内容正文:
专题14.1 电是什么【四大题型】
【沪科版】
【题型1 摩擦起电】 1
【题型2 电荷间相互作用规律】 3
【题型3 验电器】 5
【题型4 静电现象】 9
知识点1:摩擦起电
1.带电体的性质:具有吸引轻小物体的性质
2.摩擦起电
①定义:用摩擦的方法使物体带电
②原因:不同物质原子核束缚电子的本领不同
③实质:电荷从一个物体转移到另一个物体
【题型1 摩擦起电】
【例1】如图所示,将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。对该现象解释正确的是( )
A.摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B.摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C.两气球因带了异种电荷而互相排斥
D.这种相互排斥现象与验电器的两片金属箔张开时原理相同
【答案】D
【解析】AB.摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移,得到电子的物体带负电荷,失去电子的物体带正电荷。没有创造电荷。故AB错误。
C.两气球因带了同种电荷而互相排斥,故C错误。
D.验电器的工作原理:同种电荷相互排斥,与这种排斥现象相同,故D正确。
故选D。
【变式1-1】用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带了负电,这是由于( )
1. 摩擦过程中创造了负电荷 B. 毛皮束缚电子的能力比橡胶强
1. 橡胶棒的正电荷转移到毛皮上 D. 电子从毛皮转移到橡胶棒上
【答案】D
【解析】用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒的原子核束缚核外电子本领强,夺得电子带负电,毛皮的原子核束缚核外电子本领弱,失去电子带正电;摩擦起电的实质不是创造了电,而是电子的转移.
【变式1-2】冬天有时脱去羽绒服时会听到噼里啪啦的响声,室内光线暗时还会看到火花。这是________现象。用丝绸摩擦过的玻璃棒带有________电(选填“正”或“负”),它能吸引碎纸屑,原因是带电体能够________.
【答案】摩擦起电、正、吸引轻小物体
【解析】在冬天干燥的天气中脱羽绒服时,外衣与里面的衣服摩擦,使它们带有异种电荷,属于摩擦起电,电荷放电,室内光线暗时还会看到火花,发出啪啪声。
自然界存在两种电荷,由于玻璃棒束缚电子的本领较弱,与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子,带的是正电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑,原因是摩擦过的带电体具有能吸引轻小物体的性质。
【变式1-3】小明将两只系着细线的气球在头发上蹭来蹭去,当他提起细线试图让两只气球靠近时,出现如图所示的现象,下列说法正确的是( )
A.两气球与头发摩擦时创造了电荷
B.两气球与头发摩擦时得到了质子
C.两气球由于带了异种电荷互相排斥
D.两气球排斥与验电器工作原理相同
【答案】D
【解析】A.气球与头发摩擦,此过程是发生了电荷的转移,而不是创造了电荷,故A错误;
B.两气球与头发摩擦时得到了电子,而不是质子,故B错误;
CD.由电荷间的作用规律可知,两气球由于带了同种电荷互相排斥而分开,验电器就是该原理工作的,故C错误,D正确。
故选D。
【变式1-4】我国南北朝著名药物学家雷敩在《雷公炮炙论》中写道:“琥珀如血色,熟于布上拭,吸得芥子者,真也。”这是因为琥珀与布之间发生了 现象,琥珀带上了电荷,具有吸引 的性质。
【答案】 摩擦起电 轻小物体
【解析】[1][2]琥珀与布摩擦,通过摩擦的方法使物体带电,发生了摩擦起电现象,带电体的基本性质是能吸引轻小物体,因此琥珀带上了电荷,具有吸引轻小物体的性质。
知识点2:电荷间相互作用规律
1.自然界中只存在两种电荷
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷。
2. 相互作用规律:同种电荷相排斥,异种电荷相吸引。
3. 导体——善于导电的物体(可导电可带电)如:金属、人体、大地、石墨、酸碱盐水溶液。
4. 绝缘体——不善导电的物体(不导电可带电)如:玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、空气、油、干木头。
【题型2 电荷间相互作用规律】
【例2】学了摩擦起电后,小明做了个小实验:用丝绸摩擦过的玻璃棒吸引轻质小球,如图甲所示;将玻璃棒移走后,再次靠近小球,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.丝绸和玻璃棒摩擦时创造了电荷
B.轻质小球被吸起前一定带负电荷
C.小球远离玻璃棒时,小球不带电
D.小球远离玻璃棒时,小球带正电
【答案】D
【解析】A.丝绸和玻璃棒摩擦时,玻璃棒失去电子带正电荷,丝绸得到电子带负电荷,没有创造电荷,故A错误;
B.玻璃棒带正电,因带电物体能吸引轻小物体,异种电荷会相互吸引,故小球有可能不带电,有可能带负电。故B错误;
CD.再次用玻璃棒靠近小球时,因同种电荷相互排斥,说明此时小球与玻璃棒带同种电荷,即带正电,小球带正电的原因是:轻质小球被吸起后因与玻璃棒接触而带正电;若原来带负电,则是正负电荷中和后正电荷较多而带正电,故小球远离玻璃棒时,小球一定带正电,故C错误,D正确。
故选D。
【变式2-1】如图所示,将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细小的水流,观察到水流变弯曲。下列分析正确的是( )
A.丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引细不水流是因为丝绸带正电
B.该现象的原理与验电器的工作原理相同
C.玻璃棒和水流带异种电荷,相互吸引
D.玻璃棒和丝绸摩擦后带电,吸引细小水流
【答案】D
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒能够吸引碎纸屑如图甲所示,这是因为带电的玻璃棒可以吸引轻小物体;因为小球带正电,玻璃棒也带正电,故同种电荷相互排斥,故D正确,ABC错误。
故答案为D。
【变式2-2】如图所示,有a、b、c、d四个带等量电荷的小球,已知a球带正电,则小球b带________电,小球d带________电。
【答案】负、正
【解析】题目告知四个小球都带电。已知a带正电,a和b互相吸引,根据异种电荷互相吸引,所以b带负电;又因为b和c互相排斥,根据同种电荷互相排斥,所以c可能带负电;c和d互相吸引,根据异种电荷互相吸引,所以d带正电。
【变式2-3】现有A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,A和B互相吸引,C和A互相排斥,则( )
A.B一定不带电,C带正电 B.B可能带正电,C带正电
C.B一定带正电,C带负电 D.B可能不带电,C带负电
【答案】D
【解析】已知A带负电,C和A互相排斥,根据同种电荷互相排斥,所以C带负电;
又因为A和B互相吸引,根据异种电荷互相吸引,所以B可能带正电,根据带电体吸引轻小物体的性质,B也可能不带电.所以B可能不带电,C带负电.
【变式2-4】(2023·广东广州·一模)三个用绝缘线悬挂着的轻质小球,由于电荷间相互作用,静止时的位置关系如图,则( )
A.甲可能不带电 B.乙可能不带电
C.丙可能不带电 D.甲与乙带有异种电荷
【答案】C
【解析】
甲、乙相互排斥,说明甲、乙一定带同种电荷,乙、丙相互吸引,说明丙可能带电或不带电。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
知识点3:验电器
1.定义:检验物体是否带电的仪器
2.工作原理:同种电荷互相排斥
铂片张角的大小反映出带电荷的多少
【题型3 验电器】
【例3】如图所示,将用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后,发现验电器的金属箔片张开了一定的角度。下列说法正确的是( )
A.验电器的两个金属箔片都带上了负电荷
B.玻璃棒上的正电荷转移到了验电器上
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
D.玻璃棒中部分质子转移到了金属球
【答案】C
【解析】与丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带正电,当它与验电器的金属球接触后,金属箔片上的电子会通过金属杆和金属球转移到玻璃棒上来,使两金属箔片失去电子都带上了正电,同种电荷相互排斥,故验电器的金属箔会张开,故ABD错误,C正确;
故选C。
【变式3-1】如图所示,用一根毛皮摩擦过的橡胶棒接触原来不带电的验电器的金属球甲,发现验电器位于丙位置的两片金属箔张开,此时下列判断不正确的是( )
1. 橡胶棒一定带负电,金属箔一定带正电
B. 乙部件必须是绝缘体
C. 两片金属箔一定带同种电荷
D. 两片金属箔张开的角度逐渐变大,是因为其带的电量逐渐增多
【答案】A
【解析】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,即有多余的电子,所以当接触不带电的验电器金属球时,橡胶棒上的部分电子会转移到验电器的金属箔上,金属箔因带同种电荷而张开,所以金属箔带负电,乙部件必须是绝缘体,两片金属箔张开的角度逐渐变大,是因为其带的电量逐渐增多,故A错误,BCD正确
【变式3-2】某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观察到验电器的金属箔片由闭合到张开,如图所示,下列说法正确的是( )
1. 丝绸与玻璃棒摩擦过程中,丝绸由于失去电子带正电
1. 丝绸与玻璃棒摩擦过程中创造出了新电荷
1. 金属箔片张开的瞬间,玻璃棒上的正电荷移动到金属箔上
1. 金属箔片张开的瞬间,产生的电流方向是从玻璃棒流向金属箔
【答案】D
【解析】与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当玻璃棒与验电器接触时,金属球所带负电荷(自由电子)向玻璃棒定向移动,故D.产生的电流方向是从玻璃棒流向金属箔。
【变式3-3】如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触一个验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔由闭合变为张开,下列说法正确的是( )
A.在摩擦的过程中创造了正电荷
B.用验电器能直接检测出玻璃棒带的是正电荷
C.玻璃棒与金属球接触时,玻璃棒上有部分正电荷转移到金属箔上
D.两片金属箔都带上了正电,所以互相排斥由闭合变为张开
【答案】D
【解析】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,电荷只能从一个物体转移到另一个物体上或从物体的一个部分转移到另一个部分,并不是创造了电荷,故A错误;
B.验电器只能检验物体是否带电,不能检验物体所带电荷的电性,故B错误;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,缺少电子,跟验电器接触后,验电器上的自由电子转移到了玻璃棒上,故C错误;
D.被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与验电器的金属球接触,验电器上的自由电子转移到了玻璃棒上,验电器失去电子也带正电荷,两片金属箔都带正电,同种电荷相互排斥,使金属箔由闭合变为张开,故D正确。
故选D。
【变式3-4】验电器A带有正电荷,金属箔张开一定角度,验电器B不带电,金属箔未张开,如图所示。现用C棒去接触两验电器的金属球,观察到A的金属箔张角变小,B的金属箔张开一定角度,下列说法中正确的是( )
A.C棒可能是橡胶棒
B.A验电器金属箔张角变小是因为失去了一部分正电荷
C.C棒接触两验电器金属球的瞬间,电流方向从A到B
D.B验电器金属箔张开一定角度,说明电荷是可以创造出来的
【答案】C
【解析】A.橡胶棒是绝缘体,用橡胶棒连接两验电器,不会出现A的金属箔张角变小,B的金属箔张开一定角度的现象,故A错误;
B.因金属导体中能够移动的是带负电的自由电子,验电器A带正电,夹角变小说明得到了一部分带负电的电荷,故B错误;
C.、验电器A带正电(缺少电子),而验电器B不带电。用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,B验电器上自由电子向验电器A转移,A带的正电减少、金属箔张角变小,B也带了正电,规定正电荷定向移动的方向为电流方法,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,C棒接触两验电器金属球的瞬间,电流方向从A到B,故C正确;
D.B验电器金属箔张开一定角度,说明失去了一部分负电荷,电荷不是创造出来的,故D错误。
故选C。
知识点4:静电现象
1.使物体带电的方法:摩擦起电 接触带电 感应起电
2.感应起电
3.静电的利用和防止危害:
【题型4 静电现象】
【例4】如图所示,将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝,用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越 (选填“蓬松”或“紧密”),捋细丝手与塑料细丝带上的是 (选填“同种”或“异种”)电荷。
【答案】 蓬松 异种
【解析】[1]用手向下捋塑料细丝,手与塑料细丝摩擦使塑料细丝带上同种电荷,而同种电荷相互排斥,所以塑料细丝会越来越蓬松。
[2]手和塑料细丝摩擦的过程中,原子核对电子束缚能力强的会得到电子而带负电,原子核对电子束缚能力弱的会失去电子而带正电,所以手与塑料细丝带上的是异种电荷。
【变式4-1】油罐车装运汽油时,车尾总是有一根铁链拖在地面上,这是因为在运输过程中,使油罐聚集了大量的 。在车尾装上一根铁链条可以把电荷引到地面,防止发生事故。
【答案】电荷
【解析】油罐车装运汽油时,汽油与油罐来回相互摩擦起电,使油罐聚集了大量的电荷,在车尾装上一根铁链条可以把电荷引到地面,防止发生事故。
【变式4-2】如图所示是著名的“静电章鱼”实验:用羊毛分别摩擦塑料管和塑料丝,然后抛起的塑料丝就会悬浮在塑料管的上方并且塑料丝像“章鱼脚”一样互相分开,此过程是通过电子的 (选填“产生”“或“转移”)使“章鱼”带电,“章鱼”和塑料管带 (选填“同种”或“异种”)电荷。
【答案】 转移 同种
【解析】[1][2]摩擦起电的过程是电子的转移,而不是产生电子;用羊毛分别摩擦塑料管和塑料丝,然后抛起的塑料丝就会悬浮在塑料管的上方并且塑料丝像“章鱼脚”一样互相分开,此过程是通过电子的转移,使“章鱼”带电,“章鱼”和塑料管带同种电荷而相互排斥。
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专题14.1 电是什么【四大题型】
【沪科版】
【题型1 摩擦起电】 1
【题型2 电荷间相互作用规律】 2
【题型3 验电器】 4
【题型4 静电现象】 6
知识点1:摩擦起电
1.带电体的性质:具有吸引轻小物体的性质
2.摩擦起电
①定义:用摩擦的方法使物体带电
②原因:不同物质原子核束缚电子的本领不同
③实质:电荷从一个物体转移到另一个物体
【题型1 摩擦起电】
【例1】如图所示,将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。对该现象解释正确的是( )
A.摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B.摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C.两气球因带了异种电荷而互相排斥
D.这种相互排斥现象与验电器的两片金属箔张开时原理相同
【变式1-1】用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带了负电,这是由于( )
1. 摩擦过程中创造了负电荷 B. 毛皮束缚电子的能力比橡胶强
1. 橡胶棒的正电荷转移到毛皮上 D. 电子从毛皮转移到橡胶棒上
【变式1-2】冬天有时脱去羽绒服时会听到噼里啪啦的响声,室内光线暗时还会看到火花。这是________现象。用丝绸摩擦过的玻璃棒带有________电(选填“正”或“负”),它能吸引碎纸屑,原因是带电体能够________.
【变式1-3】小明将两只系着细线的气球在头发上蹭来蹭去,当他提起细线试图让两只气球靠近时,出现如图所示的现象,下列说法正确的是( )
A.两气球与头发摩擦时创造了电荷
B.两气球与头发摩擦时得到了质子
C.两气球由于带了异种电荷互相排斥
D.两气球排斥与验电器工作原理相同
【变式1-4】我国南北朝著名药物学家雷敩在《雷公炮炙论》中写道:“琥珀如血色,熟于布上拭,吸得芥子者,真也。”这是因为琥珀与布之间发生了 现象,琥珀带上了电荷,具有吸引 的性质。
知识点2:电荷间相互作用规律
1.自然界中只存在两种电荷
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷。
2. 相互作用规律:同种电荷相排斥,异种电荷相吸引。
3. 导体——善于导电的物体(可导电可带电)如:金属、人体、大地、石墨、酸碱盐水溶液。
4. 绝缘体——不善导电的物体(不导电可带电)如:玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、空气、油、干木头。
【题型2 电荷间相互作用规律】
【例2】学了摩擦起电后,小明做了个小实验:用丝绸摩擦过的玻璃棒吸引轻质小球,如图甲所示;将玻璃棒移走后,再次靠近小球,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.丝绸和玻璃棒摩擦时创造了电荷
B.轻质小球被吸起前一定带负电荷
C.小球远离玻璃棒时,小球不带电
D.小球远离玻璃棒时,小球带正电
【变式2-1】如图所示,将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细小的水流,观察到水流变弯曲。下列分析正确的是( )
A.丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引细不水流是因为丝绸带正电
B.该现象的原理与验电器的工作原理相同
C.玻璃棒和水流带异种电荷,相互吸引
D.玻璃棒和丝绸摩擦后带电,吸引细小水流
【变式2-2】如图所示,有a、b、c、d四个带等量电荷的小球,已知a球带正电,则小球b带________电,小球d带________电。
【变式2-3】现有A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,A和B互相吸引,C和A互相排斥,则( )
A.B一定不带电,C带正电 B.B可能带正电,C带正电
C.B一定带正电,C带负电 D.B可能不带电,C带负电
【变式2-4】(2023·广东广州·一模)三个用绝缘线悬挂着的轻质小球,由于电荷间相互作用,静止时的位置关系如图,则( )
A.甲可能不带电 B.乙可能不带电
C.丙可能不带电 D.甲与乙带有异种电荷
知识点3:验电器
1.定义:检验物体是否带电的仪器
2.工作原理:同种电荷互相排斥
铂片张角的大小反映出带电荷的多少
【题型3 验电器】
【例3】如图所示,将用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后,发现验电器的金属箔片张开了一定的角度。下列说法正确的是( )
A.验电器的两个金属箔片都带上了负电荷
B.玻璃棒上的正电荷转移到了验电器上
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
D.玻璃棒中部分质子转移到了金属球
【变式3-1】如图所示,用一根毛皮摩擦过的橡胶棒接触原来不带电的验电器的金属球甲,发现验电器位于丙位置的两片金属箔张开,此时下列判断不正确的是( )
1. 橡胶棒一定带负电,金属箔一定带正电
B. 乙部件必须是绝缘体
C. 两片金属箔一定带同种电荷
D. 两片金属箔张开的角度逐渐变大,是因为其带的电量逐渐增多
【变式3-2】某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观察到验电器的金属箔片由闭合到张开,如图所示,下列说法正确的是( )
1. 丝绸与玻璃棒摩擦过程中,丝绸由于失去电子带正电
1. 丝绸与玻璃棒摩擦过程中创造出了新电荷
1. 金属箔片张开的瞬间,玻璃棒上的正电荷移动到金属箔上
1. 金属箔片张开的瞬间,产生的电流方向是从玻璃棒流向金属箔
【变式3-3】如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触一个验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔由闭合变为张开,下列说法正确的是( )
A.在摩擦的过程中创造了正电荷
B.用验电器能直接检测出玻璃棒带的是正电荷
C.玻璃棒与金属球接触时,玻璃棒上有部分正电荷转移到金属箔上
D.两片金属箔都带上了正电,所以互相排斥由闭合变为张开
【变式3-4】验电器A带有正电荷,金属箔张开一定角度,验电器B不带电,金属箔未张开,如图所示。现用C棒去接触两验电器的金属球,观察到A的金属箔张角变小,B的金属箔张开一定角度,下列说法中正确的是( )
A.C棒可能是橡胶棒
B.A验电器金属箔张角变小是因为失去了一部分正电荷
C.C棒接触两验电器金属球的瞬间,电流方向从A到B
D.B验电器金属箔张开一定角度,说明电荷是可以创造出来的
知识点4:静电现象
1.使物体带电的方法:摩擦起电 接触带电 感应起电
2.感应起电
3.静电的利用和防止危害:
【题型4 静电现象】
【例4】如图所示,将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝,用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越 (选填“蓬松”或“紧密”),捋细丝手与塑料细丝带上的是 (选填“同种”或“异种”)电荷。
【变式4-1】油罐车装运汽油时,车尾总是有一根铁链拖在地面上,这是因为在运输过程中,使油罐聚集了大量的 。在车尾装上一根铁链条可以把电荷引到地面,防止发生事故。
【变式4-2】如图所示是著名的“静电章鱼”实验:用羊毛分别摩擦塑料管和塑料丝,然后抛起的塑料丝就会悬浮在塑料管的上方并且塑料丝像“章鱼脚”一样互相分开,此过程是通过电子的 (选填“产生”“或“转移”)使“章鱼”带电,“章鱼”和塑料管带 (选填“同种”或“异种”)电荷。
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