15.1 两种电荷 分层练习 2025-2026学年人教版九年级全一册物理

第十五章 电流和电路 第1节 两种电荷 分层练习 一、基础题 1. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带______电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带______电荷，这一现象说明摩擦起电的本质是______的转移。 2. 下列现象中，不属于摩擦起电的是（ ） A. 干燥的冬天脱毛衣时听到“噼啪”声 B. 用塑料梳子梳干燥的头发，头发随梳子飘起 C. 将两个表面光滑的铅块紧压后粘在一起 D. 用带电的橡胶棒靠近碎纸屑，纸屑被吸引 3. 电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互______，异种电荷相互______。验电器的工作原理是利用______来检验物体是否带电。 4. 一个带电体靠近轻质小球时，小球被吸引，则小球的带电情况可能是（ ） A. 一定带正电 B. 一定带负电 C. 一定不带电 D. 可能不带电或带异种电荷 二、提升题 5. 原子是由带正电的______和带负电的______组成，在通常情况下，原子整体不显电性的原因是______。 6. 现有甲、乙、丙三个带电体，甲物体排斥乙物体，乙物体吸引丙物体。若丙物体带正电，则甲物体带______电；若将甲、丙两物体相互靠近，它们会______（选填“吸引”或“排斥”）。 7. 关于摩擦起电，下列说法正确的是（ ） A. 摩擦起电创造了新的电荷 B. 不同物质的原子核束缚电子的本领相同 C. 两个物体摩擦时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电 D. 带电体吸引轻小物体是因为带电体带了异种电荷 8. 金属锡的原子核带50个正电荷，其原子核外有______个电子，这些电子总共带的电荷量为______C（电子电荷量为1.6×10-19C），因此金属锡对外不显电性。 三、拓展题 9. 现代科技中，静电在很多领域有重要应用，例如静电除尘、静电喷漆等。静电喷漆的原理是：使被喷涂的金属件与油漆雾滴带______电荷，利用______的作用使油漆与金属表面结合得更牢固。 10. 高压输电线路附近存在高压电场，当人靠近时可能发生电弧触电，这是因为高压带电体能够使周围空气______而导电。为了防范高压触电，我们应遵守______的安全原则。 11. 某科技馆有一个静电释放球，当人触摸球时，头发会竖起（如图所示），这是因为人体接触球后带上了______电荷，头发之间因______而相互排斥。若头发带的总电荷量为1.2×10⁻⁶C，则头发上的电子数约为______个（结果保留两位有效数字）。 12. 随着科技发展，纳米材料的应用日益广泛。某些纳米材料摩擦时容易产生静电，其原因是纳米材料的______特性使得原子核束缚电子的能力发生了变化。静电可能会对精密电子设备造成损害，因此在电子工厂中常采用______（写出一种方法）来消除静电。 四、实验探究题 13. 某同学设计实验探究“摩擦起电的电荷种类与物质种类的关系”，实验步骤如下： ① 用丝绸分别摩擦玻璃棒和尼龙棒，将摩擦后的玻璃棒靠近碎纸屑，观察现象； ② 用毛皮分别摩擦橡胶棒和塑料棒，将摩擦后的橡胶棒靠近碎纸屑，观察现象； ③ 将摩擦后的玻璃棒靠近摩擦后的橡胶棒，观察现象； ④ 更换不同材料重复上述实验，记录实验结果。 (1) 步骤①和②中，观察到的现象是______，说明摩擦后的物体具有______的性质。 (2) 步骤③中，观察到的现象是______，说明摩擦后的玻璃棒和橡胶棒带______电荷。 (3) 实验中多次更换不同材料重复实验的目的是______。 (4) 若将摩擦后的尼龙棒靠近摩擦后的塑料棒，观察到它们相互吸引，由此可推断尼龙棒和塑料棒带______电荷。 14. 为探究“电荷间相互作用的强弱与电荷多少的关系”，某小组同学设计了如下实验： 实验器材：两个相同的轻质小球、丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、绝缘细线。 实验步骤： ① 用丝绸摩擦玻璃棒，使玻璃棒带电，将其系在绝缘细线上； ② 用丝绸摩擦另一根玻璃棒，使它带等量电荷，靠近第一根玻璃棒，观察两球间的排斥距离； ③ 用毛皮摩擦橡胶棒，使橡胶棒带更多电荷（通过摩擦时间控制），靠近第一根玻璃棒，观察两球间的排斥距离； ④ 改变电荷多少，重复实验多次，记录数据。 (1) 实验中通过______来反映电荷间相互作用的强弱。 (2) 步骤②和③中，存在的问题是______，改进方法是______。 (3) 若改进后实验发现，带电量越多的物体，与第一根玻璃棒间的排斥距离越大，可得出的结论是______。 15. 某同学在探究“静电现象的影响因素”时，发现干燥环境下更容易产生静电，而潮湿环境下静电现象不明显。请你设计实验验证“环境湿度对静电产生的影响”，写出实验器材、实验步骤和预期结论。 (1) 实验器材：； (2) 实验步骤：； (3) 预期结论：______。 答案解析 1. 答案：正；负；电荷（电子） 解题思路： 记住摩擦起电的基本结论：丝绸摩擦玻璃棒带正电，毛皮摩擦橡胶棒带负电，这是教材明确规定的基础知识点。 摩擦起电的本质不是创造电荷，而是电荷（实质是电子）从一个物体转移到另一个物体，导致物体正负电荷分离，因此填“电荷（电子）”。 易错点提醒： 容易误将“电荷转移”写成“电子创造”，需明确摩擦起电不产生新电荷，只是电荷重新分布。 2. 答案：C 解题思路： 分析每个选项： A选项：脱毛衣的“噼啪”声是摩擦产生的静电放电，属于摩擦起电； B选项：梳子梳头发时，摩擦使梳子带电，吸引头发，属于摩擦起电； C选项：铅块紧压后粘在一起，是分子间引力的作用，与摩擦起电无关； D选项：带电橡胶棒吸引碎纸屑，是带电体的基本性质，其带电根源可能是摩擦起电。 综上，不属于摩擦起电的是C。 易错点提醒： 容易混淆“带电体吸引轻小物体”与“分子间引力”，需注意：带电体吸引的是碎纸屑、毛发等轻小物体，而铅块粘在一起是两个较大物体的紧密结合，本质是分子间作用力。 3. 答案：排斥；吸引；同种电荷相互排斥 解题思路： 电荷间相互作用规律是核心基础：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，直接记忆填空。 验电器的工作原理：当带电体接触验电器金属球时，电荷转移到金属箔上，两片金属箔带同种电荷，因相互排斥而张开，因此依据“同种电荷相互排斥”检验物体是否带电。 易错点提醒： 容易将验电器工作原理误写为“异种电荷相互吸引”，需明确验电器是利用“排斥”现象判断带电，而非“吸引”。 4. 答案：D 解题思路： 带电体的性质：既能吸引异种电荷，也能吸引不带电的轻小物体。 因此，轻质小球被吸引时，有两种可能：①小球不带电；②小球带与带电体相反的异种电荷，故选D。 易错点提醒： 容易误选C（一定不带电）或A/B（一定带某种电荷），忽略“带电体吸引异种电荷”的情况，需全面考虑两种可能性。 5. 答案：原子核；电子；原子核所带正电荷与核外电子所带负电荷的数量相等 解题思路： 原子的结构：由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，这是原子电中性的基础。 原子不显电性的原因：在通常情况下，原子核带的正电荷总数与电子带的负电荷总数相等，正负电荷相互抵消，整体对外不显电性。 易错点提醒： 容易将“原子核”误写为“质子”，需注意：原子核包含质子和中子，质子带正电，中子不带电，因此是“原子核”整体带正电，而非单独质子。 6. 答案：负；吸引 解题思路： 第一步：根据电荷间相互作用规律推导甲的带电情况。已知丙带正电，乙吸引丙，说明乙带负电（异种电荷相互吸引）；又因为甲排斥乙，说明甲与乙带同种电荷，因此甲带负电。 第二步：判断甲和丙的相互作用。甲带负电，丙带正电，异种电荷相互吸引，因此两者靠近会吸引。 易错点提醒： 容易混淆“吸引”和“排斥”对应的电荷关系，需按“排斥→同种电荷，吸引→异种电荷或一个带电一个不带电”的逻辑逐步推导，避免跳跃步骤。 7. 答案：C 解题思路： 逐一分析选项： A选项：摩擦起电不创造新电荷，只是电荷转移，A错误； B选项：不同物质的原子核束缚电子的本领不同（如丝绸比玻璃棒束缚电子能力强），这是摩擦起电的前提，B错误； C选项：摩擦时，束缚电子能力弱的物体失去电子带正电，束缚电子能力强的物体得到电子带负电，C正确； D选项：带电体吸引轻小物体，可能是轻小物体不带电，不一定是带异种电荷，D错误。 易错点提醒： 容易误选D，需记住“带电体吸引轻小物体”包含两种情况（异种电荷吸引、带电体吸引不带电体），不能仅凭“吸引”就判断一定带异种电荷。 8. 答案：50；8×10-18 解题思路： 第一步：原子对外不显电性，原子核带的正电荷数与核外电子数相等，因此锡原子核带50个正电荷，核外就有50个电子。 第二步：计算总电荷量。每个电子电荷量为1.6×10-19C，50个电子的总电荷量为50×1.6×10-19C = 8×10-18C。 易错点提醒： 计算时容易出错，需注意单位换算和乘法运算，同时牢记“原子中正电荷数=电子数”的电中性原则。 9. 答案：异种；异种电荷相互吸引 解题思路： 静电喷漆的核心原理：让金属件和油漆雾滴带异种电荷，利用“异种电荷相互吸引”的规律，使油漆雾滴快速吸附到金属表面，结合更牢固。 易错点提醒： 容易误写为“同种电荷”，需理解：同种电荷相互排斥会导致油漆雾滴散开，无法附着，只有异种电荷吸引才能实现喷漆效果。 10. 答案：电离；不接触低压带电体，不靠近高压带电体 解题思路： 高压触电的原因：高压带电体周围的电场强度大，能使空气分子电离（即空气分子失去或得到电子，变成带电粒子），使空气从绝缘体变为导体，从而发生电弧触电。 防范高压触电的安全原则：教材明确要求“不接触低压带电体，不靠近高压带电体”，直接填写即可。 易错点提醒： 容易将“电离”误写为“导电”，需明确空气本身是绝缘体，只有被电离后才会导电；同时牢记高压触电的防范原则，不能遗漏“不接触低压带电体”的前提。 11. 答案：同种；同种电荷相互排斥；7.5×10¹² 解题思路： 第一步：人体触摸静电释放球后，会带上同种电荷（要么全正，要么全负），头发带同种电荷，因相互排斥而竖起。 第二步：计算电子数。电子数n = 总电荷量/单个电子电荷量 = 1.2×10-6C / 1.6×10-19C = 7.5×10¹²个。 易错点提醒： 计算电子数时容易出错，需注意科学计数法的除法运算，同时牢记“头发竖起的原因是同种电荷排斥”，而非异种电荷吸引。 12. 答案：微观结构（或表面特性）；接地（或增湿、使用静电消除器等） 解题思路： 纳米材料容易产生静电的原因：纳米材料的微观结构（如颗粒尺寸小、表面积大）或表面特性与普通材料不同，导致原子核束缚电子的能力改变，摩擦时更易发生电子转移。 电子工厂消除静电的方法：常见的有接地（将静电导入大地）、增湿（潮湿空气能导电，减少静电积累）、使用静电消除器等，写出一种即可。 易错点提醒： 容易对纳米材料的特性描述模糊，只需围绕“原子核束缚电子能力变化”的核心，填写“微观结构”或“表面特性”即可；消除静电的方法需结合实际应用，避免填写不切实际的答案。 13. 答案： (1) 碎纸屑被吸引；带电（或吸引轻小物体） (2) 两物体相互吸引；异种 (3) 避免实验偶然性，得出普遍规律 (4) 异种 解题思路： (1) 摩擦后的物体带电，根据带电体的性质，会吸引碎纸屑，因此观察到“碎纸屑被吸引”，说明物体具有“带电（吸引轻小物体）”的性质。 (2) 丝绸摩擦的玻璃棒带正电，毛皮摩擦的橡胶棒带负电，异种电荷相互吸引，因此观察到“两物体相互吸引”，说明它们带异种电荷。 (3) 实验中多次更换材料重复实验，是为了避免单次实验的偶然性，确保结论适用于不同材料，得出普遍规律。 (4) 相互吸引的两个物体，若均带电，则一定带异种电荷，因此推断尼龙棒和塑料棒带异种电荷。 易错点提醒： (4) 容易忽略“两物体均带电”的前提（实验中摩擦后的物体均带电），误认为可能有一个不带电，需结合实验背景（均经过摩擦）判断，只有异种电荷一种可能。 14. 答案： (1) 两球间的排斥距离（或排斥程度） (2) 带电体的电荷种类不同（玻璃棒带正电，橡胶棒带负电）；用丝绸摩擦玻璃棒获得不同电荷量（通过改变摩擦时间），再靠近第一根玻璃棒 (3) 在电荷种类相同的情况下，电荷间相互作用的强弱与电荷量有关，电荷量越多，相互作用力越强 解题思路： (1) 实验采用“转换法”，电荷间相互作用的强弱无法直接测量，通过观察两球间的排斥距离（排斥距离越大，相互作用力越强）来反映。 (2) 步骤②中是带正电的玻璃棒，步骤③中是带负电的橡胶棒，电荷种类不同，无法单纯比较电荷量对相互作用的影响（存在两个变量：电荷种类和电荷量），因此实验设计有问题。改进方法：保持电荷种类相同，只用丝绸摩擦玻璃棒，通过改变摩擦时间控制电荷量多少，再进行实验。 (3) 改进后，电荷种类相同，电荷量越多，排斥距离越大，说明“电荷种类相同时，电荷量越多，电荷间相互作用力越强”。 易错点提醒： (2) 容易忽略“变量控制”，实验探究“电荷多少的影响”时，需保证电荷种类、物体大小等其他变量不变，只改变电荷量，否则无法得出准确结论。 15. 答案： (1) 实验器材：塑料梳子、干燥头发、喷雾瓶（装水）、碎纸屑、湿度计 (2) 实验步骤： ① 用湿度计测量干燥环境的湿度，记录数据；用塑料梳子反复梳干燥的头发，然后将梳子靠近碎纸屑，观察并记录碎纸屑被吸引的数量； ② 用喷雾瓶向周围环境喷水，提高环境湿度，用湿度计测量并记录湿度；保持梳子和头发的干燥程度不变，用同样的力度和次数梳头发，再将梳子靠近碎纸屑，观察并记录碎纸屑被吸引的数量； ③ 重复上述实验3次，比较不同湿度下碎纸屑被吸引的数量。 (3) 预期结论：环境湿度越低，碎纸屑被吸引的数量越多（静电现象越明显）；环境湿度越高，碎纸屑被吸引的数量越少（静电现象越不明显），说明环境湿度对静电产生有影响，湿度越低越容易产生静电。 解题思路： 实验设计遵循“控制变量法”： 控制变量：梳子、头发的材质和干燥程度、摩擦力度和次数等，只改变“环境湿度”。 观测指标：碎纸屑被吸引的数量（反映静电强弱，吸引越多，静电越强）。 步骤设计：先测干燥环境，再测潮湿环境，重复实验减少误差；预期结论结合题干现象，明确湿度与静电产生的关系。 易错点提醒： 容易遗漏“控制变量”，如实验中若头发湿度发生变化，会干扰实验结果，需保证头发和梳子的干燥程度不变；同时需用湿度计量化湿度，使实验更严谨。 学科网（北京）股份有限公司 $