11.3 电荷(讲义)物理新教材北师大版九年级全一册
2026-07-23
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第三节 电荷 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电荷 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.82 MB |
| 发布时间 | 2026-07-23 |
| 更新时间 | 2026-07-23 |
| 作者 | 物理杨老师教研组 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58933522.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“电荷”核心知识点,系统梳理摩擦起电现象及实质、电荷种类及相互作用规律、验电器原理、静电现象应用与防护,从现象观察到原子结构解释本质,再到工具使用与实际应用,构建完整知识支架。
资料通过生活实例(如风扇积灰、静电喷漆)设计随学随练,结合实验探究(摩擦起电影响因素猜想)培养科学探究能力,易错点提醒助力物理观念构建,课中辅助教学效率提升,课后强化练习帮助学生查漏补缺。
内容正文:
第十一章
电路、电流和电压
第3节 电荷
课标要点
1. 认识摩擦起电的现象。
2. 了解电荷的种类及电荷间的相互作用。
3. 了解验电器的原理及其作用。
4. 了解静电现象的应用和防护。
学习重难点
重点:电荷种类及相互作用;验电器原理;静电现象的应用和防护。
难点:根据原子结构解释摩擦起电的原因。
知识点 摩擦起电
1. 摩擦起电现象:用摩擦的方法使物体带电叫作摩擦起电。
2. 带电体性质:带电的物体能吸引轻小物体。
3.原子的结构:原子由位于中心的原子核和核外电子构成。
4.原子通常不显电性的原因:
(1)原子核由质子和中子构成,质子带正电荷,中子不带电,所以原子核带正电荷。而核外电子带负电荷。
(2)通常情况下,原子核和核外电子所带电荷数相等,原子整体不显电性,物体对外也不显电性。
5.原子带电的原因:
(1)原子失去电子后带正电荷(因为负电荷少了,正电荷相比多了)。
(2)原子得到电子后带负电荷(因为负电荷多了,正电荷相比少了)。
6.摩擦起电实质
摩擦起电不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
随学随练
1.(2026·福建厦门·模拟预测)如图所示是部分不同物质的原子核对电子束缚能力强弱的排序图,毛皮与梳子摩擦后,毛皮会带______(选填“正”或“负”)电荷。这属于_________现象。
【答案】 正 摩擦起电
【详解】由图可知,梳子对电子的束缚能力强于毛皮。二者摩擦时,束缚电子能力弱的毛皮会失去电子,因此带正电;这种通过不同物体摩擦使物体带电的现象,叫做摩擦起电。
2.(24-25九年级上·福建南平·阶段检测)用久了的风扇叶片上会积累很多灰尘,要定期清洗。这是因为风扇工作时,叶片与空气摩擦发生了___________现象带上了电荷,从而具有___________的性质。
【答案】
摩擦起电
吸引轻小物体
【详解】风扇叶片与空气摩擦时,电子发生转移,产生摩擦起电现象,使叶片带上电荷。
带电体具有吸引轻小物体的性质,灰尘属于轻小物体,会被带电的叶片吸引,进而积累在叶片上。
3.(25-26八年级下·广西柳州·期末)如图所示为氦原子的原子模型示意图,A是电子,带____________电,B是原子核,由带正电的______________和不带电的中子构成。
【答案】 负 质子
【详解】根据初中所学原子结构知识: 原子由中心的原子核和核外绕核运动的电子构成,其中电子带负电;
原子核由质子和中子组成,带正电的是质子,中子不带电。
4.(2026·河南平顶山·三模)橡胶棒与毛皮原本不带电,摩擦后,橡胶棒带上负电荷,则毛皮( )
A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.都有可能
【答案】A
【详解】摩擦起电的实质是电子的转移,不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同。在橡胶棒与毛皮摩擦时,橡胶棒对电子的束缚能力比毛皮强,所以毛皮上的电子会转移到橡胶棒上。橡胶棒得到电子,因有多余的电子而带上负电荷;毛皮失去电子,因缺少电子而带上正电荷。故选A。
5.(2026·江苏常州·一模)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,以下说法正确的是( )
A.橡胶棒得到中子 B.毛皮失去电子
C.橡胶棒得到质子 D.毛皮失去质子
【答案】B
【详解】摩擦起电的实质是电子的转移,原子核内的质子和中子不会发生转移。毛皮与橡胶棒摩擦时,毛皮束缚电子的能力弱,失去电子带正电;橡胶棒得到电子带负电。故选B。
知识点 两种电荷
1.两种电荷:
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷;
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷。
自然界只存在两种电荷,不存在第三种电荷。
2. 电荷间的相互作用规律
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
3.电荷量:
(1)定义:电荷的多少叫作电荷量,用字母Q表示。
(2)单位:库仑,简称库,符号C。
易错点提醒
(1)相互排斥的两个轻质小球:两球一定带同种电荷,不存在其他可能性;
(2)相互吸引的两个轻质小球:存在两种情况:
①两球带异种电荷;②一个带电,另一个不带电。仅凭吸引无法判定两球都带电。
随学随练
1.(25-26九年级上·安徽六安·期中)在“探究电荷间的相互作用”活动中,用干燥的丝绸摩擦过的有机玻璃棒和用干燥毛皮摩擦过的橡胶棒依次两两靠近,如图所示。图(a)、(b)分别呈现相互排斥现象,图(c)呈现相互吸引现象。由实验现象可知,用丝绸摩擦过的有机玻璃棒所带电荷与用干燥毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是_____(选填“相同”“不同”)的。把其他经过摩擦而带电的物体分别去靠近上面悬挂的玻璃棒和橡胶棒,发现若跟玻璃棒吸引的,就会跟橡胶棒排斥;而跟橡胶棒吸引的,就会跟玻璃棒排斥。据此分析,自然界中只存在________种电荷。
【答案】 不同 两
【详解】[1]图c中丝绸摩擦过的有机玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引,由于异种电荷相互吸引,说明二者带的是不同种类的电荷。
[2]实验发现所有带电物体,要么和玻璃棒带电性质相同(与玻璃棒排斥、和橡胶棒吸引),要么和橡胶棒带电性质相同(与橡胶棒排斥、和玻璃棒吸引),不存在第三种带电性质,因此可推知自然界中只存在两种电荷。
2.(25-26八年级下·江苏徐州·期末)如图所示,用丝绸摩擦过的有机玻璃棒靠近带电小球A,小球A被吸引,将这个小球A靠近另一个带电小球B,两个小球相互吸引,则小球A、B带的电荷分别是( )
A.A、B都带正电荷 B.A、B都带负电荷
C.A带负电荷,B带正电荷 D.A带正电荷,B带负电荷
【答案】C
【详解】丝绸摩擦过的有机玻璃棒带正电,异种电荷相互吸引;题目明确小球A是带电小球,玻璃棒(正电)吸引A,说明A带负电,A、B均为带电小球,二者相互吸引,说明二者为异种电荷,A带负电,则B带正电。故C符合题意。
故选C。
3.(2026·福建厦门·二模)如图所示,管A左半部分是塑料,右半部分是铝箔,中间空心存有肥皂水(可以吹泡泡);塑料管B与毛皮摩擦后,用管A的铝箔部分触碰一下管B,接着将肥皂泡从管A的铝箔口处吹出,我们发现管B能够从下面接住泡泡使其悬停在半空中。对此现象下列解释正确的是( )
A.管B与毛皮摩擦后两者带上同种电荷
B.管A的铝箔与摩擦过的管B触碰后两者带上异种电荷
C.从管A的铝箔口处吹出的泡泡与铝箔带同种电荷
D.管B能“接住”泡泡不掉落是因为异种电荷相排斥
【答案】C
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,不同物质原子核束缚电子的本领不同。塑料管B与毛皮摩擦后,它们会带上异种电荷,而不是同种电荷,故A错误;
B.管A的铝箔与摩擦过的管B触碰后,由于接触起电,它们会带上同种电荷,而不是异种电荷,故B错误;
C.管A的铝箔部分与摩擦过的管B接触后带上了与管B相同种类的电荷,当从管A的铝箔口处吹出泡泡时,泡泡也会因接触而带上与铝箔同种的电荷,故C正确;
D.管B能“接住”泡泡不掉落是因为同种电荷相互排斥,而不是异种电荷相排斥,故D错误。
故选C。
知识点 验电器
1.验电器的作用:检验物体是否带电。
2.验电器的工作原理:同种电荷互相排斥.
3.使用方法:
将被检验的物体与验电器的金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电。
4.验电器能粗略地比较物体带电的多少:
对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,说明带电体带的电荷越多。
随学随练
1.(2026·山东枣庄·三模)如图所示,用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后,验电器金属箔片张开一定的角度。下列说法正确的是( )
A.丝绸与玻璃棒在摩擦的过程中,玻璃棒得到中子而带正电
B.玻璃棒接触验电器金属球时,质子由玻璃棒转移给金属球
C.验电器箔片张开是因为两个箔片带了异种电荷而相互排斥
D.玻璃棒接触验电器金属球时,电子由箔片转移给玻璃棒
【答案】D
【详解】A.丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电,故A 错误;
B.接触时,转移的是电子,质子不会转移,故B 错误;
C.验电器箔片张开是因为两个箔片带了同种电荷而相互排斥,不是异种电荷,故C 错误;
D.带正电的玻璃棒接触验电器金属球时,验电器箔片上的电子会转移到玻璃棒上,使箔片也带正电,故D 正确。
故选D。
2.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
【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。
3. (多选题)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.用验电器不能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.验电器的金属箔用塑料片代替效果会更好
D.使用验电器在晴朗干燥天气比在阴雨天气效果好
【答案】ABD
【详解】AB.验电器是检验物体是否带电的仪器,利用同种电荷互相排斥的原理制成的,所以验电器是不能直接检验出物体的电性,故AB正确;
C.塑料片是绝缘体,不能导电,所以验电器的金属箔不能用塑料片代替,故C错误;
D.阴雨天气空气比较潮湿,电荷容易导走,晴天天气干燥,电荷不容易导走,所以验电器应该晴朗干燥天气下使用,故D正确。
故选ABD。
知识点 静电现象的应用和防护
1. 静电现象
物体摩擦后聚集了大量的电荷,电荷间会发生剧烈的作用,这便是静电现象。
2. 静电的防护:
(1)避免产生静电。
(2)避免静电积累:产生静电要设法导走,如增加空气湿度,避雷针、设备接地等。
3. 静电的利用:
(1)根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理,主要应用有静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒,静电喷泉等。
(2)利用高压静电产生的电场:应用有静电保鲜、静电灭菌等。
随学随练
1.(25-26九年级上·广东佛山·期中)以下的“吸引”现象中,属于静电现象的是( )
A.拔火罐时玻璃罐吸在皮肤上 B.摩擦过的气球能吸引头发
C.吸盘吸在墙壁上 D.两个铅块挤压在一起后能吊起钩码
【答案】B
【详解】A.拔火罐时玻璃罐吸在皮肤上,是因为罐内空气受热排出,冷却后罐内气压小于外界大气压,在大气压的作用下玻璃罐吸在皮肤上,故A不符合题意;
B.摩擦过的气球能吸引头发,是因为气球与其他物体摩擦后带上了电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质,故B符合题意;
C.吸盘吸在墙壁上,是因为挤出吸盘内的空气,使吸盘内气压小于外界大气压,在大气压的作用下吸盘吸在墙壁上,故C不符合题意;
D.两个铅块挤压在一起后能吊起钩码,是因为分子间存在引力,故D不符合题意。
故选B。
2.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
【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。
3.(2026·河南平顶山·二模)生活生产中的静电现象较为常见,下列做法属于利用静电的是( )
A.印刷厂的车间里保持适当的空气湿度
B.大型飞机轮胎用导电性好的橡胶制作
C.用静电植绒技术给春联印制彩色图案
D.油罐车尾部拖一条与地面接触的铁链
【答案】C
【详解】A.印刷厂车间保持空气湿度,作用是及时导走产生的静电,避免静电干扰印刷,属于防止静电危害,故A不符合题意;
B.用导电橡胶做飞机轮胎,目的是将飞机飞行摩擦产生的静电导入大地,属于防止静电危害,故B不符合题意;
C.静电植绒技术是利用静电的吸附作用,让带电绒毛固定在基材上印制图案,属于对静电的利用,故C符合题意;
D.油罐车尾部拖铁链,是为了将油与罐体摩擦产生的静电导入大地,防止静电火花引发爆炸,属于防止静电危害,故D不符合题意。
故选C。
4. 静电常常给我们的生活带来诸多便利和危害,对于静电,只要我们掌握其相关知识并加以应用,就可以扬长避短,利用它来为人类服务。
(1)在加油枪旁,会有一个如图甲所示的静电释放器,如果某人带有大量的负电荷,当他与金属球接触时,就可以使人体______(选填“带上正电”、“带上负电”或“不带电”)从而避免危害的发生。
(2)如图乙所示为一款静电除尘空气净化器简化后的结构示意图:空气由进风口流入,由于正电钨丝放电,从而使空气中的灰尘带______(选填“正”或“负”)电,再经过负电格栅板时被吸附,此后经过活性炭进一步净化,就可以由排风口排出清洁的空气。由此可知,负电格栅板吸附灰尘的原理为______。
【答案】(1)不带电
(2) 正 异种电荷相互吸引
【详解】(1)如果人体带大量的负电荷,说明人身上有多余的电子。手与金属球接触时,身上的电子通过金属球向大地传导。人体多余电子被传导走后,达到电平衡,人体就不带电了。
(2)[1][2]正电钨丝放电过程中,空气中的灰尘的电子会向正电钨丝定向移动,从而使空气中的灰尘因失去电子而带正电。带正电的灰尘遇到带负电的格栅板,由于异种电荷相互吸引,灰尘就会被吸引。
题型 摩擦起电的原因和实质
1.摩擦起电原因:
(1)不同物质原子核束缚电子的本领不同。
(2)不同物体摩擦时:
A.“弱者”失去电子带正电荷。
B.“强者”得到多余电子带等量的负电荷。
2.摩擦起电实质:
是电子的转移(由“弱者”转移到“强者”),并非创造了电荷。
活学活用
1.(25-26九年级上·福建南平·期中)如图所示,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒可以吸起桌面上不带电的纸屑,下列说法正确的是( )
A.毛皮摩擦橡胶棒时创造了电荷
B.与橡胶棒摩擦时,毛皮失去了原子核带负电荷
C.摩擦后的橡胶棒与毛皮带异种电荷,将相互吸引
D.橡胶棒能吸起不带电的纸屑是因为分子间有引力
【答案】C
【详解】A.毛皮摩擦橡胶棒时没有创造电荷,只是电荷发生了转移,故A错误;
B.毛皮跟橡胶棒摩擦过程中,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,毛皮因失去电子带正电,故B错误;
C.毛皮跟橡胶棒摩擦过程中,橡胶棒得到电子带负电,毛皮因失去电子带正电,两者带异种电荷,将会相互吸引,故C正确;
D.橡胶棒能吸起不带电的纸屑是因为带电体可以吸引轻小物体,故D错误。
故选C。
2.下表为小滕搜集到的两位科学家研究摩擦起电得出的物体带电能力的次序。表中任何两种物体相互摩擦时都会带电且次序在后的物体对电子的束缚能力更强。请利用表中信息,回答下列问题:
科学家
1
2
3
4
5
6
7
西耳斯
石棉
玻璃
云母
羊毛
猫皮
纸
木棉
赫西蒙科马利
羊毛
尼龙
粘胶丝
木棉
火碱
丙烯树脂
聚乙烯醇
①石棉与羊毛相互摩擦,尼龙与丙烯树脂相互摩擦后,石棉与尼龙将相互__________(填“吸引”或“排斥”);
②与玻璃摩擦后的尼龙带__________电荷。
【答案】由表格可知,石棉与羊毛相互摩擦后,石棉带正电、羊毛带负电;尼龙与丙烯树脂相互摩擦后,尼龙带正电、丙烯树脂带负电。石棉与尼龙带同种电荷,所以石棉与尼龙将相互排斥。
分析表格可得,玻璃在羊毛的前面,尼龙在羊毛的后面,所以玻璃在尼龙的前面,玻璃与尼龙摩擦后,玻璃带正电,尼龙带负电,所以与玻璃摩擦后的尼龙带负电荷。
3.(25-26八年级下·江苏南通·期末)小茹在整理衣物时发现,化纤材质的毛衣脱下来时会发出“噼啪”声,还会看到小小的火花。她对“物体被摩擦后带电荷多少与哪些因素有关”提出了猜想:
猜想1:与摩擦的速度快慢有关;
猜想2:与摩擦的次数多少有关;
猜想3:与相互摩擦的材料种类有关。
(1)小华利用塑料尺、毛皮、丝绸和如图所示的验电器等进行实验,方案如下:
a.将塑料尺与毛皮摩擦,分别以不同速度摩擦10次,然后将塑料尺接触验电器上的____检验带电情况;
b.将塑料尺与毛皮摩擦,保持摩擦____相同,改变摩擦次数,将塑料尺接触验电器;
c.控制摩擦速度和次数相同,再选择“塑料尺一丝绸”“橡胶棒一毛皮”两组材料组合进行实验。
实验数据如下表:
序号
摩擦材料组合
摩擦速度
摩擦次数/次
箔片张角大小/°
接触验电器材料
1
塑料尺一毛皮
慢速
10
12
塑料尺
2
塑料尺一毛皮
中速
10
25
塑料尺
3
塑料尺一毛皮
快速
10
40
塑料尺
4
塑料尺一毛皮
中速
5
12
塑料尺
5
塑料尺一毛皮
中速
15
38
塑料尺
6
塑料尺一丝绸
中速
10
18
塑料尺
7
橡胶棒一毛皮
10
35
橡胶棒
请根据表中数据回答:
(2)实验中通过观察_____来判断物体带电荷的多少。
(3)对比实验序号 1、2、3可得出的结论是____________________________________。
(4)要验证猜想3,第7次的摩擦速度应为____,选择比较的三次实验序号分别是____。
(5)塑料尺与毛皮以中速摩擦20次后,接触验电器,箔片张角最可能是 。
A.15° B.28° C.38° D.51°
(6)比较实验序号1和4,有同学认为“箔片张角相同,所以物体带电荷的多少与摩擦次数无关”,该说法是否正确并请说明理由_______________________________________________。
(7)已知橡胶棒比塑料尺得到电子的能力弱,若将实验序号6中的塑料尺换成橡胶棒,其他条件不变,则箔片张角_____(填变化情况)。
【答案】(1) 金属小球 速度
(2)箔片张角大小
(3)摩擦材料与次数相同时,摩擦速度越快,物体所带电荷越多
(4) 中速 2、6、7
(5)D
(6)不正确,因为实验4与实验1相比,摩擦速度和摩擦次数两个变量均不同,无法确定张角相同是由哪个因素引起,不符合控制变量法的要求。
(7)变小
【详解】(1)带电体接触验电器的金属小球,电荷会传导到金属箔片,观察金属箔片的张角情况,检验带电情况。
验证猜想2(带电多少与摩擦次数有关),根据控制变量法,需要保持摩擦速度不变,改变摩擦次数。
(2)本实验用转换法,带电荷越多,验电器箔片带同种电荷排斥越明显,张角越大,因此通过箔片的张角判断物体所带电荷的多少。
(3)1、2、3组实验,控制了材料和次数相同,只有摩擦速度不同,速度越快,箔片张角越大,说明带电荷越多。
(4)验证猜想3(带电多少与材料种类有关),根据控制变量法,需要保持摩擦速度和次数相同,因此第7次速度和2、6组一致为中速;选择2(塑料尺-毛皮)、6(塑料尺-丝绸)、7(橡胶棒-毛皮)三组,满足仅材料组合不同,其他变量相同,符合控制变量法要求。
(5)由数据可知,材料、速度相同时,摩擦次数越多,带电荷越多,箔片张角越大:摩擦5次12°、摩擦10次25°、摩擦15次38°,每增加5次摩擦,张角约增加13°,因此摩擦20次的张角约为,故选D。
(6)略
(7)橡胶棒得到电子的能力比塑料尺弱,和丝绸摩擦后,橡胶棒得到的电子更少,带电荷更少,因此验电器箔片张角变小。
题型 电荷间的相互作用规律
利用电荷间相互作用规律来判断物体是否带电的方法:
第一步:看到排斥→直接判定两物体带同种电荷;
第二步:看到吸引→分两种情况讨论:异种电荷、一带电一不带电。
活学活用
1. 四个悬挂着的轻质通草小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.4个小球中至少有3个球带电 B.B球与D球一定带有同种电荷
C.A球与C球一定带有电荷 D.B球可能带电,也可能不带电
【答案】A
【详解】AB球相互排斥,因此它们一定带同种电荷,可能是正电,也可能是负电;BC球相互吸引,则C球可能带异种电荷,也可能为轻小物体;CD球相互吸引,若C球带电,则D球为轻小物体或带异种电荷;若C球不带电,则D球一定带电,所以CD球必然有一个带电。综上所述,故A正确,BCD错误。 故选A。
2.(2026·江苏盐城·二模)油烟机分离油脂液滴的过程:先让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷,当油脂液滴由下往上从两金属板间通过时,油脂液滴会被一侧的金属板吸附,并在重力作用下流入油杯。下列关于金属板所带电荷及油杯位置符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.甲金属板带正电,乙金属板带负电,带负电的油脂液滴会被带正电的甲金属板吸引,且油杯在甲金属板下方,油脂液滴被吸附后能在重力作用下流入油杯,故A符合题意;
B.甲、乙金属板都带正电,带负电的油脂液滴会同时受到两块金属板的吸引力,无法被定向吸附到一侧,不能有效分离油脂液滴,故B不符合题意;
C.乙金属板带正电,带负电的油脂液滴会被乙金属板吸引,但油杯在甲金属板下方,油脂液滴被吸附到乙金属板后无法流入油杯,故C不符合题意;
D.甲、乙金属板都不带电,无法对带负电的油脂液滴产生吸引力,不能实现油脂液滴的吸附和分离,故D不符合题意。
故选A。
3. 验电器(图a)是检验物体是否带电的简易仪器。某一带正电的带电体接触验电器的金属球后,金属箔张开,如图b所示。
(1)此时金属箔上( )
A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.都有可能
(2)用所学知识分析金属箔张开的原因。
【答案】(1)A;(2)同种电荷相互排斥
【详解】(1)带电体由于缺少电子带正电荷,将带电体接触验电器的金属球时,在金属箔、金属杆、金属球、带电体之间发生电子的转移,使得两金属箔片带上正电,而同种电荷相互排斥而张开一定角度。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(2)验电器是利用同种电荷互相排斥的原理制成的,但带正电的带电体接触金属球时,金属箔片会带上与带电体同种的电荷,两个金属箔片也同样是同种电荷,由电荷间相互作用规律可知,同种电荷相互排斥,故看到金属箔片张开的现象。
基础通关
1.(25-26八年级下·江苏南京·期末)如图,老师表演“气球悬浮术”时,先用毛皮反复摩擦两个气球,随后两气球自动分开,这是因为摩擦使气球带______(选填“同种”或“异种”)电荷而相互排斥,摩擦起电的实质是______的转移;接着老师用带电的气球靠近碎纸片,纸片被吸起,说明带电体对纸屑有_______的作用。
【答案】 同种 电荷 吸引
【详解】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,两气球自动分开相互排斥,说明带同种电荷。
摩擦起电不是创造了电荷,实质是电荷在不同物体间发生了转移。
带电体具有吸引轻小物体的性质,因此带电气球能吸起碎纸片,说明带电体对纸屑有吸引作用。
2.(2026·福建福州·模拟预测)如图为不同物质构成的AB两物体在摩擦时,原子之间电荷转移情况的示意图。则A物体将__________(选填“带正电”或“带负电”或“不带电”),由此可知摩擦起电的本质是__________。(选填“创造了电荷”或“电子的转移”)
【答案】 带正电 电子的转移
【详解】观察图知A原子核数比电子数多,A由于失去电子而带正电;摩擦起电过程中,只是电子从一个物体转移到另一个物体,电荷总量没有增减,并没有创造出新的电荷,所以摩擦起电的本质是电子的转移。
3.纳米管作为一种前景广阔的新型材料,其制备过程中可通过摩擦起电进行分选。将混合材料与特定物质摩擦后,碳纳米管因______电子而带正电(选填“得到”或“失去”)。随后,让它们靠近一个带______电的物体(选填“正”或“负”),使碳纳米管被吸附,从而实现分离提纯。
【答案】 失去 负
【详解】
[1]物体带电的本质是电子的得失,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,题中说碳纳米管带正电,说明它失去了电子。
[2]根据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,因此要使碳纳米管被吸附,必须靠近一个带负电的物体。
4.(24-25九年级上·山东·阶段检测)安全生产重于一切。如图所示,是化工、油田等易燃易爆环境中需要安装的人体静电释放器,工作人员接触释放器上的防爆触摸球,这样就可以防止产生电火花发生危险。当人体与其他物体摩擦_________(填“失去”或“得到”)电子,人体就会带负电荷,接触装置,则电流的方向是_________(填“装置到人”或“人到装置”)。
【答案】 得到 装置到人
【详解】[1]当人体与其他物体摩擦时,若人体带负电,这是因为人体与其他物体摩擦时得到了电子。
[2]用手接触触摸球时,因人体带负电,且异种电荷相互吸引,所以人体中的电子(负电荷)经该装置流向大地;因电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以电流方向由装置流向人。
5.(25-26九年级上·湖北咸宁·期末)王老师在白霓中学开展的“课间实验秀”活动中,让十位同学排成一队,另外两位同学牵着一条横幅两头,在同学们的头发上来回拖动几次,抬高横幅,出现如图甲所示的情形,为了便于大家分析,王老师利用AI把甲图生成如图乙所示的简图,针对图中所示的情形,下列说法错误的是( )
A.头发与横幅摩擦后,横幅和头发都带了电 B.横幅吸引头发,头发不会吸引横幅
C.头发因带同种电荷而排斥所以成“怒发冲冠”状 D.摩擦后,横幅和头发带上了异种电荷
【答案】B
【详解】AD.摩擦起电的本质是电子的转移,所以横幅和头发摩擦后,会带上异种电荷,且两者都带了电。故AD正确,不符合题意;
B.横幅和头发带异种电荷,所以横幅会吸引头发,同时头发也会吸引横幅。故B错误,符合题意;
C.头发之间带同种电荷,所以会相互排斥,形成“怒发冲冠”的状态。故C正确,不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒,下列说法错误的是( )
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
C.毛皮与橡胶棒摩擦的过程中,毛皮失去了电子
D.相互靠近时,玻璃棒和橡胶棒相互吸引
【答案】A
【详解】与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒失去电子,与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电是因为毛皮失去了电子,橡胶棒获得电子,手持丝绸摩擦过的玻璃棒,靠近吊起的用毛皮摩擦过的橡胶棒的一端,发现橡胶棒的这端被吸引过来,说明异种电荷相互吸引,故选A。
7.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电验电器的金属球,验电器的两片金属箔张开。下列各图能正确表示橡胶棒和验电器金属箔带电情况的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒得到电子带负电,用它去接触验电器的金属球时,验电器也带上负电,即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电,由于同种电荷相互排斥,故其两个金属箔片会张开。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.(2026·湖南长沙·一模)如图所示,对下列现象的解释正确的是( )
A.图甲:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒得到了电子
B.图乙:A中的正电荷可以通过金属棒流向B,使B中的金属箔带同种电荷而张开
C.图丙:摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为异种电荷具有互相吸引的性质
D.图丁:用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球互相排斥,则两小球一定带有同种电荷
【答案】D
【详解】A.由于电子带负电,玻璃棒被丝绸摩擦过后带上正电荷,是因在这个过程中玻璃棒失去了电子,故A错误;
B.能够发生移动的是自由电子,图乙中,B中的自由电子通过金属棒流向A,B中的金属箔因为失去电子而带正电荷,根据电荷间的相互作用规律可知,B中的金属箔因带同种电荷互相排斥而张开,故B错误;
C.图丙中气球经过摩擦后带电,因为带电物体可以吸引轻小物体,所以能够吸引细水流,故C错误;
D.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,所以轻质泡沫塑料小球相互排斥是因为两者带有同种电荷,故D正确。
故选D。
素养提升
9.四个悬挂着的通草球,静止时的位置关系如下列图片所示。下列说法正确的是( )
A.A球与C球一定带有异种电荷 B.B球可能带电,也可能不带电
C.B球与D球一定带有同种电荷 D.D球可能带电,也可能不带电
【答案】D
【详解】A.A球与B球相互排斥一定带同种电荷。B、C球相互吸引,则C球与B球可能带异种电荷,也可能不带电,故A错误,不符合题意;
B.由图可知,A、B球相互排斥,因此它们一定带同种电荷,可能是正电,也可能是负电,故B错误,不符合题意;
CD.B球与C球相互吸引,C球与D球相互吸引,则D球可能带电,也可能不带电,故C错误,不符合题意,D正确;符合题意;
故选D 。
10.在冬天较干燥的条件下,当你触摸门把手或与人握手时,常有被电击的感觉。
(1)请你说说什么是“电击”;
(2)请你用所学的物理知识解释为什么会被“电击”。
【答案】(1)“电击”是指人体突然受到电流的刺激,从而产生的一种触电感觉。这种电流通常是瞬间的、强度不大但能被人体明显感知的静电放电现象,会让人产生麻刺感等不适感受。
(2)在冬天较干燥的条件下,空气湿度低,物体表面不容易导走电荷。当人活动时,比如穿着化纤衣物,衣物与身体、衣物与衣物之间会发生摩擦。根据摩擦起电的原理,不同物体的原子核对核外电子的束缚能力不同,摩擦过程中,电子会从束缚能力弱的物体转移到束缚能力强的物体上,从而使相互摩擦的物体带上等量的异种电荷,人体就会逐渐积累静电。
当人触摸门把手(金属材质,属于导体)或与人握手时,人体积累的静电会通过接触的部位发生放电现象。静电放电时,会形成瞬间的电流,虽然这个电流的持续时间很短,但由于电流的突然产生,就会让人产生被“电击”的感觉。
11.趣味链接
人类对火的认识和利用,改变了世界,也改变了自己.可以说人类文明史,就是火的利用史.今天再让你见一下具有灵性的火焰.灵性一:李斌用手摩擦一束细塑料包扎带,由于静电作用,包扎带会张开.当他把火焰靠近包扎带时发现包扎带会合拢.灵性二:如图所示,李斌在带电体A的附近放置一支点燃的蜡烛,发现火焰会偏向A,且离A越近,火焰偏得越厉害.
(1)从以上材料中你认为火焰灵性一的原因是________.
(2)灵性二中其火焰偏向A的原因是________;就“火焰离A越近,偏得越厉害”的现象提出一个合理的猜想________.
【答案】 火焰周围充满了正、负离子,细塑料包扎带靠近时,正负离子就会转移到塑料包扎带上,塑料包扎带由于带上异种电荷而相互吸引 带电体能吸引轻小物体 火焰离A越近,吸引力越大
【分析】(1)电荷之间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)带电体能够吸引轻小物体,根据离A越近,火焰偏得越厉害的现象进行合理的猜想.
【详解】(1)塑料包扎带带有同种电荷,根据同种电荷相互排斥而张开,塑料包扎带带正电或带负电,塑料包扎带和火焰靠近时,火焰周围充满了正、负离子,细塑料包扎带靠近时,正负离子就会转移到塑料包扎带上,塑料包扎带由于带上异种电荷而相互吸引;
(2)带电体A的附近放置一只点燃的蜡烛,发现火焰会偏向A,说明带电体吸引轻小的火焰.离A越近,火焰偏得越厉害,说明两者的相互作用跟距离有关,距离越小,吸引力越大.
故答案为(1)火焰周围充满了正、负离子,细塑料包扎带靠近时,正负离子就会转移到塑料包扎带上,塑料包扎带由于带上异种电荷而相互吸引;
(2)带电体能吸引轻小物体;火焰离A越近,吸引力越大.
【点睛】本题考查电现象的知识,使物体带电的方法:摩擦起电、接触带电、感应起电;带电体具有吸引轻小物体的性质.
迁移创新
12.物体带电的几种方法
自然界经常出现物体带电的情况,你知道有几种方法可以使物体带电吗?使物体带电有这样几种方法:
(一)摩擦起电:实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实。日常用的塑料梳子、笔杆,塑料尺与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电,摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生转移而使相互摩擦的两物体带上了等量的异种电荷。
根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同。科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:下表是研究摩擦起电时得到的物体带电次序,表中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
顺序
1
2
3
4
5
研究材料1
石棉
玻璃
羊毛
木棉
石蜡
研究材料2
羊毛
尼龙
木棉
火碱
树脂
(二)接触起电:将带电体甲与非带电体乙接触时,就会有一部分电子或从甲跑到乙上,或从乙跑到甲上,使原来非带电体乙带上了与带电体甲相同的电荷。
(三)感应起电:将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时,由于电荷间的相互作用,B的左端聚集了与A相反的电荷,右端聚集了与A相同的电荷。如图1所示,这就是感应起电。
(1)摩擦起电的过程并没有创造电荷而是电子发生了______。
(2)用摩擦过的玻璃棒靠近轻小的纸片,会看到小纸片被吸引到玻璃棒上,然后又看到有些小纸片从玻璃棒上“跳”下来,后一现象的原因是______。
(3)由表中判断玻璃和尼龙摩擦后,尼龙带______(选填“正电”或“负电”)。
【答案】(1)转移;(2)同种电荷相互排斥;(3)负电
【详解】(1)根据文中 “摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生转移而使相互摩擦的两物体带上了等量的异种电荷” 可知,摩擦起电的过程并没有创造电荷而是电子发生了转移。
(2)用摩擦过的玻璃棒靠近轻小的纸片,小纸片被吸引到玻璃棒上,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质;之后有些小纸片从玻璃棒上 “跳” 下来,是因为小纸片接触玻璃棒后带上了与玻璃棒相同的电荷,同种电荷相互排斥。
(3)先比较玻璃与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带负电,玻璃带正电,表明羊毛对电子的束缚能力比玻璃强;再比较尼龙与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带正电,尼龙带负电,表明尼龙对电子的束缚能力比羊毛强;可判断玻璃和尼龙摩擦后带电情况是尼龙得到电子带负电。
13.我们知道,自然界中只存在两种电荷:一种与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,称为正电荷;一种与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,称为负电荷。为了进行本规律的探究,教材中安排了如图所示的三个实验活动:
实验1:将两根用丝绸摩擦过的有机玻璃棒相互靠近,观察现象;
实验2:将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,观察现象;
实验3:将用丝绸摩擦过的有机玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,观察现象。
问题:
(1)实验1中观察到的现象是_____________,可产生的合理猜想是____________;
(2)进行实验2的目的是________________;
(3)结合实验1和实验2,由实验3能判断出玻璃棒和橡胶棒带电情况是_____________;并能推断出自然界中_________两种电荷,而且异种电荷相互_________;
(4)为证明自然界中只存在两种电荷,还需要设计的关键实验环节是:
步骤1:________________;
步骤2:________________;
步骤3:________________。
(5)根据你设计的实验环节,请分析论证实验过程中可能出现的现象和得出的结论:_______________。
【答案】有机玻璃棒相互排斥 同种电荷相互排斥 多次实验寻找普遍规律,进一步验证同种电荷相互排斥 带异种电荷 至少存在 吸引 选择与上述实验不同的材料,摩擦使其带电 将带电物体分别与带电有机玻璃棒和橡胶棒靠近,观察现象 寻找其他材料,重复步骤1、2 见解析
【详解】(1)[1][2]丝绸摩擦过的有机玻璃棒带正电,将两根用丝绸摩擦过的有机玻璃棒相互靠近,会观察到吊起来的有机玻璃棒向后远离,说明同种电荷相互排斥。
(2)[3]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,则进行实验2的目的是换用不同电荷的橡胶棒相靠近,进行多次实验,寻找普遍规律,进一步验证同种电荷相互排斥。
(3)[4][5][6]由1、2实验可知同种电荷相互排斥,实验3中玻璃棒与橡胶棒相靠近,说明带电情况不是同种电荷,所以玻璃棒与橡胶棒带异种电荷,且异种电荷相吸引;说明自然界中至少存在两种电荷。
(4)[7][8][9]步骤1:选择与上述实验不同的材料,摩擦使其带电;步骤2:将带电物体分别与带电有机玻璃棒和橡胶棒靠近,观察现象;步骤3:寻找其他材料,重复步骤1、2。
(5)[10]若观察到大量其他带电材料如果与玻璃棒吸引,就会与橡胶棒排斥,而与橡胶棒吸引,就会与玻璃棒排斥,不存在既与玻璃棒吸引也有橡胶棒吸引的带电情况,由此可以说明自然界中只存在两种电荷。
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第十一章
电路、电流和电压
第3节 电荷
课标要点
1. 认识摩擦起电的现象。
2. 了解电荷的种类及电荷间的相互作用。
3. 了解验电器的原理及其作用。
4. 了解静电现象的应用和防护。
学习重难点
重点:电荷种类及相互作用;验电器原理;静电现象的应用和防护。
难点:根据原子结构解释摩擦起电的原因。
知识点 摩擦起电
1. 摩擦起电现象:用摩擦的方法使物体带电叫作 。
2. 带电体性质:带电的物体能 轻小物体。
3.原子的结构:原子由位于中心的 构成。
4.原子通常不显电性的原因:
(1)原子核由质子和中子构成,质子带 电荷,中子不带电,所以原子核带正电荷。而核外电子带 电荷。
(2)通常情况下,原子核和核外电子所带电荷数相等,原子整体不显电性,物体对外也不显电性。
5.原子带电的原因:
(1)原子 电子后带正电荷(因为负电荷少了,正电荷相比多了)。
(2)原子 电子后带负电荷(因为负电荷多了,正电荷相比少了)。
6.摩擦起电实质
摩擦起电不是创造了电荷,只是电荷从 ,使正、负电荷分开。
随学随练
1.(2026·福建厦门·模拟预测)如图所示是部分不同物质的原子核对电子束缚能力强弱的排序图,毛皮与梳子摩擦后,毛皮会带______(选填“正”或“负”)电荷。这属于_________现象。
2.(24-25九年级上·福建南平·阶段检测)用久了的风扇叶片上会积累很多灰尘,要定期清洗。这是因为风扇工作时,叶片与空气摩擦发生了___________现象带上了电荷,从而具有___________的性质。
3.(25-26八年级下·广西柳州·期末)如图所示为氦原子的原子模型示意图,A是电子,带____________电,B是原子核,由带正电的______________和不带电的中子构成。
4.(2026·河南平顶山·三模)橡胶棒与毛皮原本不带电,摩擦后,橡胶棒带上负电荷,则毛皮( )
A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.都有可能
5.(2026·江苏常州·一模)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,以下说法正确的是( )
A.橡胶棒得到中子 B.毛皮失去电子
C.橡胶棒得到质子 D.毛皮失去质子
知识点 两种电荷
1.两种电荷:
(1)正电荷:用 摩擦过的 带的电荷叫作正电荷;
(2)负电荷:用 摩擦过的 带的电荷叫作负电荷。
自然界只存在 电荷,不存在第三种电荷。
2. 电荷间的相互作用规律
同种电荷互相 ,异种电荷互相 。
3.电荷量:
(1)定义:电荷的多少叫作 ,用字母Q表示。
(2)单位: ,简称 ,符号 。
易错点提醒
(1)相互排斥的两个轻质小球:两球一定带同种电荷,不存在其他可能性;
(2)相互吸引的两个轻质小球:存在两种情况:
①两球带异种电荷;②一个带电,另一个不带电。仅凭吸引无法判定两球都带电。
随学随练
1.(25-26九年级上·安徽六安·期中)在“探究电荷间的相互作用”活动中,用干燥的丝绸摩擦过的有机玻璃棒和用干燥毛皮摩擦过的橡胶棒依次两两靠近,如图所示。图(a)、(b)分别呈现相互排斥现象,图(c)呈现相互吸引现象。由实验现象可知,用丝绸摩擦过的有机玻璃棒所带电荷与用干燥毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是_____(选填“相同”“不同”)的。把其他经过摩擦而带电的物体分别去靠近上面悬挂的玻璃棒和橡胶棒,发现若跟玻璃棒吸引的,就会跟橡胶棒排斥;而跟橡胶棒吸引的,就会跟玻璃棒排斥。据此分析,自然界中只存在________种电荷。
2.(25-26八年级下·江苏徐州·期末)如图所示,用丝绸摩擦过的有机玻璃棒靠近带电小球A,小球A被吸引,将这个小球A靠近另一个带电小球B,两个小球相互吸引,则小球A、B带的电荷分别是( )
A.A、B都带正电荷 B.A、B都带负电荷
C.A带负电荷,B带正电荷 D.A带正电荷,B带负电荷
3.(2026·福建厦门·二模)如图所示,管A左半部分是塑料,右半部分是铝箔,中间空心存有肥皂水(可以吹泡泡);塑料管B与毛皮摩擦后,用管A的铝箔部分触碰一下管B,接着将肥皂泡从管A的铝箔口处吹出,我们发现管B能够从下面接住泡泡使其悬停在半空中。对此现象下列解释正确的是( )
A.管B与毛皮摩擦后两者带上同种电荷
B.管A的铝箔与摩擦过的管B触碰后两者带上异种电荷
C.从管A的铝箔口处吹出的泡泡与铝箔带同种电荷
D.管B能“接住”泡泡不掉落是因为异种电荷相排斥
知识点 验电器
1.验电器的作用:检验物体 。
2.验电器的工作原理:同种电荷互相 .
3.使用方法:
将被检验的物体与验电器的金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电。
4.验电器能粗略地比较物体带电的多少:
对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,说明带电体带的电荷 。
随学随练
1.(2026·山东枣庄·三模)如图所示,用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后,验电器金属箔片张开一定的角度。下列说法正确的是( )
A.丝绸与玻璃棒在摩擦的过程中,玻璃棒得到中子而带正电
B.玻璃棒接触验电器金属球时,质子由玻璃棒转移给金属球
C.验电器箔片张开是因为两个箔片带了异种电荷而相互排斥
D.玻璃棒接触验电器金属球时,电子由箔片转移给玻璃棒
2.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。
3. (多选题)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.用验电器不能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.验电器的金属箔用塑料片代替效果会更好
D.使用验电器在晴朗干燥天气比在阴雨天气效果好
知识点 静电现象的应用和防护
1. 静电现象
物体摩擦后聚集了大量的电荷,电荷间会发生剧烈的作用,这便是 。
2. 静电的防护:
(1)避免产生静电。
(2)避免静电积累:产生静电要设法导走,如增加空气湿度,避雷针、设备接地等。
3. 静电的利用:
(1)根据静电能吸引轻小物体的性质和 、 的原理,主要应用有静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒,静电喷泉等。
(2)利用高压静电产生的电场:应用有静电保鲜、静电灭菌等。
随学随练
1.(25-26九年级上·广东佛山·期中)以下的“吸引”现象中,属于静电现象的是( )
A.拔火罐时玻璃罐吸在皮肤上 B.摩擦过的气球能吸引头发
C.吸盘吸在墙壁上 D.两个铅块挤压在一起后能吊起钩码
2.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。
3.(2026·河南平顶山·二模)生活生产中的静电现象较为常见,下列做法属于利用静电的是( )
A.印刷厂的车间里保持适当的空气湿度
B.大型飞机轮胎用导电性好的橡胶制作
C.用静电植绒技术给春联印制彩色图案
D.油罐车尾部拖一条与地面接触的铁链
4. 静电常常给我们的生活带来诸多便利和危害,对于静电,只要我们掌握其相关知识并加以应用,就可以扬长避短,利用它来为人类服务。
(1)在加油枪旁,会有一个如图甲所示的静电释放器,如果某人带有大量的负电荷,当他与金属球接触时,就可以使人体______(选填“带上正电”、“带上负电”或“不带电”)从而避免危害的发生。
(2)如图乙所示为一款静电除尘空气净化器简化后的结构示意图:空气由进风口流入,由于正电钨丝放电,从而使空气中的灰尘带______(选填“正”或“负”)电,再经过负电格栅板时被吸附,此后经过活性炭进一步净化,就可以由排风口排出清洁的空气。由此可知,负电格栅板吸附灰尘的原理为______。
题型 摩擦起电的原因和实质
1.摩擦起电原因:
(1)不同物质原子核 的本领不同。
(2)不同物体摩擦时:
A.“弱者”失去电子带正电荷。
B.“强者”得到多余电子带等量的负电荷。
2.摩擦起电实质:
是 的转移(由“弱者”转移到“强者”),并非创造了电荷。
活学活用
1.(25-26九年级上·福建南平·期中)如图所示,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒可以吸起桌面上不带电的纸屑,下列说法正确的是( )
A.毛皮摩擦橡胶棒时创造了电荷
B.与橡胶棒摩擦时,毛皮失去了原子核带负电荷
C.摩擦后的橡胶棒与毛皮带异种电荷,将相互吸引
D.橡胶棒能吸起不带电的纸屑是因为分子间有引力
2.下表为小滕搜集到的两位科学家研究摩擦起电得出的物体带电能力的次序。表中任何两种物体相互摩擦时都会带电且次序在后的物体对电子的束缚能力更强。请利用表中信息,回答下列问题:
科学家
1
2
3
4
5
6
7
西耳斯
石棉
玻璃
云母
羊毛
猫皮
纸
木棉
赫西蒙科马利
羊毛
尼龙
粘胶丝
木棉
火碱
丙烯树脂
聚乙烯醇
①石棉与羊毛相互摩擦,尼龙与丙烯树脂相互摩擦后,石棉与尼龙将相互__________(填“吸引”或“排斥”);
②与玻璃摩擦后的尼龙带__________电荷。
3.(25-26八年级下·江苏南通·期末)小茹在整理衣物时发现,化纤材质的毛衣脱下来时会发出“噼啪”声,还会看到小小的火花。她对“物体被摩擦后带电荷多少与哪些因素有关”提出了猜想:
猜想1:与摩擦的速度快慢有关;
猜想2:与摩擦的次数多少有关;
猜想3:与相互摩擦的材料种类有关。
(1)小华利用塑料尺、毛皮、丝绸和如图所示的验电器等进行实验,方案如下:
a.将塑料尺与毛皮摩擦,分别以不同速度摩擦10次,然后将塑料尺接触验电器上的____检验带电情况;
b.将塑料尺与毛皮摩擦,保持摩擦____相同,改变摩擦次数,将塑料尺接触验电器;
c.控制摩擦速度和次数相同,再选择“塑料尺一丝绸”“橡胶棒一毛皮”两组材料组合进行实验。
实验数据如下表:
序号
摩擦材料组合
摩擦速度
摩擦次数/次
箔片张角大小/°
接触验电器材料
1
塑料尺一毛皮
慢速
10
12
塑料尺
2
塑料尺一毛皮
中速
10
25
塑料尺
3
塑料尺一毛皮
快速
10
40
塑料尺
4
塑料尺一毛皮
中速
5
12
塑料尺
5
塑料尺一毛皮
中速
15
38
塑料尺
6
塑料尺一丝绸
中速
10
18
塑料尺
7
橡胶棒一毛皮
10
35
橡胶棒
请根据表中数据回答:
(2)实验中通过观察_____来判断物体带电荷的多少。
(3)对比实验序号 1、2、3可得出的结论是____________________________________。
(4)要验证猜想3,第7次的摩擦速度应为____,选择比较的三次实验序号分别是____。
(5)塑料尺与毛皮以中速摩擦20次后,接触验电器,箔片张角最可能是 。
A.15° B.28° C.38° D.51°
(6)比较实验序号1和4,有同学认为“箔片张角相同,所以物体带电荷的多少与摩擦次数无关”,该说法是否正确并请说明理由_______________________________________________。
(7)已知橡胶棒比塑料尺得到电子的能力弱,若将实验序号6中的塑料尺换成橡胶棒,其他条件不变,则箔片张角_____(填变化情况)。
题型 电荷间的相互作用规律
利用电荷间相互作用规律来判断物体是否带电的方法:
第一步:看到排斥→直接判定两物体带同种电荷;
第二步:看到吸引→分两种情况讨论:异种电荷、一带电一不带电。
活学活用
1. 四个悬挂着的轻质通草小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.4个小球中至少有3个球带电 B.B球与D球一定带有同种电荷
C.A球与C球一定带有电荷 D.B球可能带电,也可能不带电
2.(2026·江苏盐城·二模)油烟机分离油脂液滴的过程:先让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷,当油脂液滴由下往上从两金属板间通过时,油脂液滴会被一侧的金属板吸附,并在重力作用下流入油杯。下列关于金属板所带电荷及油杯位置符合要求的是( )
A. B.
C. D.
3. 验电器(图a)是检验物体是否带电的简易仪器。某一带正电的带电体接触验电器的金属球后,金属箔张开,如图b所示。
(1)此时金属箔上( )
A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.都有可能
(2)用所学知识分析金属箔张开的原因。
基础通关
1.(25-26八年级下·江苏南京·期末)如图,老师表演“气球悬浮术”时,先用毛皮反复摩擦两个气球,随后两气球自动分开,这是因为摩擦使气球带______(选填“同种”或“异种”)电荷而相互排斥,摩擦起电的实质是______的转移;接着老师用带电的气球靠近碎纸片,纸片被吸起,说明带电体对纸屑有_______的作用。
2.(2026·福建福州·模拟预测)如图为不同物质构成的AB两物体在摩擦时,原子之间电荷转移情况的示意图。则A物体将__________(选填“带正电”或“带负电”或“不带电”),由此可知摩擦起电的本质是__________。(选填“创造了电荷”或“电子的转移”)
3.纳米管作为一种前景广阔的新型材料,其制备过程中可通过摩擦起电进行分选。将混合材料与特定物质摩擦后,碳纳米管因______电子而带正电(选填“得到”或“失去”)。随后,让它们靠近一个带______电的物体(选填“正”或“负”),使碳纳米管被吸附,从而实现分离提纯。
4.(24-25九年级上·山东·阶段检测)安全生产重于一切。如图所示,是化工、油田等易燃易爆环境中需要安装的人体静电释放器,工作人员接触释放器上的防爆触摸球,这样就可以防止产生电火花发生危险。当人体与其他物体摩擦_________(填“失去”或“得到”)电子,人体就会带负电荷,接触装置,则电流的方向是_________(填“装置到人”或“人到装置”)。
5.(25-26九年级上·湖北咸宁·期末)王老师在白霓中学开展的“课间实验秀”活动中,让十位同学排成一队,另外两位同学牵着一条横幅两头,在同学们的头发上来回拖动几次,抬高横幅,出现如图甲所示的情形,为了便于大家分析,王老师利用AI把甲图生成如图乙所示的简图,针对图中所示的情形,下列说法错误的是( )
A.头发与横幅摩擦后,横幅和头发都带了电 B.横幅吸引头发,头发不会吸引横幅
C.头发因带同种电荷而排斥所以成“怒发冲冠”状 D.摩擦后,横幅和头发带上了异种电荷
6. 如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒,下列说法错误的是( )
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
C.毛皮与橡胶棒摩擦的过程中,毛皮失去了电子
D.相互靠近时,玻璃棒和橡胶棒相互吸引
7.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电验电器的金属球,验电器的两片金属箔张开。下列各图能正确表示橡胶棒和验电器金属箔带电情况的是( )
A. B. C. D.
8.(2026·湖南长沙·一模)如图所示,对下列现象的解释正确的是( )
A.图甲:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒得到了电子
B.图乙:A中的正电荷可以通过金属棒流向B,使B中的金属箔带同种电荷而张开
C.图丙:摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为异种电荷具有互相吸引的性质
D.图丁:用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球互相排斥,则两小球一定带有同种电荷
素养提升
9.四个悬挂着的通草球,静止时的位置关系如下列图片所示。下列说法正确的是( )
A.A球与C球一定带有异种电荷 B.B球可能带电,也可能不带电
C.B球与D球一定带有同种电荷 D.D球可能带电,也可能不带电
10.在冬天较干燥的条件下,当你触摸门把手或与人握手时,常有被电击的感觉。
(1)请你说说什么是“电击”;
(2)请你用所学的物理知识解释为什么会被“电击”。
11.趣味链接
人类对火的认识和利用,改变了世界,也改变了自己.可以说人类文明史,就是火的利用史.今天再让你见一下具有灵性的火焰.灵性一:李斌用手摩擦一束细塑料包扎带,由于静电作用,包扎带会张开.当他把火焰靠近包扎带时发现包扎带会合拢.灵性二:如图所示,李斌在带电体A的附近放置一支点燃的蜡烛,发现火焰会偏向A,且离A越近,火焰偏得越厉害.
(1)从以上材料中你认为火焰灵性一的原因是________.
(2)灵性二中其火焰偏向A的原因是________;就“火焰离A越近,偏得越厉害”的现象提出一个合理的猜想________.
迁移创新
12.物体带电的几种方法
自然界经常出现物体带电的情况,你知道有几种方法可以使物体带电吗?使物体带电有这样几种方法:
(一)摩擦起电:实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实。日常用的塑料梳子、笔杆,塑料尺与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电,摩擦起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生转移而使相互摩擦的两物体带上了等量的异种电荷。
根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同。科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:下表是研究摩擦起电时得到的物体带电次序,表中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
顺序
1
2
3
4
5
研究材料1
石棉
玻璃
羊毛
木棉
石蜡
研究材料2
羊毛
尼龙
木棉
火碱
树脂
(二)接触起电:将带电体甲与非带电体乙接触时,就会有一部分电子或从甲跑到乙上,或从乙跑到甲上,使原来非带电体乙带上了与带电体甲相同的电荷。
(三)感应起电:将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时,由于电荷间的相互作用,B的左端聚集了与A相反的电荷,右端聚集了与A相同的电荷。如图1所示,这就是感应起电。
(1)摩擦起电的过程并没有创造电荷而是电子发生了______。
(2)用摩擦过的玻璃棒靠近轻小的纸片,会看到小纸片被吸引到玻璃棒上,然后又看到有些小纸片从玻璃棒上“跳”下来,后一现象的原因是______。
(3)由表中判断玻璃和尼龙摩擦后,尼龙带______(选填“正电”或“负电”)。
13.我们知道,自然界中只存在两种电荷:一种与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,称为正电荷;一种与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,称为负电荷。为了进行本规律的探究,教材中安排了如图所示的三个实验活动:
实验1:将两根用丝绸摩擦过的有机玻璃棒相互靠近,观察现象;
实验2:将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,观察现象;
实验3:将用丝绸摩擦过的有机玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,观察现象。
问题:
(1)实验1中观察到的现象是_____________,可产生的合理猜想是____________;
(2)进行实验2的目的是________________;
(3)结合实验1和实验2,由实验3能判断出玻璃棒和橡胶棒带电情况是_____________;并能推断出自然界中_________两种电荷,而且异种电荷相互_________;
(4)为证明自然界中只存在两种电荷,还需要设计的关键实验环节是:
步骤1:________________;
步骤2:________________;
步骤3:________________。
(5)根据你设计的实验环节,请分析论证实验过程中可能出现的现象和得出的结论:_______________。
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