13.1 简单静电现象(讲义)物理新教材北师大版(北京)九年级全一册
2026-07-29
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摘要:
本初中物理讲义聚焦简单静电现象核心知识点,从摩擦起电现象及实质入手,系统梳理两种电荷及相互作用规律,进而学习验电器的结构与原理,最后拓展至静电的应用与防护实例,构建递进式学习支架。
资料以“知识点+随学随练”形式强化物理观念,通过生活实例(如梳头静电、油罐车防护)培养科学思维,题型覆盖基础到迁移创新,课中辅助教师高效授课,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第十三章
简单电路
第1节 简单静电现象
课标要点
1.认识摩擦起电现象,知道物体带电的本质;
2.掌握两种电荷及电荷间相互作用规律;
3.了解验电器结构、原理与作用;
4.能够区分静电的应用与静电防护实例。
学习重难点
重点:摩擦起电实质、两种电荷的相互作用、验电器工作原理。
难点:理解摩擦起电并不是创造电荷,只是电子发生转移;辨别静电应用与防护场景。
知识点 摩擦起电、静电现象
1.静电现象:摩擦后的物体能够吸引轻小物体,我们说物体带了电(带电荷)。
2.摩擦起电:
定义:用摩擦的方法使物体带电。
注意:①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子;
②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷;
③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电;
④摩擦起电并不是创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开,但电荷总量守恒。
随学随练粘有保护膜的PVC板块原来不带电。迅速撕下保护膜能使保护膜带上电荷,保护膜此时与衣服相吸引,也与PVC板相吸引。下列说法正确的是( )
A.衣服一定与保护膜带异种电荷
B.撕下保护膜后,PVC板块可能不带电
C.撕下保护膜后,PVC板块与保护膜带上同种电荷
D.若保护膜与带正电的玻璃棒相排斥,则PVC板块应该带负电
知识点 两种电荷及其相互作用(重点)
1.带电体:物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说是物体带了电(荷)。这样的物体叫做带电体。
2.两种电荷:自然界只有两种电荷—被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷(+);被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷(-)。
3.电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
带电体既能吸引不带电的轻小物体,又能吸引带异种电荷的带电体。
4.电荷:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷,符号是Q。电荷的单位是库仑(C)。
随学随练如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔张开是由于__________相互排斥;再用丝绸摩擦过的玻璃棒接触该验电器的金属球,验电器的金属箔张开的角度会先__________。
知识点 验电器(难点)
1.作用:检验物体是否带电;粗略判断带电多少。
2.结构:金属球、金属杆、金属箔、绝缘外壳。
3.工作原理:同种电荷相互排斥。带电物体接触金属球,电荷传导到两片金属箔,箔片带上同种电荷相互排斥而张开。
4.补充:验电器无法直接判断电荷正负。
随学随练丝绸摩擦过的玻璃棒上带有正电荷,将玻璃棒与验电器的金属球接触,金属箔的状态及其所带电荷的电性如图所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
知识点 静电现象的应用和防护
1.静电的应用(利用静电)
静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印。
2.静电的防护(防止静电带来危害)
油罐车尾部拖一条铁链、飞机起落架安装导电轮胎(导走静电);空气加湿减少静电产生;易燃易爆场所防止静电火花引发爆炸。
随学随练我国西晋学者张华在《博物志》中写到“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”,意思是人们梳头、脱衣时会看到小火星和听到微弱响声,此现象中( )
A.通过摩擦创造了电荷
B.头发越梳越乱是因为同种电荷相互吸引
C.梳子和头发相互排斥
D.负电荷在外衣和里面的衣服之间转移
题型 摩擦起电、静电现象
活学活用在“观察带电物体间的相互作用”的活动中,用干燥的丝绸摩擦过的有机玻璃棒和用干燥的毛皮摩擦过的橡胶棒,依次两两靠近,如图1所示。图(a)、(b)两图呈现相互排斥的现象,图(c)呈现相互吸引的现象。
(1)由实验现象可知,图中有机玻璃棒所带电荷与橡胶棒所带电荷是______(选填“相同”或“不同”)的。
(2)将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图2甲所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越______(选填“蓬松”或“紧密”),原因是______。
(3)三个悬挂的轻质小球,静止时的位置关系如图2乙所示,若C带正电,则A带______(选填“正电”“负电”“可能不带电”)。
题型 两种电荷及其相互作用
活学活用用餐巾纸摩擦一根吸管,使其带上电后放置于铁支架上,吸管可以绕铁支架自由转动。取一根玻璃棒,与丝绸摩擦后玻璃棒带________电荷(选填“正”或“负”)。将玻璃棒靠近带电吸管的一端时,吸管的运动情况如图所示。根据________(填电荷间作用规律)可知,吸管摩擦后带了________电荷(选填“正”或“负”),验电器的工作原理与这一现象的原理________(选填“相同”或“不相同”)。
题型 验电器
活学活用如图所示,小宋用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔张开是由于______(选填“同种”或“异种”)电荷相互排斥。小宋又从胶带卷轴上拉出长约20cm的胶带,剪下来粘在桌子的边缘,如图所示,用不带电的笔杆靠近胶带光滑面,发现胶带会被吸引,她由此猜想撕下的胶带光滑面带负电荷,为了验证此猜想,小宋从实验室找了毛皮、丝绸、橡胶棒、玻璃棒器材,她的操作方法是______,如果观察到______,就说明撕下的胶带光滑面带负电荷。
题型 静电现象的应用和防护
活学活用如图所示的实例中,属于防止静电带来危害的是( )
A.静电喷涂 B.静电拖把
C.静电释放器 D.静电除尘
基础通关
1.如图乙所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔张开是由于___________。
2.将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手顺着塑料丝捋几下,可以看到塑料绳的细丝纷纷散开如图所示,这是由于( )
A.同种电荷相互排斥 B.异种电荷相互吸引
C.同种电荷相互吸引 D.异种电荷相互排斥
3.把一段塑料绳撕成细条,如图甲所示,然后用干燥的纸巾反复摩擦塑料细条,发现摩擦过的塑料细条张开,如图乙所示,这是因为摩擦过的塑料细条( )
A.带上了同种电荷而互相吸引
B.带上了异种电荷而互相吸引
C.带上了同种电荷而互相排斥
D.带上了异种电荷而互相排斥
4.静电喷涂利用了静电现象,其喷涂原理如图所示,被喷涂的工件带正电。工作时,静电喷涂的喷枪接高压电源,雾化后的涂料微粒通过枪口时由于得到电子而带负电,从而吸附在带正电的工件表面,最后雾化后的涂料微粒又因____________而散开。
5.用干燥的餐巾纸分别摩擦两个气球,当两个气球靠近时发现相互排斥,如图所示。下列说法正确的是( )
A.气球与餐巾纸摩擦过程中创造了电荷
B.两个气球中一个带电,一个不带电
C.两个气球一定都带电,且带同种电荷
D.两个气球一定都带电,且带异种电荷
素养提升
6.宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载:“禁中以翠尾作帚,每幸诸阁,掷龙脑以辟秽,过则以翠尾扫之,皆聚,无有遗者”。下列关于该现象分析正确的是( )
A.翠尾扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷
B.扫地时翠尾扫帚会带电是因为分子发生了转移
C.翠尾扫帚摩擦带电吸引轻小物体
D.该现象与验电器的工作原理相同
7.(多选)某校科学魔术队的同学通过摩擦使材料相同的三束塑料丝A、B、C带电,将它们用塑料管支起来并排放在讲桌上时,出现了如图所示的情境。已知摩擦塑料丝的材料有两种,下列说法正确的是( )
A.塑料丝A和塑料丝B带有同种电荷
B.塑料丝B和塑料丝C带有异种电荷
C.摩擦塑料丝A和B的是同种材料
D.摩擦塑料丝A和C的材料可能相同
8.如图所示,在一次科学实验表演中,某同学用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管。然后将摩擦过的塑料丝抛向空中,紧接着用摩擦过的塑料管从下方靠近塑料丝,塑料丝就像一只“会飞的章鱼”,悬浮在塑料管上方。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.毛皮与塑料丝摩擦创造了电荷
B.摩擦后的毛皮与塑料丝之间相互吸引
C.摩擦后的毛皮与塑料管带有同种电荷
D.与毛皮摩擦后的塑料丝和塑料管带有异种电荷
9.(多选)取两个相同的验电器A和B,它们的金属箔完全闭合。用毛皮摩擦橡胶棒,使橡胶棒带负电荷,用这个橡胶棒接触A的金属球,可以看到A的金属箔张开。再用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒摩擦时,毛皮上的一部分电荷转移到橡胶棒上
B.验电器A的金属箔张开是由于同种电荷互相排斥
C.用金属棒连接后,金属棒中的电流方向由M指向N
D.用金属棒连接后,A中的电荷全部移动到B
10.有甲、乙、丙、丁四个轻质小球,乙带正电,把四个小球分别两两靠近时,发现乙吸引甲,丙吸引乙,丁吸引丙也吸引甲,则丁球的带电情况是( )
A.一定带负电,或一定不带电 B.一定带正电,或一定不带电
C.不带电 D.可能带负电,可能带正电,也可能不带电
迁移创新
11.厨房烟雾中含有水汽、空气和油脂液滴等,直接排放会污染空气。抽油烟机可有效减少油烟污染,其中“静电分离”技术可让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当烟雾由下往上从两金属板间通过时,空气和水汽不带电可顺利通过,而带电的油脂液滴会被一侧的金属板吸附,并流入下方的油杯。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.
12.下列根据所列现象进行的推测正确的是( )
A.现象:水和酒精混合后总体积变小→推测:分子之间存在引力
B.现象:破镜不能重圆→推测:分子间距离太远,相互作用力几乎为零
C.现象:共享单车骑行时不用充电→推测:能量不守恒
D.现象:摩擦起电→推测:不同物质相互摩擦后原子核发生了转移
13.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
14.有甲、乙、丙、丁四个轻质小球,乙带正电,把四个小球分别两两靠近时,发现乙吸引甲,丙吸引乙,丁吸引丙也吸引甲,则丁球的带电情况是( )
A.可能带负电,也可能不带电 B.可能带正电,也可能不带电
C.不带电 D.可能带负电,可能带正电,也可能不带电
15.如图是某同学制作的静电发动机结构图,主要部分有:
电容杯、转杯、铝箔条,用毛皮摩擦过的橡胶棒,使电容杯带电后,通过铝箔条把电荷传导到转杯的铝箔上,由于静电_____作用,静电发动机的转杯转动起来。
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第十三章
简单电路
第1节 简单静电现象
课标要点
1.认识摩擦起电现象,知道物体带电的本质;
2.掌握两种电荷及电荷间相互作用规律;
3.了解验电器结构、原理与作用;
4.能够区分静电的应用与静电防护实例。
学习重难点
重点:摩擦起电实质、两种电荷的相互作用、验电器工作原理。
难点:理解摩擦起电并不是创造电荷,只是电子发生转移;辨别静电应用与防护场景。
知识点 摩擦起电、静电现象
1.静电现象:摩擦后的物体能够吸引轻小物体,我们说物体带了电(带电荷)。
2.摩擦起电:
定义:用摩擦的方法使物体带电。
注意:①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子;
②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷;
③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电;
④摩擦起电并不是创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开,但电荷总量守恒。
随学随练粘有保护膜的PVC板块原来不带电。迅速撕下保护膜能使保护膜带上电荷,保护膜此时与衣服相吸引,也与PVC板相吸引。下列说法正确的是( )
A.衣服一定与保护膜带异种电荷
B.撕下保护膜后,PVC板块可能不带电
C.撕下保护膜后,PVC板块与保护膜带上同种电荷
D.若保护膜与带正电的玻璃棒相排斥,则PVC板块应该带负电
【答案】D
【详解】A.保护膜与衣服相吸引,可能是衣服不带电(带电体能吸引轻小物体),不一定是异种电荷,故A错误;
B.撕下保护膜时,两者因摩擦起电带等量异种电荷,PVC板块必然带电,故B错误;
C.若PVC板块与保护膜带同种电荷,会相互排斥,但题目中保护膜与PVC板相吸引,说明带异种电荷,故C错误;
D.保护膜与带正电的玻璃棒排斥,说明保护膜带正电;根据摩擦起电规律,PVC板块应带等量负电,故D正确。
故选D。
知识点 两种电荷及其相互作用(重点)
1.带电体:物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说是物体带了电(荷)。这样的物体叫做带电体。
2.两种电荷:自然界只有两种电荷—被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷(+);被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷(-)。
3.电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
带电体既能吸引不带电的轻小物体,又能吸引带异种电荷的带电体。
4.电荷:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷,符号是Q。电荷的单位是库仑(C)。
随学随练如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔张开是由于__________相互排斥;再用丝绸摩擦过的玻璃棒接触该验电器的金属球,验电器的金属箔张开的角度会先__________。
【答案】 同种电荷 减小
【详解】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故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。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若接触验电器金属球,正负电荷相互中和,所以金属箔张开的角度会变小。
知识点 验电器(难点)
1.作用:检验物体是否带电;粗略判断带电多少。
2.结构:金属球、金属杆、金属箔、绝缘外壳。
3.工作原理:同种电荷相互排斥。带电物体接触金属球,电荷传导到两片金属箔,箔片带上同种电荷相互排斥而张开。
4.补充:验电器无法直接判断电荷正负。
随学随练丝绸摩擦过的玻璃棒上带有正电荷,将玻璃棒与验电器的金属球接触,金属箔的状态及其所带电荷的电性如图所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】丝绸摩擦过的玻璃棒上带有正电荷,将玻璃棒与验电器的金属球接触,验电器的金属球、金属杆、金属箔片都是导体,玻璃棒上的正电荷会转移到两片金属箔片上,两片金属箔片都带上正电荷,同种电荷相互排斥,所以两片金属箔片会张开,故A正确,BCD错误。
故选A。
知识点 静电现象的应用和防护
1.静电的应用(利用静电)
静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印。
2.静电的防护(防止静电带来危害)
油罐车尾部拖一条铁链、飞机起落架安装导电轮胎(导走静电);空气加湿减少静电产生;易燃易爆场所防止静电火花引发爆炸。
随学随练我国西晋学者张华在《博物志》中写到“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”,意思是人们梳头、脱衣时会看到小火星和听到微弱响声,此现象中( )
A.通过摩擦创造了电荷
B.头发越梳越乱是因为同种电荷相互吸引
C.梳子和头发相互排斥
D.负电荷在外衣和里面的衣服之间转移
【答案】D
【详解】A.摩擦起电是电荷的转移,而非创造电荷,故A不符合题意;
B.头发越梳越乱是梳头时头发带上了同种电荷,因为同种电荷相互排斥,而非吸引,故B不符合题意;
C.梳子与头发摩擦后带异种电荷,异种电荷相互吸引,故C不符合题意;
D.摩擦时电子在外衣和内衣间转移,使两者带电,电子带负电荷,故D符合题意。
故选D。
题型 摩擦起电、静电现象
活学活用在“观察带电物体间的相互作用”的活动中,用干燥的丝绸摩擦过的有机玻璃棒和用干燥的毛皮摩擦过的橡胶棒,依次两两靠近,如图1所示。图(a)、(b)两图呈现相互排斥的现象,图(c)呈现相互吸引的现象。
(1)由实验现象可知,图中有机玻璃棒所带电荷与橡胶棒所带电荷是______(选填“相同”或“不同”)的。
(2)将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图2甲所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越______(选填“蓬松”或“紧密”),原因是______。
(3)三个悬挂的轻质小球,静止时的位置关系如图2乙所示,若C带正电,则A带______(选填“正电”“负电”“可能不带电”)。
【答案】(1)不同
(2) 蓬松 同种电荷互相排斥
(3)负电
【详解】(1)图(a)和(b)显示同种棒靠近时相互排斥,同种棒所带的电荷相同,故同种电荷相互排斥;图(c)显示有机玻璃棒和橡胶棒相互吸引,根据异种电荷互相吸引可知,它们带的是不同种类的电荷。
(2)[1][2]塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝 ,用手向下捋几下后,由于摩擦起电,细丝带上了同种电荷,同种电荷互相排斥,带上同种电荷的塑料细丝之间会相互排斥,因此它们越来越蓬松。
(3)B与C相互吸引,由于C带正电,则B可能带负电(异种电荷相互吸引),B也可能不带电(带电体可以吸引轻小物体)。但考虑到A与B也相互排斥,说明B一定带电,故排除B不带电的可能性,综述可知,B一定带负电。由图2乙可知,A和B相互排斥,由于B是带电体,则A也一定是带电体,根据同种电荷互相排斥可知,B带负电,则A也带负电。
题型 两种电荷及其相互作用
活学活用用餐巾纸摩擦一根吸管,使其带上电后放置于铁支架上,吸管可以绕铁支架自由转动。取一根玻璃棒,与丝绸摩擦后玻璃棒带________电荷(选填“正”或“负”)。将玻璃棒靠近带电吸管的一端时,吸管的运动情况如图所示。根据________(填电荷间作用规律)可知,吸管摩擦后带了________电荷(选填“正”或“负”),验电器的工作原理与这一现象的原理________(选填“相同”或“不相同”)。
【答案】 正 同种电荷相互排斥 正 相同
【详解】[1]与丝绸摩擦后的玻璃棒,失去电子,带正电荷。
[2][3]观察图片可知,当带正电的玻璃棒靠近吸管时,吸管远离玻璃棒,即他们之间会相互排斥,根据“同种电荷相互排斥”可知,吸管与玻璃棒带同种电荷,即吸管带正电荷。
[4]验电器的工作原理是:用带电体靠近金属球时,就有一部分电荷发生了转移,使验电器的两片金属箔带上了同种电荷,由于相互排斥而张开,故验电器的工作原理与题中现象的原理相同。
题型 验电器
活学活用如图所示,小宋用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔张开是由于______(选填“同种”或“异种”)电荷相互排斥。小宋又从胶带卷轴上拉出长约20cm的胶带,剪下来粘在桌子的边缘,如图所示,用不带电的笔杆靠近胶带光滑面,发现胶带会被吸引,她由此猜想撕下的胶带光滑面带负电荷,为了验证此猜想,小宋从实验室找了毛皮、丝绸、橡胶棒、玻璃棒器材,她的操作方法是______,如果观察到______,就说明撕下的胶带光滑面带负电荷。
【答案】 同种 见解析 见解析
【详解】[1]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触验电器的金属球时,负电荷转移到验电器的金属箔,使金属箔都带负电荷,验电器的金属箔张开是由于同种电荷互相排斥而张开。
[2][3]同种电荷相排斥,异种电荷相吸引;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;可以用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近撕下的胶带的光滑面,若观察到橡胶棒排斥胶带的光滑面,说明撕下的胶带光滑面带负电荷;或用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近撕下的胶带的光滑面,若观察到玻璃棒吸引胶带的光滑面,说明撕下的胶带光滑面带负电荷。
题型 静电现象的应用和防护
活学活用如图所示的实例中,属于防止静电带来危害的是( )
A.静电喷涂 B.静电拖把
C.静电释放器 D.静电除尘
【答案】C
【详解】A.静电喷涂是利用异种电荷相互吸引的原理,使油漆微粒吸附到工件表面,这是静电的应用,故A不符合题意;
B.静电拖把是利用摩擦起电的原理,使拖把带电后能吸引轻小物体(如灰尘、毛发),这是静电的应用,故B不符合题意;
C.静电释放器是在加油站等易燃易爆场所,通过人体触摸将身体上积累的静电荷导入大地,防止静电放电产生电火花引发危险,这属于防止静电带来的危害,故C符合题意;
D.静电除尘是利用静电吸附作用,使烟尘中的尘埃带电,在电场力的作用下被吸附到电极上,从而达到除尘的目的,这是静电的应用,故D不符合题意。
故选C。
基础通关
1.如图乙所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔张开是由于___________。
【答案】同种电荷相互排斥
【详解】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触验电器的金属球后,电子会从两片金属箔经过金属球转移到玻璃棒上,验电器的两片金属箔因失去电子会同时带上正电荷,根据电荷间的相互作用规律,同种电荷相互排斥,因此金属箔张开。
2.将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手顺着塑料丝捋几下,可以看到塑料绳的细丝纷纷散开如图所示,这是由于( )
A.同种电荷相互排斥 B.异种电荷相互吸引
C.同种电荷相互吸引 D.异种电荷相互排斥
【答案】A
【详解】塑料细丝与手摩擦,摩擦起电,不同的塑料细丝带上同种电荷,同种电荷相互排斥而导致细丝纷纷散开,故选A。
3.把一段塑料绳撕成细条,如图甲所示,然后用干燥的纸巾反复摩擦塑料细条,发现摩擦过的塑料细条张开,如图乙所示,这是因为摩擦过的塑料细条( )
A.带上了同种电荷而互相吸引
B.带上了异种电荷而互相吸引
C.带上了同种电荷而互相排斥
D.带上了异种电荷而互相排斥
【答案】C
【详解】当用干燥的纸巾反复摩擦塑料细条时,会发生摩擦起电现象。塑料细条会带上同种电荷相互排斥,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选 C。
4.静电喷涂利用了静电现象,其喷涂原理如图所示,被喷涂的工件带正电。工作时,静电喷涂的喷枪接高压电源,雾化后的涂料微粒通过枪口时由于得到电子而带负电,从而吸附在带正电的工件表面,最后雾化后的涂料微粒又因____________而散开。
【答案】同种电荷互相排斥
【详解】当涂料微粒在工件表面逐渐积累,由于同种电荷相互排斥,涂料会散开,形成均匀的涂层。
5.用干燥的餐巾纸分别摩擦两个气球,当两个气球靠近时发现相互排斥,如图所示。下列说法正确的是( )
A.气球与餐巾纸摩擦过程中创造了电荷
B.两个气球中一个带电,一个不带电
C.两个气球一定都带电,且带同种电荷
D.两个气球一定都带电,且带异种电荷
【答案】C
【详解】根据电荷间的作用规律,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体还可以吸引轻小物体。两个气球相互排斥,说明它们之间是同种电荷间的相互作用,所以两个气球一定都带电,且带同种电荷。同时,摩擦起电的实质是电荷的转移,而不是创造了电荷。故C正确,ABD错误。
故选C。
素养提升
6.宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载:“禁中以翠尾作帚,每幸诸阁,掷龙脑以辟秽,过则以翠尾扫之,皆聚,无有遗者”。下列关于该现象分析正确的是( )
A.翠尾扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷
B.扫地时翠尾扫帚会带电是因为分子发生了转移
C.翠尾扫帚摩擦带电吸引轻小物体
D.该现象与验电器的工作原理相同
【答案】C
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,并不是创造了电荷,电荷不能凭空产生,故A错误;
B.摩擦起电是电荷发生转移,不是分子发生转移,故B错误;
C.带电体的性质是可以吸引轻小物体,翠尾扫帚摩擦后带电,会吸引轻小的灰尘,故 C正确;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,该现象是带电体吸引轻小物体,二者原理不同,故D错误。
故选C。
7.(多选)某校科学魔术队的同学通过摩擦使材料相同的三束塑料丝A、B、C带电,将它们用塑料管支起来并排放在讲桌上时,出现了如图所示的情境。已知摩擦塑料丝的材料有两种,下列说法正确的是( )
A.塑料丝A和塑料丝B带有同种电荷
B.塑料丝B和塑料丝C带有异种电荷
C.摩擦塑料丝A和B的是同种材料
D.摩擦塑料丝A和C的材料可能相同
【答案】ABC
【详解】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,且题干明确三束塑料丝均带电,结合题图可知:A与B相互排斥,B与C相互吸引。
A.A和B相互排斥,因此二者带同种电荷,故A正确;
B.B和C均带电,且相互吸引,因此二者带异种电荷,故B正确;
C.不同材料对核外电子的束缚能力不同,同种材料对核外电子束缚能力相同;用同种材料摩擦塑料丝时,塑料丝带同种电荷,不同材料摩擦塑料丝时,塑料丝带异种电荷。已知摩擦塑料丝的材料有两种,由于A、B带同种电荷,故摩擦A、B的是同种材料,故C正确;
D.A和B带同种电荷,B和C带异种电荷,因此A和C带异种电荷,摩擦A、C的材料一定不同,故D错误。
故选ABC。
8.如图所示,在一次科学实验表演中,某同学用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管。然后将摩擦过的塑料丝抛向空中,紧接着用摩擦过的塑料管从下方靠近塑料丝,塑料丝就像一只“会飞的章鱼”,悬浮在塑料管上方。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.毛皮与塑料丝摩擦创造了电荷
B.摩擦后的毛皮与塑料丝之间相互吸引
C.摩擦后的毛皮与塑料管带有同种电荷
D.与毛皮摩擦后的塑料丝和塑料管带有异种电荷
【答案】B
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,而不是创造电荷,故A错误;
B.毛皮与塑料丝摩擦后,两者会带上异种电荷,异种电荷相互吸引,故B正确;
C.毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管时,塑料丝和塑料管都会带上与毛皮异种的电荷,故C错误;
D.毛皮与塑料丝、塑料管摩擦后,塑料丝和塑料管会带上同种电荷,所以它们之间会相互排斥,这也是塑料丝能悬浮在塑料管上方的原因,故D错误。
故选B。
9.(多选)取两个相同的验电器A和B,它们的金属箔完全闭合。用毛皮摩擦橡胶棒,使橡胶棒带负电荷,用这个橡胶棒接触A的金属球,可以看到A的金属箔张开。再用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒摩擦时,毛皮上的一部分电荷转移到橡胶棒上
B.验电器A的金属箔张开是由于同种电荷互相排斥
C.用金属棒连接后,金属棒中的电流方向由M指向N
D.用金属棒连接后,A中的电荷全部移动到B
【答案】AB
【详解】A.毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮上的电子转移到了橡胶棒上,毛皮带正电,橡胶棒得到了电子,橡胶棒带负电,故A正确;
B.验电器的工作原理是同种电荷互相排斥,由于验电器A带负电荷,同种电荷互相排斥,金属箔片张开,故B正确;
C.正电荷定向移动的方向规定为电流方向,用金属棒连接后,验电器A的电子通过金属棒转移到验电器B,由于自由电子带负电,与电流方向相反,所以金属棒中的电流方向由N指向M,故C错误;
D.用金属棒连接后,A中的部分电荷(电子)移动到B验电器上;故D错误。
故选AB。
10.有甲、乙、丙、丁四个轻质小球,乙带正电,把四个小球分别两两靠近时,发现乙吸引甲,丙吸引乙,丁吸引丙也吸引甲,则丁球的带电情况是( )
A.一定带负电,或一定不带电 B.一定带正电,或一定不带电
C.不带电 D.可能带负电,可能带正电,也可能不带电
【答案】D
【详解】由题意,乙带正电。带电体能够吸引带异种电荷的物体或不带电的轻小物体。乙吸引甲,则甲带负电或不带电;丙吸引乙,则丙带负电或不带电。丁吸引甲和丙,分析如下:①若丁带正电,可吸引带负电的甲和丙;②若丁带负电,可吸引不带电的甲和丙;③若丁不带电,可被带负电的甲和丙吸引,因为力的作用是相互的,所以丁也吸引甲和丙。三种情况均可能,因此丁的带电情况是可能带正电,可能带负电,也可能不带电,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
迁移创新
11.厨房烟雾中含有水汽、空气和油脂液滴等,直接排放会污染空气。抽油烟机可有效减少油烟污染,其中“静电分离”技术可让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当烟雾由下往上从两金属板间通过时,空气和水汽不带电可顺利通过,而带电的油脂液滴会被一侧的金属板吸附,并流入下方的油杯。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】D
【详解】静电分离是让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷,当烟雾由下往上从两金属板间通过时,空气和水汽由于不带电顺利通过,而油脂液滴会被一侧的金属板吸附,说明两侧金属板带电荷不同,且油滴与吸引的金属板带异种电荷,由于油滴带负电荷,因而带正电的金属板吸引,并在重力作用下流入带正电金属板下方的油杯,故选D。
12.下列根据所列现象进行的推测正确的是( )
A.现象:水和酒精混合后总体积变小→推测:分子之间存在引力
B.现象:破镜不能重圆→推测:分子间距离太远,相互作用力几乎为零
C.现象:共享单车骑行时不用充电→推测:能量不守恒
D.现象:摩擦起电→推测:不同物质相互摩擦后原子核发生了转移
【答案】B
【详解】A.水和酒精混合后总体积变小,是因为分子间有间隙,分子运动时彼此进入对方的空隙,使总体积减小,因此可以推测出分子间存在空隙,故A错误;
B.分子间存在相互作用的引力和斥力。破镜不能重圆,因分子间距离太远,相互作用力几乎为零,故B正确;
C.共享单车骑行时不用充电,能量其实是守恒的,它只是把骑行的机械能转化成了电能,并没有凭空产生能量,故C错误;
D.摩擦起电的本质是电子转移,而不是原子核转移,故D错误。
故选B。
13.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
【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。
14.有甲、乙、丙、丁四个轻质小球,乙带正电,把四个小球分别两两靠近时,发现乙吸引甲,丙吸引乙,丁吸引丙也吸引甲,则丁球的带电情况是( )
A.可能带负电,也可能不带电 B.可能带正电,也可能不带电
C.不带电 D.可能带负电,可能带正电,也可能不带电
【答案】D
【详解】四个轻质小球,乙带正电,乙吸引甲,则甲带负电或为不带电的轻质小球;丙吸引乙,则丙带负电或为不带电的轻质小球;则有下面几种情况:若甲和丙都带负电,则丁可能带正电或不带电;若甲和丙都不带电,则丁带正电或者负电;故A、B、C不符合题意, D符合题意。
故选D。
15.如图是某同学制作的静电发动机结构图,主要部分有:
电容杯、转杯、铝箔条,用毛皮摩擦过的橡胶棒,使电容杯带电后,通过铝箔条把电荷传导到转杯的铝箔上,由于静电_____作用,静电发动机的转杯转动起来。
【答案】斥力
【详解】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,通过铝箔条可以把负电荷传导到转杯的铝箔上,在距离达到一定时,分子间的分子轨道发生错位重叠,电子之间的相互作用力超出分子间所允许的临界力,造成分子间能量分布不均,因而形成静电斥力现象,这样静电发动机的转杯就转动起来的。
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