内容正文:
第1节 两种电荷
目录
【学科素养】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:电是什么 2
知识点2:电荷间的相互作用 3
知识点3:验电器 4
知识点4:静电现象的应用和防止 4
【方法技巧】 5
方法技巧1 摩擦起电原因类问题 5
方法技巧2 判断物体的带电情况 5
方法技巧3 验电器 5
【巩固训练】 6
【学科素养】
1.科学观念:形成电荷、正电荷、负电荷等物理概念,理解电荷间相互作用规律,构建对电的初步物理观念,能运用这些观念解释摩擦起电、静电现象等简单电现象;
2.科学思维:通过观察摩擦起电、电荷间相互作用等实验,经历科学探究过程,培养分析、归纳、推理等科学思维能力,如从实验现象归纳出电荷间相互作用规律;
3.科学探究:经历 “观察摩擦起电现象”“探究电荷间的相互作用” 等实验探究,学会制定简单实验方案,收集、分析实验证据,提升科学探究素养;
4.科学态度与责任:了解静电现象在生活、生产中的应用与防止,认识科学技术对社会发展的影响,培养将物理知识服务于生活、关注安全(如雷电防护 )的责任意识,以及对物理历史(古代静电现象发现 )的科学态度。
重点:
1.理解摩擦起电现象,掌握电荷、正电荷、负电荷的概念;
2.探究并理解电荷间相互作用规律(同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引 );
3.了解验电器的工作原理及用途,知道物体带电的检验方法;
4.理解静电现象的应用(如静电喷涂、静电除尘等 )和防止(如避雷针 )实例,认识静电对生活、生产的影响。
难点:
1.从微观角度(原子结构、电荷转移 )理解摩擦起电的本质,突破 “物体带电是由于电子转移” 这一抽象知识的理解;
2.准确运用电荷间相互作用规律,解释复杂情境下的静电现象,如生活中多种物体摩擦后的带电及相互作用情况分析;
3.区分静电现象的应用与防止原理,灵活联系实际举例并阐述,培养知识迁移和应用能力。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:电是什么
现象
将与头发摩擦过的塑料梳子靠近小纸屑,小纸屑被吸引
将与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细水流,细水流被吸引
将与丝绸摩擦过的气球靠近头发,头发被吸引
归纳总结
摩擦过的物体能吸引轻小物体
1. 物体带电:一些物体被摩擦后,能够吸引轻小物体。人们就说这些摩擦后的物体带了电,或者有了电荷。
2. 摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。
3. 带电体的性质:能吸引轻小物体。
4. 两种电荷
(1)正电荷:与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,叫做正电荷。
(2)负电荷:与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,叫做负电荷。
【典例1】(25-26九年级上·广东珠海·期中)汽车在干燥环境中行驶时,车身与空气摩擦后会带上电荷。车身带电会吸附灰尘,还有可能引起自燃。如图。可在车尾安装一条与大地相接触的静电消除带,将车身带的电荷释放到大地。下列说法正确的是( )
A.车身带电是因为与空气摩擦时创造了电荷
B.摩擦后若车身带负电是因为它得到了电子
C.车身与空气摩擦时只有车身带上了电荷
D.车身能够吸附灰尘是因为灰尘一定也带电荷
【变式1】(25-26九年级上·广东汕头·期中)丝绸摩擦过的玻璃棒带 电,原因是玻璃棒的原子核对电子的束缚能力较 (选填“强”或“弱”),在摩擦过程中玻璃棒 (选填“得到”或“失去”)了电子。
【变式2】(25-26九年级上·上海浦东新·期中)在太阳的照射下车内温度很快升高,内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”),这是通过 (选填“做功”或“热传递”)方式改变其内能的。行驶的汽车表面容易吸附灰尘,是因为汽车表面与空气摩擦后而带上 ,具有 的性质。汽车在加油站加油时,小明看到工作人员提油枪前,会用手触摸如图所示的按钮,这是为了 (单选)。
A.清除身上的灰尘 B.清除身上的静电
C.开启油枪准备加油 D.给身体带上静电
由此说明该按钮是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
【变式3】(25-26九年级上·贵州黔东南·期中)淘气的小宇用一个干燥的毛巾反复摩擦他家的小狗,结果小狗的毛都竖起来了,(如图所示)像个狮子头。请用学过的知识回答以下问题:
(1)这是什么现象?
(2)请写出小狗的毛竖起来的原理?
知识点2:电荷间的相互作用
1. 电荷间的相互作用规律
探究电荷间的相互作用
实验
现象
相互排斥
相互排斥
相互吸引
总结:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2. 放电现象
(1)闪电:带异种电荷的云层间或带电云层和大地间的一种瞬间发生的大规模放电现象。
(2)尖端放电:物体带电时,它的尖端容易产生放电现象。这种现象叫做尖端放电。
【典例1】(25-26九年级上·安徽六安·期中)如图所示为四个轻质小球相互靠近时的现象。如果甲带正电,则下列说法中正确的是( )
A.乙可能带负电,也可能不带电 B.丙一定带负电
C.丁一定带正电 D.丁一定不带电
【典例2】(25-26九年级上·广东汕头·期中)丝绸摩擦过的玻璃棒带 电,原因是玻璃棒的原子核对电子的束缚能力较 (选填“强”或“弱”),在摩擦过程中玻璃棒 (选填“得到”或“失去”)了电子。
【变式1】(25-26九年级上·河北邯郸·期中)有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带负电,将甲与乙、丙靠近时,它们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是( )
A.乙球一定带正电,丙球可能带负电 B.乙球一定不带电,丙球可能带正电
C.乙球可能不带电,丙球一定带正电 D.乙球可能带正电,丙球一定带负电
【变式2】(25-26九年级上·北京海淀·期中)如图所示,用装有静电除尘纸的拖把拖地时,除尘纸与地板摩擦后就可以轻松的将附近的灰尘和头发打扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸和地面摩擦时创造了电荷
B.静电除尘纸和地面摩擦后与地面带有同种电荷
C.静电除尘纸除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D.静电除尘纸吸附灰尘是利用同种电荷相互吸引
【变式3】(25-26九年级上·广东·期中)部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的情况如图甲所示,束缚能力越强越容易得到电子,束缚能力越弱越容易失去电子。现用丝绸摩擦橡胶棒,橡胶棒 (选填“得到”或“失去”)电子 ,从而使橡胶棒带上 (选填“正”或“负”)电荷。再用橡胶棒触碰验电器的金属球,发现金属箔片张开(如图乙),这瞬间的电流方向为 (选填“橡胶棒到金属球”或“金属球到橡胶棒”)。
知识点3:验电器
1. 构造
2. 用途:检验物体是否带电。
3. 工作原理:同种电荷互相排斥。
4. 使用方法:用待检验物体去接触原来不带电的验电器的金属球,若验电器的两片金属箔(或金属指针)张开,则该物体带电。
【典例1】(25-26九年级上·广西南宁·期中)用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器,的金属箔片的张角变大,如图所示。再用金属棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现的金属箔片的张角变小,的金属箔片的张角变大。则下列说法正确的是( )
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B.金属箔张开是由于异种电荷相互吸引
C.用金属棒连接两个金属球的瞬间,电子移动的方向由到
D.用金属棒连接两个金属球的瞬间,形成的电流方向由到
【变式1】(25-26九年级上·广东广州·期中)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.丝绸和玻璃棒摩擦过程中创造了电荷
B.两金属箔片间的张角越大,说明验电器所带电荷量越少
C.金属箔张开是因为带了同种电荷
D.用验电器能检测出玻璃棒带的是正电荷
【变式2】(25-26九年级上·重庆南岸·期中)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,验电器金属箔片张开。下列分析正确的是( )
A.摩擦过程中橡胶棒产生了正电荷
B.验电器此时带负电,因得到电子导致
C.金属箔片张开是异种电荷相互吸引
D.金属箔片的张开角度越小,说明所带电荷量越多
【变式3】(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。
知识点4:静电现象的应用和防止
1. 静电现象的应用
(1)静电喷涂:利用异种电荷相互吸引而使带电的雾状油漆吸附到待喷涂物件上。
(2)静电除尘:利用异种电荷相互吸引而使带电的尘埃吸附在带异种电荷的金属网上。
(3)静电复印:利用异种电荷相互吸引而使带电的碳粉吸附在复印纸上。
2. 静电现象的防止
(1)在油罐车下面拖一条铁链 , 使其接地 , 随时释放摩擦产生的静电荷 , 以防止电荷的积累和放电。
(2)在建筑物的顶端安装避雷针 , 可以避免雷电直接袭击建筑物。
3. 防止静电危害的基本方法:控制环境和材料减少静电产生,导体接地释放静电,利用绝缘材料隔离,适时放电处理。
【典例1】(25-26九年级上·吉林长春·期中)下列现象中,不属于静电应用的是( )
A.静电除尘 B.静电喷漆
C.油罐车上常有一条铁链拖在地上 D.静电复印机
【变式1】(25-26九年级上·北京·期中)静电在工业和生活中具有很重要的应用,但有时也会带来很多麻烦,下列属于静电防止的是( )
A.静电除尘 B.静电喷漆
C.静电复印 D.静电消除器
【变式2】(25-26九年级上·上海普陀·期中)生活中有许多常见的静电现象。
(1)以下属于利用静电现象的有 。
①静电复印;②防静电腕带;③静电喷涂;④油罐车尾部拖一条铁链。
(2)如图所示为静电喷漆枪的工作示意图。通电后,涂料微粒在通过喷口时带上负电荷,向带正电荷的工件表面“扑”去,涂料微粒在运动过程中由于 (“A.同种电荷相互排斥”或“B.异种电荷相互吸引”)会均匀散开,最终在工件表面形成均匀的涂膜。
【变式3】(25-26九年级上·黑龙江·期中)生活中很多车主都看过,有的车尾会拖一根长长的带子,但具体是做什么用却浑然不知,认为无非就是装饰品。但事实上,这根“带子”并不是普通的绳子,而是有很大的作用,在车尾绑带用得最多的还是油罐车,有的油罐车直接在车尾绑根长长的铁链,非常夸张。请你根据所学知识加以解释。
【方法技巧】
方法技巧1 摩擦起电原因类问题
1.原子结构
2.在摩擦起电现象中,不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同。原子核对核外电子束缚能力强的物质得电子,带负电;原子核对核外电子束缚能力弱的物质失电子,带正电,因此,在摩擦起电过程中,两物体一定带上了等量的异种电荷。摩擦起电的实质是电子的转移。
方法技巧2 判断物体的带电情况
判断物体的带电情况时,既要注意同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,又要注意带电体可以吸引不带电的轻小物体。
排斥必带同种电荷,吸引分类讨论。
方法技巧3 验电器
验电器不仅可以检验物体是否带电,还可以判断物体所带电荷的多少,同一验电器金属箔(或金属指针)张角越大,物体所带电荷越多。
【巩固训练】
1.(25-26九年级上·广西柳州·期中)如图是我们学习两种电荷时做的实验。用餐巾纸摩擦吸管可以使其带电,这是 现象,实验时应选择较 (选填“干燥”或“潮湿”)的环境,这样才容易发生该现象。
2.(25-26九年级上·安徽六安·期中)如图所示,用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,头发会随着梳子飘起来,原因是梳子在摩擦的过程中带了电,经检验梳子带上了负电荷,该过程中头发 (选填“得到”或“失去”)电子。
3.(25-26九年级上·上海嘉定·期中)带电体具有吸引轻小物体的性质。下列关于“吸”的现象,原理相同的是 。(选填序号)①摩擦后的气球能“吸”起头发;②挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上;③干燥的冬天,化纤衣服容易“吸”附灰尘;④若人站在安全线以内的区域候车,会被驶过的列车“吸”进铁轨。用塑料笔杆在头发上摩擦几下后,接触验电器后,可以看到两个金属箔因带电而张开,则这两个金属箔一定 。
A.带正电 B.带负电 C.带同种电荷 D.带异种电荷
4.(24-25九年级上·陕西西安·期末)将玻璃棒和丝绸摩擦,玻璃棒会带上 电荷,用此玻璃棒去靠近一个带正电的轻质小球,小球会被 (选填“吸引”或“排斥”)。
5.(24-25九年级上·宁夏吴忠·期中)东汉学者王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。“顿牟掇芥”的意思是摩擦过的琥珀能吸引芥菜子一类的轻小物体,琥珀和与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,可以确定琥珀带的是 电荷,琥珀在摩擦过程中 (选填“得到”或“失去”)电子;在摩擦起电的过程中 (选填“产生了”或“没有产生”)新的电荷。
6.(24-25九年级上·湖南湘西·期中)有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带正电,将甲与乙、丙靠近时,它们互相作用的情况如图所示,则下列判断正确的是( )
A.丙球可能带正电 B.丙球一定带负电
C.乙球一定带正电 D.乙球可能带负电
7.(25-26九年级上·广东清远·期中)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一定带正电
B.b可能带正电,c一定带正电
C.b一定带正电,c可能带负电
D.b可能不带电,c一定带负电
8.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)穿在身上的化纤衣服与皮肤摩擦后会粘到一起,是因为摩擦使化纤衣服与皮肤带了异种电荷,此时皮肤带正电,是因为化纤衣服在摩擦过程中 (选填“失去”或“得到”)电子。
9.(25-26九年级上·辽宁丹东·期中)原子是由质量较大的原子核和核外绕核运动的电子构成。原子核带 电,原子整体 (填“显”或“不显”)电性。
10.(24-25九年级上·宁夏银川·期中)如图甲所示,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,连接的瞬间,负电荷从A沿金属棒流向B,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图乙中,A、B可能带异种电荷
B.图乙状态下,若使金属棒离开A和B,A、B中的金属箔会恢复到图甲的状态
C.图乙状态下,若人用手触碰A顶部使A中的金属箔合拢,B中的金属箔张角不受影响
D.连接的瞬间,金属棒中的电流方向为B流向A
11.(24-25九年级上·湖南郴州·期中)把一个带正电的物体A接触一个原来不带电的验电器的金属小球,移开物体A,然后用手去触摸金属小球(人体是通大地的导体),再移开手,这时( )
A.验电器带正电 B.验电器带负电
C.验电器不带电 D.无法判断
12.(2022·云南昭通·二模)如图所示,桌上有个完好的验电器,它的金属箔片张开一定角度,用一根与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器金属箔片张角会变大,这是因为验电器的金属球是 (选填“导体”或“绝缘体”);验电器原来 (选填“带正电”或“带负电”或“不带电”)。
13.(24-25九年级上·山东淄博·期中)用带电体接触验电器的金属球,金属箔片张开是因为两金属箔片带有 (填“同种”或“异种”)电荷,此时用手接触金属球,两金属箔片闭合了,这说明人体是 (填“导体”或“绝缘体”);若验电器带正电,在这一过程中的电流方向是 (填“从手到金属箔”或“从金属箔到手”);用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电。
14.(24-25九年级上·贵州毕节·期中)如图所示,使一根用丝绸摩擦过的玻璃棒接触带电的验电器的金属球,发现验电器金属箔的张角减小。此过程中验电器的金属箔 (选填“失去”或“得到”)电子,金属杆中电流的方向为 (选填“从金属球到金属箔”或“从金属箔到金属球”)。
15.(24-25九年级上·贵州毕节·期中)小敏用塑料梳子梳头发时,发现头发越梳越蓬松。请用所学的物理知识解释这个现象,并判断该现象的原理与验电器的工作原理是否相同。
16.(25-26九年级上·海南海口·期中)下列实例中,不属于静电防护的是( )
A.高大建筑的顶端都装有避雷针
B.飞机轮胎用导电橡胶制成
C.静电复印机复印文件资料
D.油罐车车辆尾部挂有一条铁链
17.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)下列实例中,不属于静电防护的是( )
A.静电复印机复印文件资料
B.油罐车辆尾部挂有一条铁链
C.早起梳头发时给梳子沾水
D.高大建筑的顶端都装有避雷针
18.(25-26九年级上·内蒙古包头·期中)固体火箭发动机推进剂的药形雕刻技术,是决定发动机性能的关键技术之一,因推进剂的高敏感性,静电、不当摩擦等因素均可能引发其燃爆。下列措施不能有效防止静电危害的是( )
A.缓慢移动和操作
B.保持环境有一定湿度
C.用塑料容器盛装推进剂
D.将设备用金属链接地
19.(25-26九年级上·甘肃兰州·期中)阅读短文,回答问题。
人体静电释放器
人体静电释放器是一种适用于易燃、易爆及防静电场所的人体静电释放产品,如图所示。人体静电释放的方式主要是将金属导体直接接地,人通过接触触摸球来消除人体静电。
市场上的静电释放器主要分为两种,一种是不锈钢人体静电释放器,它的触摸球、支柱和底座全部采用不锈钢材料制作而成,此类产品价格比较便宜,但是这种材料会带来人体静电释放过快的隐患。当人体静电电压达到2000V时,人体与导体之间的放电能量可达0.4mJ,这远远高于汽油蒸汽的最小点火能(0.2mJ),完全具备引发火灾、爆炸事故的条件。另一种是静电亚导体触摸球的静电释放器,它主要由一个“塑料”的触摸球、不锈钢的支柱和底座组成,这个触摸球可不是普通的塑料,它是一种静电亚导体材料。在电荷泄露时,因为静电亚导体具有较高电阻率,其电流十分微弱,处于μA 级,不会产生瞬间电击现象,避免因电火花引爆可燃性气体,从而达到导电防爆的目的。
(1)人体静电释放器上的神奇“塑料”是一种 材料。
(2)人通过静电亚导体触摸球的静电释放器来消除人体静电时,人体与触摸球之间的放电能量 (选填“高于”或“低于”)汽油蒸气的最小点火能(0.2mJ)。
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第1节 两种电荷
目录
【学科素养】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:电是什么 2
知识点2:电荷间的相互作用 3
知识点3:验电器 4
知识点4:静电现象的应用和防止 4
【方法技巧】 5
方法技巧1 摩擦起电原因类问题 5
方法技巧2 判断物体的带电情况 5
方法技巧3 验电器 5
【巩固训练】 6
【学科素养】
1.科学观念:形成电荷、正电荷、负电荷等物理概念,理解电荷间相互作用规律,构建对电的初步物理观念,能运用这些观念解释摩擦起电、静电现象等简单电现象;
2.科学思维:通过观察摩擦起电、电荷间相互作用等实验,经历科学探究过程,培养分析、归纳、推理等科学思维能力,如从实验现象归纳出电荷间相互作用规律;
3.科学探究:经历 “观察摩擦起电现象”“探究电荷间的相互作用” 等实验探究,学会制定简单实验方案,收集、分析实验证据,提升科学探究素养;
4.科学态度与责任:了解静电现象在生活、生产中的应用与防止,认识科学技术对社会发展的影响,培养将物理知识服务于生活、关注安全(如雷电防护 )的责任意识,以及对物理历史(古代静电现象发现 )的科学态度。
重点:
1.理解摩擦起电现象,掌握电荷、正电荷、负电荷的概念;
2.探究并理解电荷间相互作用规律(同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引 );
3.了解验电器的工作原理及用途,知道物体带电的检验方法;
4.理解静电现象的应用(如静电喷涂、静电除尘等 )和防止(如避雷针 )实例,认识静电对生活、生产的影响。
难点:
1.从微观角度(原子结构、电荷转移 )理解摩擦起电的本质,突破 “物体带电是由于电子转移” 这一抽象知识的理解;
2.准确运用电荷间相互作用规律,解释复杂情境下的静电现象,如生活中多种物体摩擦后的带电及相互作用情况分析;
3.区分静电现象的应用与防止原理,灵活联系实际举例并阐述,培养知识迁移和应用能力。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:电是什么
现象
将与头发摩擦过的塑料梳子靠近小纸屑,小纸屑被吸引
将与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细水流,细水流被吸引
将与丝绸摩擦过的气球靠近头发,头发被吸引
归纳总结
摩擦过的物体能吸引轻小物体
1. 物体带电:一些物体被摩擦后,能够吸引轻小物体。人们就说这些摩擦后的物体带了电,或者有了电荷。
2. 摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。
3. 带电体的性质:能吸引轻小物体。
4. 两种电荷
(1)正电荷:与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,叫做正电荷。
(2)负电荷:与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,叫做负电荷。
【典例1】(25-26九年级上·广东珠海·期中)汽车在干燥环境中行驶时,车身与空气摩擦后会带上电荷。车身带电会吸附灰尘,还有可能引起自燃。如图。可在车尾安装一条与大地相接触的静电消除带,将车身带的电荷释放到大地。下列说法正确的是( )
A.车身带电是因为与空气摩擦时创造了电荷
B.摩擦后若车身带负电是因为它得到了电子
C.车身与空气摩擦时只有车身带上了电荷
D.车身能够吸附灰尘是因为灰尘一定也带电荷
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】摩擦起电现象、带电体可以吸引轻小物体、摩擦起电的实质
【详解】A.摩擦起电的实质不是创造了电荷,而是电荷的转移。车身带电是因为与空气摩擦时发生了电荷的转移,使正负电荷分开。故A错误;
B.用摩擦的方法可以使物体带电,摩擦后若车身带负电是因为它得到了电子,故B正确;
C.车身与空气摩擦时一个物体得到电子带负电,另一个物体失去电子带正电,车身与空气带上了异种电荷,故C错误;
D.车身能够吸附灰尘是因为车身带了电荷,有吸引灰尘等轻小物体的性质,灰尘被吸引,可能是灰尘带有与车身异种电荷,也可能不带电。故D错误。
故选B。
【变式1】(25-26九年级上·广东汕头·期中)丝绸摩擦过的玻璃棒带 电,原因是玻璃棒的原子核对电子的束缚能力较 (选填“强”或“弱”),在摩擦过程中玻璃棒 (选填“得到”或“失去”)了电子。
【答案】 正 弱 失去
【难度】0.85
【知识点】摩擦起电现象、摩擦起电的实质
【详解】[1][2][3]摩擦起电的实质是电子的转移,已知丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒的原子核对电子的束缚能力较弱,在摩擦过程中失去电子,从而带正电。
【变式2】(25-26九年级上·上海浦东新·期中)在太阳的照射下车内温度很快升高,内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”),这是通过 (选填“做功”或“热传递”)方式改变其内能的。行驶的汽车表面容易吸附灰尘,是因为汽车表面与空气摩擦后而带上 ,具有 的性质。汽车在加油站加油时,小明看到工作人员提油枪前,会用手触摸如图所示的按钮,这是为了 (单选)。
A.清除身上的灰尘 B.清除身上的静电
C.开启油枪准备加油 D.给身体带上静电
由此说明该按钮是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 增大 热传递 电荷 见解析 B 导体
【难度】0.65
【知识点】摩擦起电现象、生活中的静电现象、带电体可以吸引轻小物体、热传递改变物体的内能
【详解】[1][2]在太阳的照射下车内吸收热量,温度很快升高,分子的热运动加快,内能增大,这是通过热传递的方式改变内能的。
[3][4]汽车表面与空气摩擦后而带上电荷,这是摩擦起电现象,带电体具有吸引轻小物体的性质,故行驶的汽车表面容易吸附灰尘。
[5]加油站工人提油枪加油前,必须用手触摸按钮,这时通过导体与大地相连接,电荷从人体转移到大地,消除身体上的静电。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
[6]该按钮能导电,说明是导体。
【变式3】(25-26九年级上·贵州黔东南·期中)淘气的小宇用一个干燥的毛巾反复摩擦他家的小狗,结果小狗的毛都竖起来了,(如图所示)像个狮子头。请用学过的知识回答以下问题:
(1)这是什么现象?
(2)请写出小狗的毛竖起来的原理?
【答案】(1)摩擦起电
(2)见解析
【难度】0.85
【知识点】摩擦起电现象、两种电荷的相互作用规律
【详解】(1)用干燥的毛巾摩擦小狗的毛,发生了摩擦起电现象。
(2)毛巾和狗毛之间由于摩擦,发生了电子转移,导致狗毛带上同种电荷,同种电荷相互排斥,狗毛彼此推开,竖立起来。
知识点2:电荷间的相互作用
1. 电荷间的相互作用规律
探究电荷间的相互作用
实验
现象
相互排斥
相互排斥
相互吸引
总结:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2. 放电现象
(1)闪电:带异种电荷的云层间或带电云层和大地间的一种瞬间发生的大规模放电现象。
(2)尖端放电:物体带电时,它的尖端容易产生放电现象。这种现象叫做尖端放电。
【典例1】(25-26九年级上·安徽六安·期中)如图所示为四个轻质小球相互靠近时的现象。如果甲带正电,则下列说法中正确的是( )
A.乙可能带负电,也可能不带电 B.丙一定带负电
C.丁一定带正电 D.丁一定不带电
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】带电体可以吸引轻小物体、两种电荷的相互作用规律
【详解】由第一个图可知,甲、乙互相吸引,甲带正电,说明乙可能带负电、也可能不带电;由第二个图可知,乙、丙相互排斥,说明乙、丙均带电,而且带同种电荷,所以乙一定带负电,丙一定带负电;由第三个图可知,丙、丁相互吸引,丁有可能带正电、也有可能不带电。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【典例2】(25-26九年级上·广东汕头·期中)丝绸摩擦过的玻璃棒带 电,原因是玻璃棒的原子核对电子的束缚能力较 (选填“强”或“弱”),在摩擦过程中玻璃棒 (选填“得到”或“失去”)了电子。
【答案】 正 弱 失去
【难度】0.85
【知识点】摩擦起电现象、摩擦起电的实质
【详解】[1][2][3]摩擦起电的实质是电子的转移,已知丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒的原子核对电子的束缚能力较弱,在摩擦过程中失去电子,从而带正电。
【变式1】(25-26九年级上·河北邯郸·期中)有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带负电,将甲与乙、丙靠近时,它们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是( )
A.乙球一定带正电,丙球可能带负电 B.乙球一定不带电,丙球可能带正电
C.乙球可能不带电,丙球一定带正电 D.乙球可能带正电,丙球一定带负电
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】带电体可以吸引轻小物体、两种电荷的相互作用规律、判断物体带何种电荷
【详解】根据电荷间的相互作用规律可知,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;且带电体具有吸引轻小物体的性质。甲球带负电,将甲分别与乙、丙靠近时,甲、丙两球相互排斥,说明甲、丙两球一定带同种电荷,故丙球一定带负电;甲、乙两球相互吸引,说明乙球可能带正电、也可能不带电,故D正确,ABC错误。
故选D。
【变式2】(25-26九年级上·北京海淀·期中)如图所示,用装有静电除尘纸的拖把拖地时,除尘纸与地板摩擦后就可以轻松的将附近的灰尘和头发打扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸和地面摩擦时创造了电荷
B.静电除尘纸和地面摩擦后与地面带有同种电荷
C.静电除尘纸除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D.静电除尘纸吸附灰尘是利用同种电荷相互吸引
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】带电体可以吸引轻小物体、两种电荷的相互作用规律、摩擦起电的实质
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,而不是创造了电荷。静电除尘纸和地面摩擦时,电荷发生了转移,并非创造电荷,故A错误;
B.静电除尘纸和地面摩擦时,一个物体失去电子带正电,另一个物体得到电子带负电,所以它们带有异种电荷,故B错误;
C.静电除尘纸和地面摩擦后带电,而带电体具有吸引轻小物体的性质,所以能吸引灰尘和头发等轻小物体,故C正确;
D.静电除尘纸吸附灰尘是利用带电体吸引轻小物体的性质,故D错误。
故选 C。
【变式3】(25-26九年级上·广东·期中)部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的情况如图甲所示,束缚能力越强越容易得到电子,束缚能力越弱越容易失去电子。现用丝绸摩擦橡胶棒,橡胶棒 (选填“得到”或“失去”)电子 ,从而使橡胶棒带上 (选填“正”或“负”)电荷。再用橡胶棒触碰验电器的金属球,发现金属箔片张开(如图乙),这瞬间的电流方向为 (选填“橡胶棒到金属球”或“金属球到橡胶棒”)。
【答案】 得到 负 金属球到橡胶棒
【难度】0.65
【知识点】摩擦起电的实质、电流方向的规定
【详解】[1][2]用丝绸摩擦橡胶棒,由图甲可知,丝绸对核外电子的束缚能力比橡胶棒弱,所以摩擦时丝绸失去电子,带正电;橡胶棒会得到电子,带负电。
[3]橡胶棒带负电,橡胶棒接触了验电器的金属球后,验电器的金属箔片就带负电,验电器相当于得到了电子,电子从橡胶棒转移到金属球,因为电流方向与电子定向移动方向相反,所以瞬间的电流方向为金属球到橡胶棒。
知识点3:验电器
1. 构造
2. 用途:检验物体是否带电。
3. 工作原理:同种电荷互相排斥。
4. 使用方法:用待检验物体去接触原来不带电的验电器的金属球,若验电器的两片金属箔(或金属指针)张开,则该物体带电。
【典例1】(25-26九年级上·广西南宁·期中)用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器,的金属箔片的张角变大,如图所示。再用金属棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现的金属箔片的张角变小,的金属箔片的张角变大。则下列说法正确的是( )
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B.金属箔张开是由于异种电荷相互吸引
C.用金属棒连接两个金属球的瞬间,电子移动的方向由到
D.用金属棒连接两个金属球的瞬间,形成的电流方向由到
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】正电荷和负电荷的概念、验电器的构造和原理、电流方向的规定
【详解】A.根据物理学规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故A错误;
B.验电器的金属箔片张开,是因为金属箔片都带上了同种电荷,同种电荷相互排斥而张开,故B错误;
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触不带电的验电器A后,验电器A因失去电子而带正电,验电器B不带电。用金属棒连接A、B的瞬间,B上的自由电子会移动到A上,故C错误;
D.电流的方向规定为正电荷定向移动的方向。用金属棒连接A、B的瞬间,验电器A带正电,验电器B不带电,B的自由电子流向A,电子定向移动方向与电流方向相反,因此形成的瞬间电流方向是由A到B,故D正确。
故选D。
【变式1】(25-26九年级上·广东广州·期中)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.丝绸和玻璃棒摩擦过程中创造了电荷
B.两金属箔片间的张角越大,说明验电器所带电荷量越少
C.金属箔张开是因为带了同种电荷
D.用验电器能检测出玻璃棒带的是正电荷
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】摩擦起电的实质、验电器的构造和原理
【详解】A.摩擦过程使丝绸和玻璃棒上发生电荷的转移,失去电子的带正电,得到电子的带负电,而不是创造了电荷,故A错误;
B.金属箔的张角越大说明验电器所带的电荷量越多,故B错误;
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当带正电的玻璃棒与金属球接触时,一部分电子会从验电器的金属箔移动到玻璃棒,两金属箔由于失去电子都带上正电荷,因相互排斥而张开,故C正确;
D.验电器只能检验物体是否带电,以及带电荷量的多少,但不能判断物体所带电荷的种类,故D错误。
故选C。
【变式2】(25-26九年级上·重庆南岸·期中)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,验电器金属箔片张开。下列分析正确的是( )
A.摩擦过程中橡胶棒产生了正电荷
B.验电器此时带负电,因得到电子导致
C.金属箔片张开是异种电荷相互吸引
D.金属箔片的张开角度越小,说明所带电荷量越多
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】摩擦起电现象、两种电荷的相互作用规律、摩擦起电的实质、验电器的构造和原理
【详解】A.毛皮与橡胶棒摩擦时,橡胶棒因原子核对电子束缚能力更强,从毛皮中夺得电子,导致橡胶棒带负电,毛皮带等量正电。摩擦起电的本质是电子转移,而非创造电荷。故A错误;
B.带负电的橡胶棒接触验电器金属球后,电子通过金属杆转移到金属箔片,使验电器整体带负电。箔片因同种电荷排斥而张开。故B正确;
C.验电器工作原理是同种电荷相互排斥。当带电体接触金属球时,电荷传递至箔片,两个金属箔片带上同种电荷。同种电荷相互排斥导致箔片张开,故C错误;
D.验电器的金属箔片所带电荷量越大,箔片间排斥力越强,张开角度越大。因此两个箔片张开角度的大小可以反映所带电荷量的多少,角度小对应电荷量少。故D错误。
故选B。
【变式3】(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
【难度】0.65
【知识点】验电器的构造和原理、验电器的使用方法
【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。
知识点4:静电现象的应用和防止
1. 静电现象的应用
(1)静电喷涂:利用异种电荷相互吸引而使带电的雾状油漆吸附到待喷涂物件上。
(2)静电除尘:利用异种电荷相互吸引而使带电的尘埃吸附在带异种电荷的金属网上。
(3)静电复印:利用异种电荷相互吸引而使带电的碳粉吸附在复印纸上。
2. 静电现象的防止
(1)在油罐车下面拖一条铁链 , 使其接地 , 随时释放摩擦产生的静电荷 , 以防止电荷的积累和放电。
(2)在建筑物的顶端安装避雷针 , 可以避免雷电直接袭击建筑物。
3. 防止静电危害的基本方法:控制环境和材料减少静电产生,导体接地释放静电,利用绝缘材料隔离,适时放电处理。
【典例1】(25-26九年级上·吉林长春·期中)下列现象中,不属于静电应用的是( )
A.静电除尘 B.静电喷漆
C.油罐车上常有一条铁链拖在地上 D.静电复印机
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】生活中的静电现象
【详解】A.静电除尘是利用静电将灰尘吸附除去,属于静电的应用,故A不符合题意;
B.静电喷漆是利用静电吸附,将涂料微粒均匀地喷涂在接地金属物体上,属于静电的应用,故B不符合题意;
C.利用油罐车尾部的铁链将产生的静电导走,这是防止静电危害,故C符合题意;
D.静电复印机利用了静电吸附墨粉工作的,是静电的利用,故D不符合题意。
故选C。
【变式1】(25-26九年级上·北京·期中)静电在工业和生活中具有很重要的应用,但有时也会带来很多麻烦,下列属于静电防止的是( )
A.静电除尘 B.静电喷漆
C.静电复印 D.静电消除器
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】生活中的静电现象
【详解】A.静电除尘是利用静电使烟尘带电,然后利用电荷间的相互作用规律被吸附,从而达到除尘的目的,这是静电的应用,故A不符合题意;
B.静电喷漆是利用异种电荷相互吸引的原理,使油漆微粒吸附在工件表面,这是静电的应用,故B不符合题意;
C.静电复印是利用静电吸引轻小物体的性质,使墨粉吸附在感光鼓上,再转印到纸上。这是静电的应用,故C不符合题意;
D.静电消除器,如图中加油站常见的“触摸释放静电”装置,是为了将人体上积累的静电荷导除,防止因静电火花引燃易燃易爆物,这是为了防止静电带来的危害,属于静电的防止,故D符合题意。
故选D。
【变式2】(25-26九年级上·上海普陀·期中)生活中有许多常见的静电现象。
(1)以下属于利用静电现象的有 。
①静电复印;②防静电腕带;③静电喷涂;④油罐车尾部拖一条铁链。
(2)如图所示为静电喷漆枪的工作示意图。通电后,涂料微粒在通过喷口时带上负电荷,向带正电荷的工件表面“扑”去,涂料微粒在运动过程中由于 (“A.同种电荷相互排斥”或“B.异种电荷相互吸引”)会均匀散开,最终在工件表面形成均匀的涂膜。
【答案】(1)①③
(2)A
【难度】0.85
【知识点】生活中的静电现象、两种电荷的相互作用规律
【详解】(1)①复印机通过静电吸附墨粉到感光鼓上,再转印到纸上,是主动利用静电进行工作的。
②防静电腕带是防止静电积累,用于保护电子元件,属于消除静电危害,不是“利用”静电。
③静电喷涂是利用静电使涂料微粒带电,被吸引到带异种电荷的工件表面,提高附着效率和均匀性,是利用静电的典型应用。
④罐车尾部拖一条铁链,是为了将油罐在运输过程中因摩擦产生的静电导入大地,防止爆炸,属于防范静电危害,不是利用。
所以利用的是①③。
(2)涂料微粒都带负电荷,相同电荷之间会相互排斥,所以,在喷出后,微粒之间因同种电荷相斥而分散开来,这样就能避免聚集,使涂层更均匀地覆盖在工件表面。
【变式3】(25-26九年级上·黑龙江·期中)生活中很多车主都看过,有的车尾会拖一根长长的带子,但具体是做什么用却浑然不知,认为无非就是装饰品。但事实上,这根“带子”并不是普通的绳子,而是有很大的作用,在车尾绑带用得最多的还是油罐车,有的油罐车直接在车尾绑根长长的铁链,非常夸张。请你根据所学知识加以解释。
【答案】见解析
【难度】0.85
【知识点】摩擦起电现象、生活中的静电现象
【详解】车尾拖着的带子(铁链)是一种静电导除装置。铁链通常是金属材质,金属具有良好的导电性。
当车辆行驶时,铁链的一端与车身相连,另一端与地面接触(或接近地面)。这样,车身因摩擦产生的静电就可以通过铁链,传导到大地中。大地是一个巨大的导体,能够容纳大量的电荷,从而将车身的静电及时导走,避免静电积累到危险的程度,有效防止了静电放电引发的火灾或爆炸事故,保障了车辆运输的安全。
【方法技巧】
方法技巧1 摩擦起电原因类问题
1.原子结构
2.在摩擦起电现象中,不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同。原子核对核外电子束缚能力强的物质得电子,带负电;原子核对核外电子束缚能力弱的物质失电子,带正电,因此,在摩擦起电过程中,两物体一定带上了等量的异种电荷。摩擦起电的实质是电子的转移。
方法技巧2 判断物体的带电情况
判断物体的带电情况时,既要注意同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,又要注意带电体可以吸引不带电的轻小物体。
排斥必带同种电荷,吸引分类讨论。
方法技巧3 验电器
验电器不仅可以检验物体是否带电,还可以判断物体所带电荷的多少,同一验电器金属箔(或金属指针)张角越大,物体所带电荷越多。
【巩固训练】
1.(25-26九年级上·广西柳州·期中)如图是我们学习两种电荷时做的实验。用餐巾纸摩擦吸管可以使其带电,这是 现象,实验时应选择较 (选填“干燥”或“潮湿”)的环境,这样才容易发生该现象。
【答案】 摩擦起电 干燥
【难度】0.85
【知识点】摩擦起电现象
【详解】[1][2]不同物体相互摩擦,由于束缚电子能力不同,就出现得失电子,使物体带上电;用餐巾纸摩擦吸管可以使其带电,这是摩擦起电现象,潮湿环境中,电荷容易通过水汽导走,所以实验应选择干燥环境,利于摩擦起电。
2.(25-26九年级上·安徽六安·期中)如图所示,用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,头发会随着梳子飘起来,原因是梳子在摩擦的过程中带了电,经检验梳子带上了负电荷,该过程中头发 (选填“得到”或“失去”)电子。
【答案】失去
【难度】0.85
【知识点】摩擦起电现象
【详解】摩擦起电的实质是电子在物体之间的转移,失去电子的带正电,得到电子的带负电;塑料梳子与干燥的头发摩擦时,梳子原子核束缚电子的能力较强,得到电子带负电,头发原子核束缚电子的能力较弱,失去电子带正电。
3.(25-26九年级上·上海嘉定·期中)带电体具有吸引轻小物体的性质。下列关于“吸”的现象,原理相同的是 。(选填序号)①摩擦后的气球能“吸”起头发;②挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上;③干燥的冬天,化纤衣服容易“吸”附灰尘;④若人站在安全线以内的区域候车,会被驶过的列车“吸”进铁轨。用塑料笔杆在头发上摩擦几下后,接触验电器后,可以看到两个金属箔因带电而张开,则这两个金属箔一定 。
A.带正电 B.带负电 C.带同种电荷 D.带异种电荷
【答案】 ①③ C
【难度】0.65
【知识点】流体压强与流速的关系及现象解释、带电体可以吸引轻小物体、两种电荷的相互作用规律
【详解】[1]①摩擦后的气球能“吸”起头发,是因为气球因摩擦而带电,可以吸引轻小的物体;②挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上,是大气压的作用;③干燥的冬天,化纤衣服容易“吸”附灰尘,是因为化纤衣服容易因摩擦而带电,会吸引轻小的灰尘;④当列车进站时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速小、压强大,而内侧(列车周围)空气流速大、压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人“吸”进铁轨,易出现危险。所以,原理相同的是①③。
[2]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。用塑料笔杆在头发上摩擦几下后,接触验电器后,可以看到两个金属箔因带电而张开,则这两个金属箔一定带同种电荷,故选C。
4.(24-25九年级上·陕西西安·期末)将玻璃棒和丝绸摩擦,玻璃棒会带上 电荷,用此玻璃棒去靠近一个带正电的轻质小球,小球会被 (选填“吸引”或“排斥”)。
【答案】 正 排斥
【难度】0.94
【知识点】正电荷和负电荷的概念、两种电荷的相互作用规律
【详解】[1]将玻璃棒和丝绸摩擦,玻璃棒失去电子,会带上正电荷。
[2]同种电荷相互排斥,用这个带正电的玻璃棒去靠近一个带正电的轻质小球,小球会被排斥。
5.(24-25九年级上·宁夏吴忠·期中)东汉学者王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。“顿牟掇芥”的意思是摩擦过的琥珀能吸引芥菜子一类的轻小物体,琥珀和与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,可以确定琥珀带的是 电荷,琥珀在摩擦过程中 (选填“得到”或“失去”)电子;在摩擦起电的过程中 (选填“产生了”或“没有产生”)新的电荷。
【答案】 负 得到 没有产生
【难度】0.85
【知识点】正电荷和负电荷的概念、两种电荷的相互作用规律、摩擦起电的实质
【详解】[1]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,琥珀与它相互排斥,说明琥珀带负电荷。
[2]物体带负电是因为得到电子,所以琥珀在摩擦过程中得到电子。
[3]摩擦起电的本质是电子的转移,没有产生新的电荷。
6.(24-25九年级上·湖南湘西·期中)有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带正电,将甲与乙、丙靠近时,它们互相作用的情况如图所示,则下列判断正确的是( )
A.丙球可能带正电 B.丙球一定带负电
C.乙球一定带正电 D.乙球可能带负电
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】带电体可以吸引轻小物体、两种电荷的相互作用规律、判断物体带何种电荷
【详解】由图可知,甲丙互相吸引,因为甲带正电,因此说明丙可能带负电(异种电荷互相吸引),可能不带电(带电体可以吸引轻小物体),甲乙相互排斥,说明乙一定带正电,故ABD错误,C正确。
故选 C。
7.(25-26九年级上·广东清远·期中)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一定带正电
B.b可能带正电,c一定带正电
C.b一定带正电,c可能带负电
D.b可能不带电,c一定带负电
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】带电体可以吸引轻小物体、两种电荷的相互作用规律、判断物体带何种电荷
【详解】电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体可以吸引轻小物体。
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,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)穿在身上的化纤衣服与皮肤摩擦后会粘到一起,是因为摩擦使化纤衣服与皮肤带了异种电荷,此时皮肤带正电,是因为化纤衣服在摩擦过程中 (选填“失去”或“得到”)电子。
【答案】
得到
【难度】0.85
【知识点】摩擦起电的实质
【详解】摩擦起电的实质是电荷发生转移,原子核束缚电子本领强的就容易得到电子,因为有多余的电子而带负电,原子核束缚电子本领比较弱的就容易失去电子,因为缺少电子而带正电,所以化纤衣服与皮肤摩擦后带等量的异种电荷,此时皮肤带正电,则化纤衣服带负电,说明化纤衣服在摩擦过程中得到了电子。
9.(25-26九年级上·辽宁丹东·期中)原子是由质量较大的原子核和核外绕核运动的电子构成。原子核带 电,原子整体 (填“显”或“不显”)电性。
【答案】
正
不显
【难度】0.85
【知识点】原子结构及带电情况
【详解】[1][2]原子由原子核和核外电子构成。原子核由质子和中子组成,其中质子带正电,中子不带电,因此原子核整体带正电。核外电子带负电,且原子中质子数与电子数相等,正负电荷数量相等,相互抵消,故原子整体不显电性。
10.(24-25九年级上·宁夏银川·期中)如图甲所示,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,连接的瞬间,负电荷从A沿金属棒流向B,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图乙中,A、B可能带异种电荷
B.图乙状态下,若使金属棒离开A和B,A、B中的金属箔会恢复到图甲的状态
C.图乙状态下,若人用手触碰A顶部使A中的金属箔合拢,B中的金属箔张角不受影响
D.连接的瞬间,金属棒中的电流方向为B流向A
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】验电器的构造和原理、了解电荷的定向移动
【详解】AD.A验电器带负电,有大量电子,B验电器不带电,则当金属棒连接时,一部分电子会从A运动到B,故B验电器中的金属箔由于有多余电子而带上了负电荷,所以两个验电器一定带同种电荷。电子的运动方向由A到B,由于电子是负电荷,所以电流方向应由B到A,故A错误,D正确;
B.图乙状态下,若使金属棒离开A和B,A、B中的金属箔会一直带负电,不会恢复到图甲的状态,故B错误;
C.图乙状态下,若人用手触碰A顶部使A中的金属箔合拢,由于金属棒容易导电,所以B中金属箔上的电子会转移到人体上,张角会受到影响,故C错误。
故选D。
11.(24-25九年级上·湖南郴州·期中)把一个带正电的物体A接触一个原来不带电的验电器的金属小球,移开物体A,然后用手去触摸金属小球(人体是通大地的导体),再移开手,这时( )
A.验电器带正电 B.验电器带负电
C.验电器不带电 D.无法判断
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】两种电荷的相互作用规律、验电器的构造和原理
【详解】带正电的物体A接触原来不带电的验电器金属小球时,验电器的金属小球会带上正电。当用手(人体是连通大地的导体)触摸金属小球时,由于验电器带正电,会吸引大地中的负电荷(电子)。这些负电荷会通过人体转移到验电器上,与验电器上的部分正电荷中和。最后移开手,验电器因已无多余电荷,金属箔闭合,故验电器不带电。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12.(2022·云南昭通·二模)如图所示,桌上有个完好的验电器,它的金属箔片张开一定角度,用一根与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器金属箔片张角会变大,这是因为验电器的金属球是 (选填“导体”或“绝缘体”);验电器原来 (选填“带正电”或“带负电”或“不带电”)。
【答案】 导体 带正电
【难度】0.85
【知识点】正电荷和负电荷的概念、验电器的使用方法、判断物体带何种电荷
【详解】[1][2]桌上有个完好的验电器,它的金属箔片张开一定角度,说明玻璃棒未接触验电器之前验电器是带电的;丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用带正电的玻璃棒与带电的验电器接触后,验电器的金属箔片的张角变大,说明金属箔片原来带的电荷与玻璃棒所带的电荷相同。若是异种电荷将会发生中和现象,验电器的箔片张角会变小,因此验电器原来带正电。
13.(24-25九年级上·山东淄博·期中)用带电体接触验电器的金属球,金属箔片张开是因为两金属箔片带有 (填“同种”或“异种”)电荷,此时用手接触金属球,两金属箔片闭合了,这说明人体是 (填“导体”或“绝缘体”);若验电器带正电,在这一过程中的电流方向是 (填“从手到金属箔”或“从金属箔到手”);用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电。
【答案】 同种 导体 从金属箔到手 正
【难度】0.65
【知识点】正电荷和负电荷的概念、验电器的构造和原理、生活中常见的导体、电流方向的规定
【详解】[1]验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,即验电器的金属箔片张开是因为两金属箔片带有同种电荷而互相排斥。
[2]手接触验电器的金属球后金属箔片闭合,说明电荷发生了转移,故该现象说明人体是导体。
[3]验电器上带有正电荷,也就是缺少电子,人接触验电器的金属球时,电子从大地、人体传递到金属箔,即自由电子定向移动的方向是从手到金属箔,而自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,因此瞬间电流的方向从金属箔到手。
[4]自然界只有两种电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷规定为正电荷。
14.(24-25九年级上·贵州毕节·期中)如图所示,使一根用丝绸摩擦过的玻璃棒接触带电的验电器的金属球,发现验电器金属箔的张角减小。此过程中验电器的金属箔 (选填“失去”或“得到”)电子,金属杆中电流的方向为 (选填“从金属球到金属箔”或“从金属箔到金属球”)。
【答案】 失去 从金属球到金属箔
【难度】0.65
【知识点】摩擦起电的实质、验电器的构造和原理
【详解】[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当它接触带电的验电器的金属球时,验电器金属箔的张角减小,说明验电器所带的电荷减少,即验电器的金属箔失去电子(因为正电荷增多,相当于失去电子)。
[2]电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,与电子定向移动的方向相反。由于验电器的金属箔失去电子,电子从金属箔向金属球移动,所以金属杆中电流的方向为从金属球到金属箔。
15.(24-25九年级上·贵州毕节·期中)小敏用塑料梳子梳头发时,发现头发越梳越蓬松。请用所学的物理知识解释这个现象,并判断该现象的原理与验电器的工作原理是否相同。
【答案】见解析
【难度】0.65
【知识点】摩擦起电现象、两种电荷的相互作用规律、验电器的构造和原理
【详解】用塑料梳子梳头发时,梳子与头发相互摩擦,发生了摩擦起电现象,头发带上了同种电荷。根据同种电荷相互排斥的原理,头发之间会相互排斥,所以头发越梳越蓬松。
验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,当带电体接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片会带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥,金属箔片就会张开。
所以,头发越梳越蓬松的现象原理与验电器的工作原理相同,都是利用了同种电荷相互排斥的规律。
16.(25-26九年级上·海南海口·期中)下列实例中,不属于静电防护的是( )
A.高大建筑的顶端都装有避雷针
B.飞机轮胎用导电橡胶制成
C.静电复印机复印文件资料
D.油罐车车辆尾部挂有一条铁链
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】生活中的静电现象
【详解】A.高大建筑的顶端都装有避雷针,可以将云层因摩擦产生的静电引入大地,避免建筑物遭受雷击,故A不符合题意;
B.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了将飞机因摩擦产生的静电导出,从而避免静电产生的危害,故B不符合题意;
C.静电复印机复印文件资料,利用了静电吸附的原理工作,不是静电防护,故C符合题意;
D.油罐车车辆尾部挂铁链,能将油罐运输过程中因摩擦产生的静电通过铁链导入大地,防止静电积累引发爆炸等危险,属于静电防护,故D不符合题意。
故选C。
17.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)下列实例中,不属于静电防护的是( )
A.静电复印机复印文件资料
B.油罐车辆尾部挂有一条铁链
C.早起梳头发时给梳子沾水
D.高大建筑的顶端都装有避雷针
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】生活中的静电现象
【详解】A.静电复印机复印文件资料,利用了静电吸附的原理工作,不属于静电防护,故A符合题意;
B.油罐车尾部的铁链是为了将油罐在运输过程中因摩擦产生的静电及时导走,属于静电防护,故B不符合题意;
C.早起梳头发时给梳子沾水,是为了防止头发与梳子摩擦产生静电,属于静电现象的防护,故C不符合题意;
D.高大建筑的顶端都装有避雷针,可以将云层因摩擦产生的静电引入大地,避免建筑物遭受雷击,属于静电防护,故D不符合题意。
故选A。
18.(25-26九年级上·内蒙古包头·期中)固体火箭发动机推进剂的药形雕刻技术,是决定发动机性能的关键技术之一,因推进剂的高敏感性,静电、不当摩擦等因素均可能引发其燃爆。下列措施不能有效防止静电危害的是( )
A.缓慢移动和操作
B.保持环境有一定湿度
C.用塑料容器盛装推进剂
D.将设备用金属链接地
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】生活中的静电现象
【详解】A.缓慢移动和操作可以减少摩擦,从而减少静电的产生,能有效防止静电危害。故A不符合题意;
B.保持环境有一定湿度,可使静电更容易导走,能有效防止静电危害。故B不符合题意;
C. 塑料是绝缘体,用塑料容器盛装推进剂,静电不易导走,容易积累静电引发燃爆,不能有效防止静电危害。故C符合题意;
D.将设备用金属链接地,可及时将静电导入大地,能有效防止静电危害。故D不符合题意。
故选C。
19.(25-26九年级上·甘肃兰州·期中)阅读短文,回答问题。
人体静电释放器
人体静电释放器是一种适用于易燃、易爆及防静电场所的人体静电释放产品,如图所示。人体静电释放的方式主要是将金属导体直接接地,人通过接触触摸球来消除人体静电。
市场上的静电释放器主要分为两种,一种是不锈钢人体静电释放器,它的触摸球、支柱和底座全部采用不锈钢材料制作而成,此类产品价格比较便宜,但是这种材料会带来人体静电释放过快的隐患。当人体静电电压达到2000V时,人体与导体之间的放电能量可达0.4mJ,这远远高于汽油蒸汽的最小点火能(0.2mJ),完全具备引发火灾、爆炸事故的条件。另一种是静电亚导体触摸球的静电释放器,它主要由一个“塑料”的触摸球、不锈钢的支柱和底座组成,这个触摸球可不是普通的塑料,它是一种静电亚导体材料。在电荷泄露时,因为静电亚导体具有较高电阻率,其电流十分微弱,处于μA 级,不会产生瞬间电击现象,避免因电火花引爆可燃性气体,从而达到导电防爆的目的。
(1)人体静电释放器上的神奇“塑料”是一种 材料。
(2)人通过静电亚导体触摸球的静电释放器来消除人体静电时,人体与触摸球之间的放电能量 (选填“高于”或“低于”)汽油蒸气的最小点火能(0.2mJ)。
【答案】8.静电亚导体 9.低于
【难度】0.85
【知识点】生活中的静电现象
【解析】(1)由题意可知,触摸球可不是普通的塑料,它是一种静电亚导体材料,所以人体静电释放器上的神奇“塑料”是一种静电亚导体材料。
(2)人通过静电亚导体触摸球的静电释放器来消除人体静电时,由题意可知,静电亚导体具有较高电阻率,其电流十分微弱,处于μA级,不会产生瞬间电击现象,所以人体与触摸球之间的放电能量低于汽油蒸气的最小点火能(0.2mJ)。
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