容易导走,所以验电器应该晴朗干燥天气下使用,故D正确。
故选ABD。
【变式4-1】(2023·湖北鄂州·中考真题)如图所示是实验室的验电器,它的工作原理是同种电荷 ,验电器的金属箔所带的电荷量越多,金属箔的张角 ,验电器 (选填“能”或“不能”)直接检验物体带哪种电荷。
【答案】 互相排斥 越大 不能
【详解】[1]对物体进行检验时,先将物体放在金属球上,只要物体有带电的情况下,电荷就会移动到金属箔上面,因为金属箔的电量和电荷相同,故由同种电荷相互排斥可知,金属箔会张开。
[2]验电器的金属箔所带的电荷量越多,则电荷间的相互排斥力越大,故金属箔的张角也越大。
[3]验电器只能检验物体是否带电,但不能检验物体带哪种电荷。
【变式4-2】(23-24九年级上·河南新乡·阶段练习)取两个相同的验电器甲和乙(不带电),将丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器甲的金属球。甲的金属箔片张开是由于 ,这是因为甲 电子带上 电,再用带绝缘柄的金属棒连接甲、乙两个验电器,验电器乙带上 电。
【答案】 同种电荷互相排斥 失去 正 正
【详解】[1][2][3]与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒带正电,是因为缺少电子,玻璃棒与甲验电器接触后,验电器两箔片上的电子会转移玻璃棒上(则两箔片因为失去电子而带正电),金属箔片因同种电荷相互排斥而张开。
[4]用带绝缘柄的金属棒连接甲、乙两个验电器金属球时,因甲验电器带多余的正电荷,乙验电器一部分带负电的电子会移动到甲验电器,乙带上正电荷。
题型5:导体和绝缘体
【典例5】(23-24九年级上·湖南湘西·阶段练习)发现某人不小心触碰了掉在地面上的220伏高压电线,发生触电事故,在紧急情况下,通常用不容易导电的物体把电线与触电人分开,下列物体可以使用的是( )
A.干木棒 B.湿木棒
C.金属杆 D.干木棒、湿木棒、金属杆都可以
【答案】A
【详解】A.干木棒一般情况下是绝缘体,不会导电,故A符合题意;
BCD.湿木棒、金属杆是导体,会导线,故BCD不符合题意。
故选A。
【变式5-1】(23-24九年级上·河南商丘·阶段练习)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.人体、大地、石墨、食盐水、橡胶都是导体
B.导体容易导电是因为导体内有大量的自由电荷
C.绝缘体不容易导电是因为内部没有电荷
D.绝缘体既不能导电,也不能带电
【答案】B
【详解】A.橡胶不是导体,故A错误;
BC.导体能够导电,是因为内部存在大量能够自由活动的电荷,而绝缘体不能够导电,是因为内部没有大量的自由移动的电荷,故B正确;C错误;
D.绝缘体不能导电,但是能带电,比如经丝绸摩擦的玻璃棒和丝绸都带上了电荷,故D错误。
故选B。
【变式5-2】(多选)(23-24九年级上·贵州黔东南·期中)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.一般条件下,金属、人体、大地都是导体
B.绝缘体不导电,是因为在绝缘体中没有电荷
C.导体容易导电,是因为导体中有大量能够移动的自由电子
D.导体与绝缘体没有绝对界限
【答案】AD
【详解】A.一般条件下,金属、人体、大地都容易导电,它们是导体,故A正确;
B.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体中能自由移动的电荷很少,故B错误;
C.导体容易导电,是因为导体中有大量能够移动的自由电荷,故C错误;
D.导体与绝缘体没有绝对界限,在一定条件下,可以相互转化,故D正确。
故选AD。
题型6:导体棒中电荷的定向移动
【典例6】验电器A、B原本均不带电,如图所示,先用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A的金属箔张开;再用带手柄D的直棒C同时接触验电器A、B的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张开,下列说法中错误的是( )
A.验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
B.直棒C为导体,手柄D为绝缘体
C.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子由玻璃棒转移到丝绸
D.直棒C同时接触两验电器的金属球时,直棒C中的电流方向为从B向A
【答案】D
【详解】A.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,故A正确,不符合题意;
B.由题意可知,直棒C应是导体,手柄D应为绝缘体,否则电荷会通过人体导出,故B正确,不符合题意;
C.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子由玻璃棒转移到丝绸,玻璃棒失去电子,带正电,故C正确,不符合题意;
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A的金属箔张开,此时验电器A带正电,用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,B验电器上自由电子向验电器A转移,负电荷移动的方向与电流方向相反,故产生的电流方向为A到B,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式6-1】用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张开,如图所示。再用手柄为D的C棒同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是( )
A.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子是由玻璃棒转移到丝绸
B.C棒与其手柄D均为绝缘体
C.当C棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为B到A
D.验电器原理是异种电荷相互排斥
【答案】A
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,故电子是由玻璃棒转移到丝绸,故A正确。
B.C棒是导体,手柄D应为绝缘体,否则电荷会通过人体传出,故B错误;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,该玻璃棒去接触验电器A时,验电器A也会带正电;用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,B验电器上自由电子向验电器A转移,负电荷移动的方向与电流方向相反,故产生的电流方向为A到B,故C错误;
D.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理,故D错误;
故选A。
【变式6-2】(2024·北京海淀·模拟预测)如图所示,实验台上有两个完全相同的验电器A和B,A的箔片张开,B的箔片闭合。用一根带绝缘手柄金属棒连接A和B的金属球后,能观察到A、B箔片的张角变化情况是: 。
【答案】见解析
【详解】A的箔片张开,说明验电器A带电,用一根带绝缘手柄金属棒连接A和B的金属球后,验电器A中的部分电荷会转移到验电器B中,使得B的箔片张角逐渐变大,而由于A中的部分电荷转移到B中,使得A中电荷量逐渐减少,故A中箔片张角逐渐变小,当A、B中的电荷量相等时,达到静电平衡,此时A、B中箔片张角相等,故能观察到A、B箔片的张角变化情况是A的张角变小、B的张角变大,直到A、B的张角相等。
巩固提高
一、单选题
1.(23-24九年级上·重庆北碚·阶段练习)关于静电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是创造了电荷
B.用细线悬挂两个轻质小球,若相互吸引,则两小球可能带异种电荷
C.运汽油的油罐车后常拖一根接地的铁链,这是为了好看
D.橡胶棒能够摩擦起电,说明橡胶棒是导体
【答案】B
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,故A错误;
B.用细线悬挂两个轻质小球,若相互吸引,则两球可能带异种电荷,也可能其中一个小球带电、另外一个小球不带电,故B正确;
C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导入大地,从而防止静电危害,故C错误;
D.橡胶棒能够摩擦起电,说明橡胶棒的电子能够被转移,不能说明橡胶棒是导体,故D错误。
故选B。
2.(23-24九年级上·湖南湘潭·期末)如图所示是“静电章鱼”实验,将用毛皮摩擦过的塑料细丝抛向空中,并将用毛皮摩擦过的塑料棒放置在塑料细丝下方,且在空中悬浮起来。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.塑料细丝悬浮是因为异种电荷相互吸引
B.毛皮与塑料细丝摩擦后,只有塑料细丝带电
C.毛皮与塑料棒摩擦,塑料棒失去电子带负电
D.“章鱼触手”张开是因为塑料细丝之间带同种电荷相互排斥
【答案】D
【详解】电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
A.塑料细丝像章鱼一样张开了“触手”且在空中悬浮起来,这说明橡胶棒与塑料丝带上了同种电荷相互排斥,故A错误;
B.毛皮和塑料细丝摩擦后,一个失去电子带正电,另外一个得到电子带负电,故B错误;
C.摩擦起电的实质是电子的转移,物体带负电是因为得到电子,带正电是因为失去电子,毛皮与塑料棒摩擦,塑料棒失去电子带正电,故C错误;
D.张开是相互排斥的表现,因此塑料细丝之间带了同种电荷,故D正确。
故选D。
3.(23-24九年级上·全国·课后作业)一只全新N95口罩的拦截效率是95%,口罩中间的熔喷布起到很大的作用,它能对较小的颗粒起到静电吸附的作用。如图,一只符合规格的N95口罩还可以吸起小纸屑,这个现象产生的原因是( )
A.带电体能吸引轻小物体 B.异种电荷相互吸引
C.同种电荷相互排斥 D.小纸屑也是带电体
【答案】A
【详解】小纸屑是不带电的,一只符合规定的N95口罩可以吸起小纸屑,说明N95口罩带电,带电体能够吸引轻小物体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2024·福建·中考真题)如图,用轻薄的纸折成小星星,轻放于地面的小钢针上,用与布摩擦过的吸管靠近,小星星被吸引着转动,此过程中( )
A.摩擦创造了电荷 B.布和吸管带上同种电荷
C.吸管和小星星带上同种电荷 D.吸管带电后能吸引轻小物体
【答案】D
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,而不是创造了电荷,故A不符合题意;
B.布和吸管摩擦,失去电子的带正电,得到电子的带负电,所以带上异种电荷,故B不符合题意;
C.吸管带了电,小星星带上异种电荷或者不带电,故C不符合题意;
D.吸管带电后,小星星被吸引着转动,这说明了带电体能吸引轻小物体,故D符合题意。
故选D。
5.(23-24九年级上·全国·单元测试)拿一根用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A,验电器A的两个金属箔片张开,然后用一根有绝缘柄的金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来,如图所示。以下说法正确的是( )
A.验电器A上的部分电子转移到B上
B.丝绸和玻璃棒摩擦的过程中,丝绸得到电子带负电
C.验电器A的金属箔片张开,说明金属箔带异种电荷
D.金属棒将A、B连接后,验电器A的金属箔张角一直减小,验电器B的金属箔张角一直增大
【答案】B
【详解】B.玻璃棒与丝绸摩擦后失去电子带正电,丝绸得到电子带负电,故B正确;
A.用带正电的玻璃棒接触验电器A后,验电器A的两个金属箔片张开,则验电器A带正电,用金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来,验电器B上的电子转移到验电器A上,故A错误;
C.观察验电器金属箔张角可以判断物体是否带电,其原理是同种电荷相互排斥,故C错误;
D.金属棒将验电器A、B连接后,验电器B中的部分电子转移到验电器A中,当两个验电器所带电量相等时,电子不再转移,所以验电器A的金属箔张角不会一直减小,验电器B的金属箔张角不会一直增大,故D错误。
故选B。
6.(23-24九年级上·重庆北碚·期末)甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间的相互作用如图所示。已知乙球带正电,下列判断正确的是( )
A.甲球、丙球均带正电 B.甲球、丙球均带负电
C.甲球可能不带电 D.丙球可能不带电
【答案】B
【详解】A.甲球与乙球靠近时相互吸引,根据异种电荷相互吸引,且乙球带正电可知,甲球可能带负电,故A错误;
BC.甲球与乙球靠近时相互吸引,甲球与丙球靠近时相互排斥,这说明甲球一定带电,乙球带正电,甲球可能带负电,丙球带负电,故B正确,C错误;
D.甲球与丙球靠近时相互排斥,根据同种电荷相互排斥可知,甲、丙球一定带同种电荷,故D错误。
故选B。
7.(23-24九年级上·天津滨海新·期中)A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场景分别如图甲、乙、丙所示,由此判断( )
A.小球A可能不带电 B.小球B可能不带电
C.小球A一定带正电 D.小球B一定带正电
【答案】B
【详解】由题意可知,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,故C带负电;由图可知,C靠近A小球时,相互排斥,则说明A一定带负电;C靠近B小球时,发现相互吸引,则说明B可能带正电,也可能不带电;由此可知,A一定带负电,B可能带正电,也可能不带电,所以将A、B靠近时,相互吸引,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.(23-24九年级上·四川泸州·期中)下列物质中均为导体的是( )
A.金属、大地、橡胶 B.金属、石墨、大地
C.酸、碱、盐的水溶液、油 D.石墨、玻璃、塑料
【答案】B
【详解】A.金属、大地属于导体,橡胶属于绝缘体,故A不符合题意;
B.金属、石墨、大地属于导体,故B符合题意;
C.酸、碱、盐的水溶液属于导体,油属于绝缘体,故C不符合题意;
D.石墨属于导体,玻璃、塑料属于绝缘体,故D不符合题意。
故选B。
9.(2024·广东广州·一模)如图,将不带电的羽毛划过纸垫,带上正电的羽毛靠近金箔,轻质金箔即被吸起,则( )
A.纸垫失去电子 B.金箔一定带负电
C.电子从羽毛转移到纸垫上 D.正电荷从纸垫转移到羽毛上
【答案】C
【详解】ACD.将不带电的羽毛划过纸垫,羽毛失去电子,带上正电,纸垫得到电子,带上负电,电子从羽毛转移到纸垫上,而正电荷不发生转移,故C符合题意,AD不符合题意;
B.若金箔是不带电的,根据带电体能吸引轻小物体的性质可得金箔能被带上正电的羽毛吸起;若金箔带负电,根据异种电荷相互吸引可得金箔也能被带上正电的羽毛吸起,故B不符合题意。
故选C。
二、填空题
10.(23-24九年级上·广东清远·期末)我们知道,物质都是由原子组成的,原子是由带正电的 和核外带负电的电子组成,通过情况下,原子中的电子数和质子数是相等的,呈现不带电状态,当两个物体摩擦时,失去电子物体会带 电。这就是摩擦起电现象。生活中常见摩擦起电现象有 。
【答案】 原子核 正 脱毛衣时冒火花
【详解】[1]物质都是由原子组成的,探究法线,原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成。
[2]摩擦起电是因为电子发生转移,当两个物体摩擦时,失去电子,物体会带正电,得到电子的带负电。
[3]生活中常见摩擦起电现象有脱毛衣时冒火花、梳头发时,头发与梳子相吸引。
11.(23-24八年级下·江苏连云港·期中)如图所示为三个轻质小球相互靠近时的现象,如果甲带正电,则丙 (选填“一定”“可能”或“不可能”)带负电;然后用不同材料的物体相互摩擦,发现若与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的,一定与丝绸摩擦过的玻璃棒相 ,由此说明自然界中只存在 种电荷。
【答案】 一定 排斥 两
【详解】[1]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。由图可知,乙和丙相互排斥,说明两者带同种电荷,其中甲和乙相互吸引,且甲带正电,所以乙带负电,故丙一定带负电。
[2][3]用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,则经摩擦后的物体与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引,说明该物体经摩擦后带正电,其与丝绸摩擦过的带正电的玻璃棒,一定相互排斥,由此说明了自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷。
12.(23-24九年级上·黑龙江绥化·阶段练习)甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的情形如图所示,已知丙球与用橡胶棒摩擦过的毛皮所带的电荷相同,则甲球 ,乙球 。
【答案】 带正电 可能带负电,也可能不带电
【详解】[1]已知丙球与用毛皮摩擦过的毛皮所带的电荷相同,由于用橡胶棒摩擦过的毛皮所带的电荷是正电,所以丙球带正电;由图知,甲球与丙球靠近时相互排斥,根据同种电荷相互排斥知,甲球一定带正电。
[2]甲球与乙球相互吸引,根据异种电荷相互吸引知,乙球可能带负电;但带电体能够吸引不带电的轻小物体,所以乙球可能不带电。综合知,乙球可能带负电,也可能不带电。
13.(23-24九年级上·海南海口·期末)如图所示,小朋友出现了“怒发冲冠”的情景。产生这种现象的原因是小朋友从滑梯滑下时产生了摩擦起电现象,使头发带上了 (选填“同种”或“异种”)电荷,从而互相 导致头发张开。
【答案】 同种 排斥
【详解】[1][2]小朋友从滑梯滑下时,身体与滑梯发生摩擦,发生了摩擦起电现象,并且使头发带上了同种电荷,因同种电荷相互排斥,头发因互相排斥而张开,所以出现了“怒发冲冠”的情景。
14.(23-24九年级上·河南安阳·期末)原子是由原子核和核外高速运动的电子组成的,电子带 电。如图,当用毛皮摩擦过的橡胶棒触碰验电器的金属球时,金属箔张开,这时两个金属箔 (选填“都带正电”“都带负电”“一边带正电一边带负电”或“不带电”)。
【答案】 负 都带负电
【详解】[1]原子是由原子核和核外高速运动的电子组成的,原子核带正电,电子带负电。
[2]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,去触碰验电器的金属球时,金属箔因带同种电荷张开,且这时两个金属箔都带负电。
三、实验题
15.(23-24九年级上·福建泉州·期中)小闽用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细水流时,发现橡胶棒能把水流吸引到一边,其示意图如图所示,他思考后根据所学知识和生活经验做出了猜想:
猜想一:摩擦过的橡胶棒对水流的吸引效果可能与水流的粗细有关;
猜想二:摩擦过的橡胶棒对水流的吸引效果可能与橡胶棒距水流的距离有关;
猜想三:摩擦过的橡胶棒对水流的吸引效果可能与摩擦次数有关;
为了验证自己的猜想,他从实验室借来了橡胶棒和毛皮,在老师和同学的协助下完成了实验,并将实验现象及数据记录在如表中:
实验序号
摩擦次数/次
水流粗细
距水流的距离/cm
水流偏离竖直方向的水平距离s/cm
1
10
较细
1
4
2
10
较粗
1
2
3
10
较细
2
1
4
5
较细
1
2
(1)橡胶棒能把水流吸引到一边是因为橡胶棒在与毛皮摩擦过程中带上了 (选填“正”或“负”)电荷,从而具有吸引 的性质;
(2)1、2两次实验是为了探究摩擦过的橡胶棒对水流的吸引效果与 的关系,根据实验数据可以初步得出的结论:在橡胶棒与毛皮的摩擦次数和距水流距离相同的情况下,水流越细,橡胶棒对水流的吸引效果越 (选填“明显”或“不明显”);
(3)分析 两次实验现象,可得出结论:在橡胶棒与毛皮的摩擦次数和水流粗细相同的情况下,摩擦过的橡胶棒距离水流的距离越近,对水流的吸引效果越明显;
(4)分析1、4两次实验数据,可得出结论:在一定程度内,当水流粗细和距水流距离相同的情况下, 。
【答案】 负 轻小的物体 水流粗细 明显 1、3 摩擦次数越多,对水流的吸引效果越明显
【详解】(1)[1][2]橡胶棒在与毛皮摩擦过程中带上了负电荷,从而具有吸引轻小的物体的性质。
(2)[3][4]由表格数据可知,1、2两次实验橡胶棒与毛皮的摩擦次数相同,距水流距离相同,水流粗细不同,根据控制变量法的要求可知,是为了探究摩擦过的橡胶棒对水流的吸引效果与水流粗细的关系,根据实验数据可以初步得出的结论是,在橡胶棒与毛皮的摩擦次数和距水流距离相同的情况下,水流越细,水流偏离竖直方向的水平距离越大,则橡胶棒对水流的吸引效果越明显。
(3)[5]由表格数据可知,1、3两次实验橡胶棒与毛皮的摩擦次数相同,水流粗细相同,距水流距离不同,摩擦过的橡胶棒距离水流的距离越近,水流偏离竖直方向的水平距离越大,和水流粗细相同的情况下,摩擦过的橡胶棒距离水流的距离越近,对水流的吸引效果越明显。
(4)[6]由表格数据可知,1、4两次实验水流粗细和距水流距离相同,摩擦次数不同,摩擦次数越多,水流偏离竖直方向的水平距离越大,故可得出结论,在一定程度内,当水流粗细和距水流距离相同的情况下,摩擦次数越多,对水流的吸引效果越明显。
16.(23-24九年级上·福建泉州·阶段练习)在“探究电荷间相互作用”的活动中,小明用丝绸摩擦过的有机玻璃棒、毛皮摩擦过的橡胶棒进行了如图所示实验。
(1)本实验中不用金属棒做实验是因为金属是 (选填“导体”“绝缘体”“半导体”),摩擦所带电荷会很快通过人体导入大地,影响实验效果;
(2)通过比较甲、乙实验得出的结论是:同种电荷相互排斥;通过丙图实验得出结论是: ;
(3)三个悬挂的轻质小球,静止时的位置关系如图1所示,若C带正电,则A带 ;(选填“正电”“负电”“可能不带电”)
(4)利用电荷间相互作用规律,研制出检验物体是否带电的装置,如图2所示,此装置的原理是: 。
【答案】 导体 异种电荷相互吸引 负电 同种电荷相互排斥
【详解】(1)[1]因为金属是导体,摩擦带的电会通过人体传入大地,使实验难以成功,故本实验中不用金属棒做实验。
(2)[2]丙图中,用丝绸摩擦过的有机玻璃棒(带正电)和毛皮摩擦过的橡胶棒(带负电)靠近时互相吸引而靠近,故通过丙图实验得出结论是:异种电荷相互吸引。
(3)[3]由图可知,A、B相互排斥,一定是带同种电荷,B一定是带电体,已知C带正电,B、C相互吸引,所以B带负电,A带负电。
(4)[4]验电器的两个金属箔片带有同种电荷,箔片张开,所以验电器的原理是同种电荷相互排斥。
四、简答题
17.(2023·黑龙江牡丹江·中考真题)小明制作的“静电铃铛”如图所示,将两个空易拉罐分别放在泡沫底座上,用细线拴着一枚曲别针系在一根塑料吸管上,将其搭在两个易拉罐上方。拿一捆塑料吸管与毛皮摩擦后接触一个易拉罐,曲别针被吸引撞到易拉罐,又被弹开撞到另一个易拉罐,然后左右摆动撞击两侧易拉罐,发出像铃铛一样“叮当叮当”的声音。请分析解释上述现象。
【答案】见解析
【详解】泡沫、塑料吸管是绝缘体,吸管与毛皮摩擦带电接触易拉罐,易拉罐是导体,接触后也带上了电,带电体吸引轻小物体,将曲别针吸引过来,撞击易拉罐;曲别针也是导体,接触易拉罐使其带上电,同种电荷相互排斥,曲别针与易拉罐分开,但由于惯性不会马上停下来,继续运动撞击到另一侧易拉罐,使另一侧易拉罐也带上同种电荷,曲别针又被排斥,在两侧易拉罐间来回摆动,撞击易拉罐使其振动发出“叮当叮当”的声音。
18.(23-24九年级上·辽宁本溪·阶段练习)如图是可以在支架上自由转动的吸管。用餐巾纸摩擦吸管使其带电。
(1)把某个物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近,由此是否可以判断该物体已经带电?
(2)把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近,观察到相互排斥的现象。吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸带哪种电?得到电子还是失去电子?
【答案】见详解
【详解】(1)带电体除了吸引带有异种电荷的物体外,还可以吸引不带电的轻小物体,所以不能判定该物体是否带电;
(2)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒放在用餐巾纸摩擦过的吸管一端的附近,发现吸管远离玻璃棒,则吸管带正电,说明吸管得失去电子,餐巾纸带负电说明得到了电子。
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