第十五章 第1节 两种电荷-【重难点手册】2024-2025学年九年级全一册物理（人教版）

15 第十五章 电流和电路 第1节 两种电荷 重点和难点 课标要求 1.认识摩擦起电现象，会运用摩擦起电的知识解释一些简 单的相关现象。 2.通过实验探究两种电荷及电荷间的相互作用规律，感受 本节的重点是通过摩擦起 和领悟人们在认识自然界中只有两种电荷的过程中运用的推 电现象认识自然界存在两种电 理方法。 荷，难点是知道电荷间的相互 3.知道验电器的构造、作用及工作原理，知道电荷量及其 作用规律。 单位 4,知道原子及其结构、摩擦起电的原因 5.认识导体和绝缘体，了解电荷的定向移动和自由电子， 」Q1必备知识梳理一。 重难点1两种电荷 如图甲、乙、丙所示的实验表明：丝绸摩擦 1.电荷 过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒带电性质 (1)电荷 不同 取一支干净的饮料吸管，用餐巾纸摩擦吸 橡胶棒 管，并使摩擦后的吸管靠近预先准备的泡沫 玻璃棒 胶棒 皱璃榉 屑，可以观察到吸管将泡沫屑吸起 甲 乙 内 像上述饮料吸管一样，物体如果具有吸引 大量实验表明，自然界中的电荷或者与丝 轻小物体的性质，就称物体带了电，或者说带 绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相同，或者与毛皮 了电荷.这时物体带的电是静电. 摩擦过的橡胶棒带的电荷相同.所以自然界中 (2)带电体的性质 只有两种电荷。 带电体具有吸引轻小物体的性质。 正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷 (3)摩擦起电 用两种不同物质组成的物体相互摩擦使物 叫作正电荷， 体带电的方法称为摩擦起电.使物体带电的方 负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷 法除摩擦起电外，还有感应起电、接触带电等。 叫作负电荷. 2.两种电荷 (2)电荷的相互作用规律 (1)自然界中只存在两种电荷 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引. 57 更难食手细九年级物理) 3.电荷量 容易导电，是绝缘体 (1)验电器 答亲摩擦起电：得到：绝缘体」 ①验电器的原理 重难点2原子及其结构 由图甲、乙、丙可知，验电器检验物体是否 1原子及其结构 带电的原理是：同种电荷相互排斥 常见的物质是由分子、原子构成的.有的 金属球 金属杆 分子由多个原子构成，有的分子只由一个原子 金属箔 构成。 →质子（带正电） ②验电器的用途 ·原子核 中子（不带电】 检验物体是否带电和定性判断物体带电 原子 绕核运动的电子（带负电） 荷的多少，但不能检验电荷的正负。 通常情况下，原子核所带的正电荷与核外 (2)电荷量 所有电子所带的负电荷的电荷量相等，原子整 物体带电荷的多少叫电荷量，简称电荷。 体不显电性，物体对外也不显电性 电荷量的单位是库仑，符号是C 2.摩擦起电的原因 (3)电荷的中和 让两个带等量异种电荷的物体接触，两物 不同物质的原子核对核外电子束缚 原因 体彼此不再带电的现象叫电荷中和.如果一个 能力不同 验电器带电，让另一个与验电器带等量异种电 原子核对核外电子束缚能力强的物 荷的物体与验电器的金属球接触，验电器的箔 质得电子，带负电： 片会合拢，表明电荷中和了，验电器不再带电. 结果 原子核对核外电子束缚能力弱的物 易错省示 质失电子，带正电。 一个带电体与另一个物体相互吸引，另 所以自然界中的电荷只有两种 一物体的带电情况有两种可能：一种是另一 实质 电子的得失、电荷的转移 物体与这个带电体带异种电荷，异种电荷相 能的转化 机械能转化为电能 互吸引；另一种是另一物体不带电，带电体 易错提醒 同种物质相互摩擦不能带电 也能吸引不带电的轻小物体。 3.元电荷 例①(2023·朝阳中考)与毛皮摩擦过的 摩擦起电是电子的得失，所以物体带电的 橡胶棒能吸引碎纸屑，这是 现象；若 电荷量是一个电子电荷量的整数倍.电子电荷 毛皮带正电，则橡胶棒 (填“得到”或 量是最小的电荷量，常称为元电荷.1个电子的 “失去”)电子：通常情况下，橡胶棒是 电荷量为1.6×109C (填“导体"”或“绝缘体”). 例2(2023·广东中考)如图是氦的原子 [解析与毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引碎纸 模型示意图，原子核是 ,核外电子是 屑，这是摩擦起电现象；若毛皮带正电，则橡胶 ,其中带负电的是 ,(均填 棒得到电子而带负电：通常情况下，橡胶棒不 “A”或“B”) 58 第十五章电流和电路 2.导体容易导电的原因 导体内部有大量的能自由移动的电荷.金 属中自由移动的电荷是自由电子，酸、碱、盐的 B 水溶液中自由移动的电荷是正、负离子 解析原子的核式结构模型：原子是由位 易错香示 于原子中心的原子核、核外电子组成.核外电 1.导体与绝缘体并没有绝对的界限，在 子由于受到原子核的吸引做圆周运动，原子核 一定条件下，绝缘体可以变成导体，如干燥的 由质子和中子组成，质子带正电，电子带等量 木棒是绝缘体，而潮湿的木棒就变成了导体 负电.由图可知，原子核是B,核外电子是A,其 2.导电与带电的区别：导电过程是自由 中带负电的是A 电荷定向移动的过程，导电体是导体：带电 [答案B:A;A. 过程是电子得失的过程，能带电的物体可以 重难点3导体与绝缘体 是导体，也可以是绝缘体 L.导体与绝缘体 例3(2023·湘潭中考)下列物品，通常 导体 绝缘体 情况下属于导体的是( 特征 容易导电 不容易导电 A.木铲 B.铁锅 有大量的自由 只有少量的自由 C.玻璃杯 D.陶瓷盘 原因 电荷 电荷 解析铁锅是比较容易导电的物体，木铲、 金属、人体，大地、 橡胶、塑料、陶瓷、 玻璃杯和陶瓷盘不容易导电，是绝缘体， 常见的材料 食盐水溶液，石墨玻璃、食用油 答案B 102关建能力提升。 送键点1关于接触带电的电荷转移 张开是因为在这个过程中 问题 (填“产生了电荷”或“电荷发生了转移”)，使两 电荷的转移，本质上是电子的得失， 片金属箔带上了 (填“同种”或“异 带负电的物体与不带电的物体接触，不带 种”)电荷 电的物体带上负电，是因为带负电的物体上的 金属球 金属杆 电子转移到不带电的物体上，不带电的物体得 金屈箔 到了电子 带正电的物体与不带电的物体接触，不带 解析毛皮与橡胶棒摩擦时，橡胶棒因得 电的物体上的电子转移到带正电的物体上，不 到电子而带负电荷，接触验电器金属球后橡胶 带电的物体失去电子而带正电， 棒上多余的电子会转移到验电器上，验电器的 例①(2023·自贡中考)如图所示，用毛 金属箔因带同种电荷相互排斥而张开一定的 皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电 角度 器的两片金属箔张开一定的角度.两片金属箔 答案电荷发生了转移：同种 59 更难点手细九年级物理？) 关键点2判断导体和绝缘体的方法 中的现象，能使电路接通的为导体，不能使电 方法1从材料类型判断 路接通的为绝缘体，如图所示，将硬币、直尺、 导体是指通常情况下容易导电的物体，绝 铅笔芯等接到a、b间，灯亮，则为导体；灯不亮， 缘体是指通常情况下不易导电的物体.通常情 则为绝缘体 况下，所有的金属和酸、碱、盐的水溶液、人体、 大地、石墨等是导体：塑料、橡胶、陶瓷、油、干 燥的木头等是绝缘体， 例2(2024·山西调考)如图所示的是一 方法2从导电性判定 种按钮开关的构造截面图，其中(). 1.对于一些导电性能未知的物质，可以用 如图所示的方法检测.让验电器A带上电荷， 验电器B不带电，用被检测的材料做成的物体 连接验电器A和B,若验电器B的箔片张开， 说明电荷经过此材料做成的物体发生了移动， A.B是导体，C、D是绝缘体 该物质是导体，否则为绝缘体.这种检验物体 B.C是导体，D是绝缘体 是导体还是绝缘体的方法称为转换法」 C.D是导体，A、B是绝缘体 D.D是导体，C是绝缘体 解析]A、B是用来连接导线的，故应是导 体，C是按钮，D是外壳，为了防止触电，应是绝 缘体。 2.将待检测的材料接到电路中，观察电路 答案A 口03核心泰养聚焦一。 考向1两种电荷及其相互作用 用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦，摩擦过的有机 例①(2023·无锡中考)如图所示，将 玻璃板带了电荷，能吸引轻小物体；小纸屑与 块透明有机玻璃板架在两本书之间，在下方撒 玻璃板接触后，由于玻璃板上的电荷转移到纸 上小纸屑，用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦，会观 屑上，纸屑由于带上与玻璃板相同的电荷而相 察到下方的小纸屑上下飞舞，跳跃不停，这是因 互排斥，迅速被弹开」 为有机玻璃板被丝绸摩擦后带上了 答案电荷：吸引：排斥 能够 小纸屑，小纸屑接触玻璃板后迅 心康养 速被弹开，这是因为它们带上了同种电荷而相 本题考查摩擦起电现象及其原因和电 互 荷的相互作用规律，体现了物理观念和科学 探究的素养要求。 考向2识别导体和绝缘体 解析带电体具有吸引轻小物体的性质， 例2(2023·河南中考)为避免引发安全 60 第十五章 电流和电路 事故，运输汽油的油罐车尾部需拴一条拖在地 是半导体，铁是导体。 上的链子.下列最适合用来制作这种链子的材 答案D 料是(). 核心康养 A.橡胶B.塑料C.硅D.铁 本题考查对导体和绝缘体的认识，让学 解析]运输汽油的油罐车尾部施在地上的 生了解生活中的导体和绝缘体，体现了物理 链子的作用是将静电释放，故它的材料必须是 观念和科学态度与责任的素养要求 导电能力强的物体，而橡胶、塑料是绝缘体，硅 04学业质量测评。 A 基础过关练 测试时间：15分钟 二者将互相 (填“吸引”或“排斥”) 1.(2023·长春中考)下列现象中，属于静电现 象的是( ). a b A.磁铁吸引铁钉 5.(2023·鄂州中考)如图所示是实验室的验 B.用吸管“吸”饮料 电器，它的工作原理是同种电荷 C.地球吸引苹果 验电器的金属箔所带的电荷量越多，金属箔 D.摩擦过的气球吸引头发 的张角 ,验电器 (填“能” 2.(2023·广州中考)手与硅胶管M均不带电， 或“不能”)直接检验物体带哪种电荷. 用手摩擦M后，M与带负电的塑料管互相 金属球 金杆 排斥，则( ). A.M带正电 金属箔 B.M不带电 B 综合提能练 测试时间：25分钟 C.手摩擦M时，正电荷从手转移到M 1.(2023·武汉中考)小红同学用气球（由橡胶 D.手摩擦M时，电子从手转移到M 制成)与自己的头发摩擦几下，松手后，气球 3.(2023·湘潭中考)如图所示，水平静止放置 “粘”在头发上，其原因是(). 的空易拉罐会向摩擦过的塑料管滚动，下列 A.气球上的负电荷转移到头发上 说法正确的是( B.头发上的正电荷转移到气球上 A.摩擦起电创造了电荷 C.气球和头发带同种电荷而相互排斥 B.静止放置的易拉罐没有惯性 D.气球和头发带异种电荷而相互吸引 C.易拉罐受到引力，运动状态发 2.(2023·永州中考)甲、乙、丙三个轻质小球， 生了改变 已知甲球带正电，甲和乙互相吸引，甲和丙 D.塑料管与易拉罐之间相互排斥 互相排斥，则(). 4.(2023·内江中考)a、b、c三个轻质小球，a带 A.乙一定带负电，丙带正电 正电，相互作用的情况如图所示，则c的带电 B.乙可能带负电，丙带负电 情况是 (填“带负电”、“不带电”或 C.乙可能不带电，丙带正电 “带正电”)：用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近c球， D.乙一定不带电，丙带负电 61 重难点手册九年级物理？J 3.(2023·益阳中考)如图所示，将塑料绳撕成 带有正电荷，小球受到中心电极 力 丝带状，用毛巾分别摩擦塑料丝带和PVC 的作用而远离.当金属小球与接地的金属板 管，然后将塑料丝带放在PVC管上方.塑料 碰撞时，正电荷被中和，此时金属小球 丝带就会像章鱼一样悬在空中，这就是神奇 (填“带正电”、“带负电”或“不带 的静电“章鱼”实验，关于“章鱼”实验的说法 电”).如此循环往复，小球会在中心电极和 正确的是( ). 环形金属板之间不停地滚来滚去 A.塑料丝带是导体 5.(2023·牡丹江中考)小明制作的“静电铃 B.毛巾摩擦塑料丝带时创 铛”如图所示，将两个空易拉罐分别放在泡 造了电荷 沫底座上，用细线拴着一枚曲别针系在一根 C.摩擦过的塑料丝带和 塑料吸管上，将其搭在两个易拉罐上方.拿 PVC管带上了同种电荷 一捆塑料吸管与毛皮摩擦后接触一个易拉 D.摩擦过的塑料丝带和PVC管带上了异种 罐，曲别针被吸引撞到易拉罐，又被弹开撞 电荷 到另一个易拉罐，然后左右摆动撞击两侧易 4.(2024·荆州二模)在中国科技馆二层“探索 拉罐，发出像铃铛一样“叮当叮当”的声音。 与发现”A厅中有一件展品名为“静电滚 请分析解释上述现象， 球”，如图所示.展台左侧是一个透明罩，罩 塑料吸管 内展台的中央为半球形的中心电极，罩内四 曲 周是环形金属板，环形金属板接地，罩内台 针 面上放置着一些金属小球：展台右侧是一个 转轮，转轮上有转动手柄.请将“静电小球” 中金属小球的滚动原理补充完整： 环形金属板 中心电极 余属小球 转轮 金属小球的滚动原理是：当转动转轮时，中 心电极带正电，由于静电感应，每个金属小 培优突破练 测试时间：10分钟 球内部的电荷会重新排布，小球靠近中心电 1.已知甲、乙、丙三个电荷，依次排列在同一直线 极一侧带负电荷、远离中心电极的一侧带等 上，且都处于静止状态，由此可以判断( 量的正电荷.由于每个小球的负电荷离中心 A.甲、乙、丙带同种电荷 电极距离近、正电荷离中心电极距离远，所以 B.甲、丙带同种电荷，甲、乙带异种电荷 中心电极对负电荷的吸引力大于对正电荷的 C甲、丙带同种电荷，甲、乙可能带同种电 排斥力，因此，金属小球就会向 滚 荷，也可能带异种电荷 动：当金属小球与中心电极碰撞时，金属小 D.无论甲、乙、丙带何种电荷，均可能使它们 球带上正电荷.由于中心电极与金属小球都 同时静止 62(5)根据m燃料q=C水△，实验过程中婴用天平测量 需要的汽油质量为 酒精和菜籽油的质量相等，测量水的质量相等，用温 m4-9=4108.49ke 度计测量水的初温和末温，其中用天平测量燃料的质 9片4.5X10J/kg 量相等，测量水的质量相等，实验过程中最容易遗漏。 已知油箱中汽油的质量为8kg,由于8kg<9.49kg, 所以轿车不能到达乙地. (6)两杯水都沸腾了，水的温度升高较快，根据Q n△1可知，吸收的热量不变，可能的原因是水的质量 第十五章 电流和电路 较少或水的初温较高.] 第1节两种电荷 17.(1)水吸收的热量 Q=ckm米(1-4)=4.2×10J(kg·℃)×2kg× A基础过关练 (60℃-20℃)=3.36×10J. L.D[磁铁吸引铁钉，这是磁铁的磁性，故A不符合题 (2)木炭完全燃烧放出的热量 意：用吸管吸饮料时，吸管内的压强小于外界大气压， Q=m米9=100×103kg×3.36×10Jkg=3.36× 饮料在大气压的作用下进入吸管，利用了大气压的作 10°J, 用，故B不符合题意：地球吸引苹果是地球的引力，故 火炉烧水的效率 C不符合题意：摩擦过的气球吸引头发，是因为带电体 =×100%=336X10☐×100%=10%. 能吸引轻小物体，这是气球和头发摩擦产生的静电现 有Qm 3.36×10°J 象，故D符合题意.] 18.(1)轿车牵引力的功率为P=20kW=2×10W, 2.D[据题知M与带负电的塑料管互相排斥，说明M 由P=W-E=F得， 带负电，而M带电是与手摩擦造成的，摩擦起电的实 质是电子的转移，得到电子的物体带负电，失去电子的 轿车的牵引力为F=P-2X10W=800N. 25m/s 物体带正电，由此可知在摩擦过程中M得到电子，手 由二力平衡条件得， 失去电子，即电子从手转移到M,故ABC错误，D 轿车行驶过程中受到的阻力为∫=F=800N. 正确.] (2)第一阶段轿车行驶的时间=1h=3600s 3.C[摩擦起电的实质是电子的转移，不是创造了电荷， 第一阶段使用氢燃料，轿车发动机做的功为W:= 故A错误：任何物体都有惯性，故B错误：摩擦过的塑 P1=20×10W×3600s=7.2×10J. 料管因为摩擦起电，能够吸引轻小物体，易拉罐受到引 氢气完全燃烧放出的热量为Q氢=m燃气q氢气= 力，运动状态发生了改变，故C正确，D错误.] 0.8kg×1.5×10J/kg=1.2×10J. 4.带负电：吸引.[电荷间的相互作用规律为：同种电荷 使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为 互相排斥，异种电荷互相吸引.带电体有吸引轻小物体 8×10%-2×10%=0%。 的性质.a带正电，b与a互相吸引，则b有可能带负电 或不带电：因为b与c互相排斥，则b与c都带电且带 (3)第一阶段轿车从甲地到丙地行驶的路程为 同种电荷，所以b与c都带负电。 s1=t=25m/s×3600s=9×10m=90km, 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，带负电，因异种电荷 第二阶段从丙地到乙地行驶的距离为 相互吸引，故两者互相吸引] s2=s-s1=250km-90km=160km=1.6×10m. 5.互相排斥：越大：不能。[验电器是一种简单的检验物 假设汽车第二阶段最终到达乙地，则在此过程中牵引 体是否带电，并能粗略判断所带电荷量多少的仪器，验 力做的功为 电器利用的是同种电荷互相排斥的原理：验电器的金 W=F2=800N×1.6×10m=1.28×10J. 属箔所带的电荷量越多，金属箔的张角越大：由于正、 由y广晋×10%得， 负电荷都有同种电荷相互排斥的性质，验电器不能直 接检验物体带哪种电荷.] 需要汽油完全燃烧提供的热量为 B综合提能练 QA=W=1.28X0J≈4.27×10. 30% L.D[因摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电，用气球（由 由Q=g得， 橡胶制成)与自己的头发摩擦几下，气球和头发带异种 11 电荷，而异种电荷相互吸引，气球“粘”在头发上，故 闭合S,发现1和L都不发光，这说明电路出现了断 ABC不符合题意，D符合题意.] 路现象，则做障可能是1a断路，故D正确.] 2.C[甲，乙、丙三个小球都是轻质小球，甲带正电，甲 4.化学：电池：短路 丙相互排斥，则丙一定带正电：甲、乙相互吸引，则乙可 5.采用“电流流向法”，电流从电源正极出发，依次将开关 能带负电，也可能不带电.故C正确.] S、灯泡I。、灯泡I串联回到电源的负极，如图所示 3.C[塑料丝带不容易导电，属于绝缘体，故A错误：摩 擦起电的实质是电荷（电子）的转移，因此毛巾摩擦塑 料丝带时发生了电荷的转移，故B错误：将塑料丝带放 在PVC管上方，塑料丝带就会像章鱼一样悬在空中， 是因为两者带了同种电荷而相互排斥，故C正确，D B综合提能练 错误，了 1.D[闭合开关后，整个电路各处同时产生电流，所以两 4.中心电极：排斥：不带电。 灯同时发光，故A错误；电源的外部，电流通过外部电 5.拿一捆塑料吸管与毛皮摩擦后带电，用带电的塑料吸 路从电源的正极流向负极，图中电流从电源的正极出 管接触易拉罐，易拉罐是导体，接触后也带上了电，由 发，通过导线先流过开关，再流入灯泡L的A接线柱， 于带电体能吸引轻小物体，将曲别针吸引过来，撞击易 之后从B接线柱流出，故B错误：用一根导线直接接在 拉罐.曲别针也是导体，接触易拉罐使其带上同种电 A、B两个接线柱上，灯泡L会被短路，则灯泡L,不发 荷，由于同种电荷相互排斥，曲别针与易拉罐分开，但 光，故C错误：直接用导线连接A,C两个接线柱，电源 由于惯性不会马上停下来，继续运动撞击到另一侧易 会被短路，则可能会烧毁电源，故D正确.] 拉罐，使另一侧易拉罐也带上同种电荷，曲别针又被排 2.C[电池都有正负极，故A错误：有电池就有电压，电 斥，这样曲别针在两侧易拉罐间来回摆动，撞击易拉罐 路中有电压，若电路是断开的，侧电路中没有电流，故 发出“叮当叮当”的声音. B错误：无极耳电池是电源，能提供电压，故C正确：用 C培优突破练 导线将无极耳电池的两极直接相连没有通过任何用电 1.B[甲，乙、丙都带同种电荷，依次排列在同一直线上， 器，会使电源短路，故D错误.] 两边的电荷无法静止，故AC错误：如图所示，甲，丙带 3.C[因为连接D,E,全不亮，说明D、E没有与B连通 同种电荷，依次排列在同一直线上，甲、乙带异种电荷 而形成通路，故B不与D、E相连.连接D,F,绿灯亮， 相互吸引，乙、丙带异种电荷相互吸引，甲、丙相互排 说明D、F与B、C连通而形成通路，即D、F中一根与 斥，甲、丙可以静止，乙受两边电荷吸引可以静止，三个 B为一根导线，或与C为一根导线，所以E一定是与A 电荷都可以静止，故B正确，D错误. 为一根导线.连接E、F,红灯亮，说明E、F与A、B连通 ⊕ ⊙ ⊕ 而形成通路，即E、F中一根与A为一根导线，或与B ⊙ ④ ⊙ 为一根导线，所以D一定是与C为一根导线.由此可 第2节电流和电路 知，与B是一根导线的为F.] A基础过关练 4.同种：负：从静电棒到圆盘. 1.C[连接前，A的金属箔带有同种电荷，同种电荷互相 5.a:没有：b 排斥，所以金属箔张开，故A正确：A带正电说明A缺 [从题图可知，部分是电流的必经之路，一旦断开，整 少电子，金属棒连接的一瓣间，电子由B流向A,自由 个电路将不能接通，因此，为使其停止工作应剪断线“： 电子带负电，它的定向移动方向与电流方向相反，所以 由于b部分将起爆器短路，拆除前起爆器上没有电流 此时的电流方向为由A到B,故BD正确，C错误.] 通过，起爆器不会爆炸：若剪断，则电流通过起爆器， 2.B 会引起起爆器爆炸，] 3.B[当断开S,闭合S时，电路中无电流，电路处于新 C培优突破练 路状态，故A正确：当闭合S、断开S时，L4,L2都有 LC[用一带正电的小球靠近乙球壳，由于电荷间的相 电流通过，两灯都发光，故B错误：当闭合S、S时，L 互作用，会使导体内部的电荷再次分布，异种电荷被吸 发生短路，则L不发光，只有L,会发光，故C正确：只 引到乙端附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导 12