内容正文:
初中物理教材知识导航与规律点拨及微点作业
第十五章 《电流和电路》 15.1 两种电荷知识导航与规律点拨
1.摩擦起电:用____________的方法使物体带电。
2.自然界只有两种电荷:_______________。与丝绸摩擦的玻璃棒带________ ,与毛皮摩擦的橡胶棒带________。
3.电荷间的作用规律是:同种电荷相互____________,异种电荷相互____________。
4.电荷量(Q):电荷的多少,简称____________,单位是____________ ,简称____________,符号是____________。
5.验电器:
①构造:金属球、金属杆、金属箔、绝缘垫、外壳、底座。
②原理:____________。
③作用:____________。通过金属箔张开的角度大小的比较大致可以反应物体带电量的大小,____________反应电性(正电荷还是负电荷)。
6.带电体的性质:带电体具有____________的性质。
注意:在判断物体带电情况时,关于“吸引”有两种情况:①__________________________________;②___________________。
7.原子的结构:
①结构:中心是带正电的原子核,周围是绕核高速旋转的带负电的电子。原子核的结构是(卢瑟福)核式结构,类似于太阳系(原子核相当于太阳,核外电子相当于行星)。
②原子呈中性的原因:通常情况下,原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷在数量上________,原子整体不显电性,物体对外也不显电性。
8.一个电子所带的电荷量和一个元电荷的电荷量相等,也就是最小的电荷量,物体所带的电荷量都是它的整数倍,一个元电荷的电荷量是e= ____________。
9.摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体摩擦时,那个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因为缺少电子而带________,得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的________。所以,摩擦起电的实质是________,而不是创造了电荷。
10.物体的导电性:
①导体:________________的物体叫做导体。导体容易导电的原因:____________________________________。
常见导体:________________________等等。在金属中,部分电子可以脱离原子核的束缚,而在金属内部自由移动,这种电子叫做____________。金属导电,靠的就是____________。
②绝缘体:__________________的物体叫做绝缘体。绝缘体不容易导电的原因:____________________________________。
常见绝缘体:____________等等。
(1摩擦 2.正电荷和负电荷 正电荷 负电荷 3.排斥 吸引 4. 电荷 库仑 库 C 5.同种电荷相排斥 检验物体是否带(静)电 不能 6.吸引轻小物体 带电体(不论正负)都能够吸引不带电的轻小物体 异种电荷相互吸引 7.相等 8. 1.6×10-19C 9.正电荷 负电荷 电荷的转移 10. 容易导电 导体内部有大量可以自由移动的电荷 金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液 自由电子 自由电子 不容易导电 绝缘体内部几乎没有可以自由移动的电荷 橡胶、玻璃、塑料、陶瓷 )
微点作业
一、选择题
1.在晴朗的冬日,用塑料梳子梳干燥的头发,头发会越梳越蓬松,主要原因是( )
A.梳头时,空气进入头发
B.梳子对头发有吸引作用
C.头发和梳子摩擦后,头发因带同种电荷而相互排斥
D.头发和梳子摩擦后,头发因带异种电荷而相互吸引
2.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近用细线吊起的轻小通草球,产生相互吸引的作用。下列说法正确的是( )
A.橡胶棒具有磁性 B.通草球肯定带电
C.橡胶棒可能带电,也可能具有磁性 D.通草球可能带电,也可能不带电
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒A带负电。 如图甲,用橡胶棒A接触不带电的验电器的金属球B时,验电器的金属箔张开;如图乙,让橡胶棒A靠近(不接触)不带电的验电器的金属球B,验电器的金属箔也会张开。 下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒相比,毛皮的原子核对电子的束缚能力强
B.图甲中,金属箔张开是因为异种电荷相互排斥
C.图乙中,橡胶棒靠近金属球B时,橡胶棒A所带电荷量减小
D.图乙中,金属球B上的一部分电子转移到金属箔上
4.三个轻小草球相互作用后静止时如图所示,则下列分析正确的是( )
A.甲球可能不带电 B.乙球一定带电
C.丙球一定不带电 D.三个小球一定都带电
5.塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,下列现象中“粘”的原因与其相同的是( )
A.用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,纸片“粘”在杯口上
B.在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
C.电视里讲解棋类比赛时,棋子可以“粘”在竖直悬挂的棋盘上
D.寒冷的冬天,用湿手摸户外的金属单杠,手会被“粘”上
6.下列各组物质,全部属于导体的是( )
A.硬币、大地、铅笔芯 B.橡皮、玻璃球、硬币
C.玻璃球、盐水、铅笔芯 D.橡皮、食用油、铅笔芯
7.关于绝缘体,下列说法中正确的是( )
A.不容易导电,也不能带电 B.在任何情况下都不能导电
C.不容易导电,但能够带电 D.只能摩擦带电,不能接触带电
8.下列发生的现象与摩擦起电无关的是( )
A.打开水龙头,放出一股细细的水流,用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近水流,会看到水流靠近梳子
B.冬天,摩擦双手使手变暖和
C.秋冬干燥季节,脱毛衣时会看到电火花
D.严禁用塑料桶装运汽油
二、填空题
9.跟毛皮摩擦过的橡胶棒带 电。这是因为在摩擦过程中橡胶棒 电子(选填“得到”或“失去”)。
10.电风扇叶片上经常布满灰尘,是因为风叶转动时与空气 而产生 ,带有 的叶片会把空气中的灰尘吸着不放,以致叶片上特别容易脏
11.检验物体是否带电的仪器叫做 ,用带电体接触它的金属球时,它的两片金屏箔就由于 而张开,且带电体带电量越多,张开的角度就 。
12.自然界存在着两种电荷,用绸子摩擦的玻璃棒带 电,用毛皮摩擦的橡胶棒带 电.电荷间的作用规律是: , .
13.如题图甲所示,验电器A带正电,B不带电,A带正电的原因是它 (选填“得到”或“失去”)电子,验电器A两金属箔张开的原因是 。如图乙所示,用金属棒将验电器A、B的金属球连接起来的瞬间,金属棒中的电流方向是 (选填“向左”或“向右”)。
14.如图所示,没给玻璃加热前灯泡 发光;然后用酒精灯加热玻璃心,当玻璃心发黄变红时,灯泡 (填“能”或“不能”)发光.这个实验说明常温下的玻璃是 ,高温下的玻璃变成了 .(填“导体”或“绝缘体”).
三、实验探究题
15.在“探究电荷的种类和相互作用规律”的实验中:
(1)如图,实验发现两根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近时会相互 ,而用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们之间会相互 ,丝绸摩擦过的玻璃棒、毛皮摩擦过橡胶棒所带电荷是 的(选填“相同”或“不同”);
(2)大量实验证明,自然界所有的带电体带的电荷要么与玻璃棒相同,要么与橡胶棒相同,所以自然界有且只有 种电荷存在;
(3)进一步实验发现,毛皮摩擦过的橡胶棒带的是负电,根据你所学习的原子结构的知识,橡胶棒带负电是因为 (选填“得到”、“失去”或“创造”)了电子,所以摩擦起电的本质是 。
16.下表是科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序,表格中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
根据西尔斯资料
石棉
玻璃
云母
化纤
毛皮
铅
绢
(1)由上表中可知云母在玻璃的后边,所以云母与玻璃棒摩擦后云母带 电。
(2)云母对电子的束缚能力要比毛皮 (选填“强”或“弱”)。
(3)由表中 (填“能”或“不能”)判断毛皮和绢摩擦后两者的带电情况。
(4)玻璃棒与某物质摩擦后去接触一带正电的验电器,如图所示:
①验电器的工作原理:
②玻璃棒接触验电器时,金属箔先闭合后又张开,说明玻璃棒是带电的,且所带电荷量比验电器所带电荷 (填“多”或“少”)。
③该物质可能是表中的 。
17.学习了电荷间的相互作用之后,小明提出以下猜想:电荷间相互作用力的大小可能与电荷所带的电荷量和电荷之间的距离有关;于是他进行了实验探究:Q是一个带正电的物体,把系在丝线上的带正电的小球先后挂在A、B、C三处,实验现象如图所示,比较小球在不同位置所受带电物体Q的作用力的大小;请你解答下列问题:
(1)电荷间作用力的大小通过 表示;
(2)为使实验现象更明显,悬挂在丝线上的小球应选用 (选填“小钢球”或“泡沫小球”);
(3)图所示的实验是在探究电荷间相互作用力的大小与 的关系,分析现象得出的结论是: 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.空气不是引起头发蓬松的原因,A不符合题意;B.梳头后,因发生摩擦起电现象,梳子和头发带异种电荷,会相互吸引,但吸引不会造成头发蓬松,B不符合题意;
C. 因发生摩擦起电现象,头发丝带相同的电荷,会相互排斥,造成头发蓬松,C符合题意;
D. 发生摩擦起电现象的物体,一种物体带同一种电荷,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】用塑料梳子梳干燥的头发,梳子与头发发生摩擦起电现象,实质发生了电子转移,梳子与头发(一个得到电子、一个失去电子)带等量的异种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.【答案】D
【解析】【解答】橡胶棒和通草球是非磁性材料,不可能具有磁性,A、C都错;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,吸引通草球,则通草球可能带正电、也可能不带电。B不符合题意、D符合题意
故答案为:D.
【分析】不同物质组成的物体相互摩擦时,原子核束缚电子的本领不同,原子核束缚电子本领强的夺得电子带负电,原子核束缚电子本领弱的失去电子带正电;电荷间的相互作用是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.
3.【答案】D
【解析】【解答】A.摩擦起电的实质是电子的转移,原子核对电子的束缚能力强,物体得到电子带负电。橡胶棒A带负电,说明橡胶棒得到电子,即橡胶棒的原子核对电子的束缚能力强,A不符合题意;
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,B不符合题意;
C.橡胶棒A没有接触验电器的金属球B,所以橡胶棒A所带电荷量不变,C不符合题意;
D.橡胶棒A带负电,接近金属球B上,B上的自由电子被排斥而远离,转移到金属箔上,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移,原子核对电子的束缚能力强,物体得到电子带负电。
验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
4.【答案】B
【解析】【解答】由电荷间的相互作用规律知甲、乙两个小球带同种电荷,丙可能不带电,也可能和乙带异种电荷。
故答案为:B。
【分析】根据电荷间的相互作用规律判断:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
5.【答案】B
【解析】【解答】用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,是摩擦起电现象 .
A、用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,在大气压的作用下纸片“粘”在杯口上,A不合题意;
B、在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上是摩擦起电现象,B符合题意;
C、电视里讲解棋类比赛用的棋子是一个小磁体,而棋盘是用磁性材料做的,所以棋子可以粘在竖直悬挂的棋盘上,C不合题意;
D、寒冷的冬天,用湿手摸户外的金属单杠,手会被“粘”上,发生了凝固,D不合题意 .
故答案为:B .
【分析】用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,是摩擦起电现象 . 纸片“粘”在杯口上,利用了大气压强;化纤布料的衣服容易“粘”在身上是摩擦起电现象;物质由液态变为固态的现象是凝固现象;磁体与磁性材料相互吸引 .
6.【答案】A
【解析】【解答】A、硬币、大地、铅笔芯都是导体,A符合题意;
B、橡皮、硬币是导体,玻璃球、是绝缘体,B不符合题意;
C、盐水、铅笔芯是导体,玻璃球是绝缘体,C不符合题意;
D、铅笔芯是导体,橡皮、食用油是绝缘体,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】容易导电的称为导体,不容易导电的称为绝缘体.
7.【答案】C
【解析】【解答】解:A、绝缘体不容易导电,但是能得失电子,和其它物体摩擦,可以带电.不符合题意.
B、导体和绝缘体没有明显的界线,在一定条件下是可以相互转化的,例如干木材变成湿木材,绝缘体就变成导体了.不符合题意.
C、绝缘体不容易导电,和其它物体摩擦能得失电子,能带电.符合题意.
D、绝缘体能摩擦带电,也能接触带电.不符合题意.
故选C.
【分析】导体容易导电,绝缘体不容易导电.
导体和绝缘体都能摩擦带电,都能接触带电.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:A、用在干燥的头发上梳过的塑料梳子带电,用梳子靠近细水流,梳子上的静电对水有吸引作用而靠近梳子,与摩擦起电有关,故A不符合题意;
B、冬天摩擦双手使手变暖和,是通过做功的方式改变物体的内能,与摩擦起电无关,故B符合题意;
C、秋冬干燥季节,脱毛衣时会看到电火花,是摩擦起电造成的,故C不符合题意;
D、用塑料桶装运汽油,通过摩擦可以使汽油带电,容易发生危险,与摩擦起电有关,故D不符合题意;
故选B.
【分析】根据以下知识分析答题:两种不同物质组成的物体相互摩擦后,物体能吸引轻小物体的现象是摩擦起电.做功与热传递是改变物体内能的两种方式.
9.【答案】负;得到
【解析】【解答】物理学中规定将毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷规定为负电荷,摩擦起电的实质是电子的转移,失去电子的物体带正电荷,得到电子的物体带负电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷就是因为摩擦过程中橡胶棒得到电子。
故答案为:负;得到.
【分析】不同物质组成的物体相互摩擦时,原子核束缚电子的本领不同,原子核束缚电子本领强的夺得电子带负电,原子核束缚电子本领弱的失去电子带正电.
10.【答案】摩擦;静电;电荷
【解析】【解答】电风扇的叶片转动时,与空气摩擦而产生静电,带电体具有吸引轻小物体的性质.故答案为:摩擦;静电;电荷.
【分析】不同物体相互摩擦,可以使物体带电,这种现象叫做摩擦起电.带电体有吸引轻小物体的性质.
11.【答案】验电器;带同种电荷;越大
【解析】【解答】验电器是用来检验物体是否带电仪器;它是利用同种电荷相互排斥的原理制作的,金属箔片所带的电荷量越多,其张角越大.
故答案为:验电器;带同种电荷相互排斥;越大.
【分析】知道验电器用途、原理及其使用特点,验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制作的,金属箔片所带的电荷量越多,其张角越大.
12.【答案】正;负;同种电荷相互排斥;异种电荷相互吸引
【解析】【解答】当用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒带正电荷,丝绸带负电荷;当用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带负电荷,毛皮带正电荷;
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.
【分析】自然界中只存在两种电荷,用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带负电荷.
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.
13.【答案】失去;两金属箔片因带有同种电荷相互排斥;向右
【解析】【解答】金属导体本身不显电性,验电器带正电是因为其金属导体失去电子。
验电器A两金属箔张开的原因是两金属箔片因带有同种电荷相互排斥。
验电器A带正电,说明A缺少电子,而验电器B不带电,用金属棒把A、B连接起来,自由电子由B向A移动;因自由电子的定向移动方向与电流方向相反,故金属棒中的电流方向由A到B,向右。
【分析】电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向是电流的方向。
14.【答案】不能;能;绝缘体;导体
【解析】【解答】常温下,玻璃是绝缘体,电路是断路,此时灯泡不发光;当玻璃心发黄变红时,温度达到2000℃左右,玻璃处于高温时变为导体,使电路连通,灯泡能发光;说明常温下的玻璃是绝缘体,高温下的玻璃变成了导体。
故答案为:不能;能;绝缘体;导体.
【分析】容易导电的物体是导体,不容易导电的绝缘体,改变温度时,导电性会改变.
15.【答案】(1)排斥;吸引;不同
(2)两
(3)得到;电子的转移
【解析】【解答】(1)两根用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同,同种电荷会相互排斥。用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的是不同的,是异种电荷,异种电荷会相互吸引。
(2)自然界中带电物体靠近带电的玻璃棒或橡胶棒,凡是与玻璃棒吸引的,会与橡胶棒排斥;与橡胶棒吸引的,会与玻璃棒排斥,说明自然界中只有两种电荷。
(3)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒的原子核束缚电子的本领比毛皮强,在摩擦时,毛皮上的一部分电子转移到橡胶棒上,橡胶棒因为得到电子而带上负电,所以摩擦起电的实质是电子的转移。
【分析】(1)带电体间同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)自然界只有两种正负电荷;
(3)摩擦起电实现电子的转移,得到电子带负电。
16.【答案】(1)负
(2)弱
(3)能
(4)同种电荷相互排斥;多;石棉
【解析】【解答】(1)由上表中可知云母在玻璃的后边,所以云母与玻璃棒摩擦后玻璃棒带正电云母带负电。
(2)由题意可知,云母与毛皮摩擦后云母带正电(失去电子),毛皮带负电(得到电子)。故云母对电子的束缚能力要比毛皮弱。
(3)由题意知次序在前的毛皮带正电,次序在后的绢带负电,故能判断毛皮和绢摩擦后两者的带电情况。
(4)玻璃棒与某物质摩擦后去接触一带正电的验电器,如图所示:
①验电器是用来检验物体是否带电的仪器,其工作原理是同种电荷相互排斥。
②验电器带正电荷,和玻璃棒接触后,金属箔闭合,说明玻璃棒上的部分负电荷和验电器的正电荷发生中和现象,故玻璃棒应带负电荷,因玻璃棒带的负电荷较多,负电荷又转移到验电器上,使验电器的两片金属箔因带同种电荷相互排斥而张开,即玻璃棒所带电荷量比验电器多。
③由表格可知只有石棉与玻璃棒摩擦,玻璃棒才带负电,故该物质可能是表中的石棉。
【分析】(1)云母与玻璃棒摩擦后玻璃棒带正电云母带负电;
(2)云母对电子的束缚能力要比毛皮弱;
(3)次序在前的毛皮带正电,次序在后的绢带负电;
(4)验电器是用来检验物体是否带电的仪器,其工作原理是同种电荷相互排斥;玻璃棒所带电荷量比验电器多;只有石棉与玻璃棒摩擦,玻璃棒才带负电。
17.【答案】(1)吊小球的细线偏离竖直方向的夹角
(2)泡沫小球
(3)电荷间的距离;当电荷量一定时,电荷间距离越小相互作用力越大
【解析】【解答】(1)这个力的大小可以通过吊小球的细线偏离竖直方向的夹角大小显示出来。
(2)为使实验现象更明显,悬挂在丝线上的小球应选用质量较小的泡沫小球。
(3)由图可知,电荷到Q之间的距离不同,所以探究电荷间相互作用力的大小与电荷间的距离的关系;根据实验现象,可得出结论:当电荷量一定时,电荷间距离越小相互作用力越大。
【分析】(1)通过电荷间产生的相互作用时,偏离竖直方向夹角,反应力的大小;
(2)探究静电现象时,需要利用绝缘体;
(3)电荷间相互作用力的大小和电荷间的距离有关。
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