《验电器间电子和电流方向的判定》——2025年中考物理复习

验电器间电子和电流方向的判定 验电器间电子和电流方向的判定一直是各种考试的重点和难点。 一、电荷 1.摩擦起电：相互摩擦的物体各自都带上电荷，带电体具有吸引轻小物体的性质。 2.自然界只有两种电荷： 正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷。 负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷。 3.电荷间的相互作用：同处电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 4.电荷量Q：电荷的多少；单位：库仑（C）。 5.卢瑟福原子核式结构模型：原子核带正电，占很小的体积，但几乎集中了原子的全部质量。 原子核所带正电荷量=电子所带负电荷量，原子对外不显电性 6.判断带电情况： ①两个物体互相排斥，一定带同种电荷。 ②两个物体互相吸引，不一定带异种电荷，也可能一个带电，一个不带电！！（带电体可以吸引不带电的轻小物体） 二、摩擦起电的本质 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： 摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷发生转移。 在摩擦起电中，只有电子（带负电荷）才能移动，原子核（带正电荷）不能移动。 三、验电器 1.验电器：检验物体是否带电。（无法检验出：带正电还是带负电） 2.工作原理：同种电荷互相排斥。（金属箔所带电荷量越多，张角越大） 3.验电器带电性判断： 带电的验电器A，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器，发现金属箔张角变大。说明验电器A带 负 电。 带电的验电器A，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器，发现金属箔张角先闭合又张开。说明验电器A带 正 电。 橡胶棒带的电荷量比验电器多。 四、电流 验电器A带负电，B不带电，用带绝缘柄的金属棒连接。A中的电子通过金属棒流向B，A的金属箔张角减小，B的局长箔由闭合变为张开。 1.电流的形成：电荷的定向移动。 2.电流的方向：正电荷定向移动的方向（负电荷定向移动的反方向）。 只要电荷定向移动，就能形成电流：可以是正电荷，也可以是负电荷，还可以是正、负电荷同时、向相反方向定向移动。 ①金属：自由电子定向移动（摩擦越电、验电器使用时，正电荷都不能动） ②半导体：正电荷定向移动（半导体：导电性介于导体和绝缘体之间）。 ③食盐水溶液：正负离子同时向相反方向定向移动。 3.分析验电器张角、电荷移动情况：移动是负电荷（自由电子）。 ①单验电器 a.用毛皮摩擦过的橡胶棒，接触金属球后： 电子：橡胶棒→金属箔 瞬时电流：金属箔→橡胶棒 b.用丝绸摩擦过的玻璃棒，接触金属球后： 电子：金属箔→玻璃棒 瞬时电流：玻璃棒→金属箔 ②双验电器 A B 电子 张角变化 正 不带电 B→A A得电子，带电减少，张角变小 B失电子，带电增加，张角变大 负 不带电 A→B A失电子，带电减少，张角变小 B得电子，带电增加，张角变大 正 负 B→A ①若A电荷量更大，则： ②若B电荷量更大，则： 五、典例引领 例1.如图所示，用绝缘线分别悬吊甲、乙两轻小物体，甲带电。用带电棒丙分别靠近甲、乙，下列能证明明乙带电且甲、乙带异种电荷的现象是（ ） 答案：D。 例2.与丝绸摩擦后的玻璃棒带上了正电。将玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器的金属箔张开，如图所示。由此判断： （1）与丝绸相比，玻璃棒中物质的原子核束缚电子的能力_______。 （2）金属箔带上_______电，这是因为_________（选填“正电荷”或“负电荷”）通过金属杆______。 A.从玻璃棒转移到了金属箔 B.从金属箔转移到了玻璃棒 解析：（1）与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，丝绸带负电，与丝绸相比，玻璃棒中物质的原子核束缚电子的能力弱，相互摩擦时，玻璃棒上会有一些电子受丝绸原子核吸引而转移过去，所以玻璃棒因为缺少电子对外显示带正电。 （2）玻璃棒带正电，接触验电器的金属球后，电子从金属箔转移到玻璃棒，电子带负电，中和玻璃棒上的正电荷，所以金属箔带正电。因为同种电荷相互排斥而张开，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 答案：（1）弱；（2）正；负电荷；B。 点评：由解析（2）可见，玻璃棒由于束缚能力弱，与丝绸摩擦容易失去电子、因缺少电子而带正电；丝绸得到电子、因多余电子而带负电。当带正电的玻璃棒与验电器的金属球接触后，验电器的金属箔也带正电，即互相接触的两个物体带上了相同的电荷——“物箔相同，得负失正” 例3.物理老师在讲授“摩擦起电”一节时，请同学们用塑料梳子在头发上摩擦几下后试试能否吸引碎纸片，结果塑料梳子能够吸引碎纸片。如果以橡胶棒与毛皮摩擦作类比，这个现象说明（ ） A.摩擦时，只发生了正电荷的转移，使塑料梳子带了正电 B.摩擦时，头发上的电子向塑料梳子转移，使塑料梳子带了负电 C.摩擦时，同时发生了正、负电荷的转移，头发带负电，塑料梳子带正电 D.摩擦时，同时发生了正、负电荷的转移，头发带正电，塑料梳子带负电 答案：B。 例4.如图所示，用一段细铁丝做一个支架，作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的饮料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管的一端使其带电。把毛皮摩擦过的橡胶棒放在吸管带电一端的附近，发现吸管被推开，下列说法正确的是（ ） A.吸管和橡胶棒带异种电荷 B.吸管和餐巾纸摩擦后，两者带同种电荷 C.吸管和餐巾纸摩擦时，吸管得到电子带了负电 D.吸管和餐巾纸摩擦时，餐巾纸失去电子而带了负电 答案：C。 例5.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.用验电器可以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.验电顺的金属箔用塑料片代替效果会更好 D.在阴雨天气使用验电器效果比在晴朗干燥天气效果更好 解析：A.验电器只能检测是事带电，无法检测带哪种电荷； B.正确； C.塑料是绝缘体，不容易传导电荷； D.阴雨天气空气潮湿，电荷容易被传走。 答案：B。 六、针对演练 1.取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，可以看到A的金属箔张开，B的金属箔闭合。如图甲乙所示，分别用橡胶棒和带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，下列说法正确的是（ ） A.图甲中，用橡胶棒把A和B连接起来，B金属箔的张角会变大 B.图乙中，用橡胶棒把A和B连接起来，A金属箔的张角会变小 C.图甲中，将有部分负电荷通过橡胶棒从A移动到B D.图乙中，电流将通过金属棒从A流到B 答案：B。 2.取两个相同的验电器A和B，使A带正电，B不带电，可以看到A的金属箔张开，B的金属箔闭合。如图甲和乙所示，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，下列说法正确的是（ ） A.验电器A金属箔张角变小，说明正电荷从A转移到B B.验电器B金属箔张角变大，说明异种相互排斥 C.连接A和B的瞬间，自由电子从B到A移动 D.连接A和B的瞬间，电流方向从B到A 解析： 金属棒/橡胶棒 A带电情况 B带电情况 电子流动方向 电流方向 电荷分配情况 金属箔张角 金属棒 ＋ 不带电 B→A A→B A上正电荷均分 A变小B变大 － 不带电 A→B B→A A上负电荷均分 A变小B变大 ＋ － B→A A→B 先中和再均分 根据具体电荷数来定 － ＋ A→B B→A 先中和再均分 根据具体电荷数来定 橡胶棒 ＋ － 无流动 无流动 —— —— － ＋ 无流动 无流动 —— —— 电子流动的优先级为：带负电的验电器→不带电的验电器→带正电的验电器。（摩擦起电过程中没有正电荷移动！） 电流流动方向的优先级为：带正电的验电器→不带电的验电器→带负电的验电器。（摩擦起电过程中没有正电荷移动！） 金属箔的张角大小和电荷量正相关，电荷量遵守先中和再平均的原则，如果不需要中和，则直接平均分配电荷。 答案：C。 3.如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，下列说法正确的是（ ） A.B中正电荷通过金属棒流向A，A金属箔的张角增大 B.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B，B金属箱的张角增大 C.A中负电荷通过金属棒流向B，B中正电荷通过金属棒流向A D.A中的自由电子通过金属棒流向B，B金属箔的张角增大 解析：本题属于电荷的再分配问题。电流方向与负电荷移动方向相反。A、C选项中，正电荷不能移动（原子核中）；B选项中瞬间电流方向是B流向A。 所以正确的选项是D。 4.如图所示，当带电体接触验电器的金属球时，下列说法正确的是（ ） A.若带电体带正电荷，则验电器就有一部分电子转移到带电体上 B.若带电体带负电荷，则验电器就有一部分正电荷转移到带电体上 C.若带电体带正电荷，则这些正电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上 D.若带电体带负电荷，则这些负电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上 答案：A。 第 7 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$