内容正文:
第三节 电 荷
【新教材北师大版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+4个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
提问静电现象的产生方式,引出摩擦起电。
告诉学生带电物体能吸引轻小物体,让学生设计实验验证电是由摩擦产生的,完成导学案上活动一
提问:为什么摩擦以后会带电?
借助模型法帮助学生理解摩擦起电的本质:物体内有两种带电粒子,一种是带正电的质子,一个质子带一个单位正电荷,另一种是带负电的电子,一个电子带一个单位负电荷,介绍质子在原子核内,电子在外层绕原子核运动,用红色圆形磁贴代表质子,蓝色代表电子,展示大致排布。并通过计算得出通常情况下,物体没有呈现带电性两物体摩擦时电子在外侧容易发生转移。通过计算得出得失电子后物体呈现的带电性。
知识归纳
【知识点1 摩擦起电】
1. 摩擦起电
(1)【演示实验】第一次直接用梳子靠近纸屑,第二次用摩擦过的梳子靠近纸屑
(2)冬天,晚上脱化纤衣物时,会看到点点火花,这是为什么?
猜想:产生以上现象的原因是什么?
这是因为摩擦过的物体带了“电”,或者说带了电荷。
(3)定义:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
2.带电体具有吸引轻小物体的性质。
【例1】(2026•湖南长沙月考)如图所示,小朋友玩滑梯时,头发一根根竖了起来,出现了“怒发冲冠”的现象。下列说法正确的是( )
A.“怒发冲冠”现象的原因与验电器的工作原理相同
B.由于同名磁极相互排斥,导致小朋友头发竖了起来
C.小朋友从滑梯上下滑的过程中,电能转化为机械能
D.人的身体与滑梯摩擦时创造了电荷,导致身体带电
【答案】A
【解析】A.“怒发冲冠”是因为头发带同种电荷,同种电荷相排斥,因此“怒发冲冠”,与验电器的工作原理:同种电荷相排斥,故A正确;
B.小朋友玩滑梯,人与滑梯发生摩擦,摩擦起电,是由于同种电荷相互排斥,导致小朋友头发竖了起来,故B错误;
C.小朋友从滑梯上下滑的过程中,重力势能转化为动能和内能,不是电能转化为机械能,故C错误;
D.摩擦起电的实质是电子的转移,人的身体与滑梯摩擦时电子转移,导致身体带电,摩擦起电不会创造电荷,故D错误。故选:A。
【变式1-1】(2026•河北保定市·期中)如图所示,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,这是由于( )
A.摩擦起电创造了电荷 B.毛皮上的电子转移到橡胶棒上
C.橡胶棒上的电子转移到毛皮上 D.毛皮上的正电荷转移到了橡胶棒上
【答案】B
【解析】摩擦起电的实质是电荷的转移;当用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒会带负电,这是由于毛皮上的电子转移到了橡胶棒上,故橡胶棒带负电。
故选:B。
【变式1-2】(2026•江苏镇江·期末)如图所示,把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上,吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,则( )
A.吸管带正电
B.餐巾纸带负电
C.吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子,吸管得到电子
D.用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,说明玻璃棒带正电
【答案】C
【解析】AB、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,说明吸管带有与橡胶棒同种的电荷,同种电荷相互排斥,吸管带负电;餐巾纸带正电,故AB错误;
C、吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子带正电,吸管得到电子带负电,故C正确;
D、用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,玻璃棒可能不带电,带电的吸管与玻璃棒相互吸引,故D错误。故选:C。
【知识点2 两种电荷】
1. 两种电荷
(1)正电荷:丝绸与玻璃棒A摩擦,A能吸引碎纸屑,说明玻璃棒A带电.――规定为正电荷.
(2)负电荷:毛皮与橡胶棒B摩擦,B能吸引碎纸屑,说明橡胶棒B带电.――规定为负电荷.
2.电荷间的相互作用
(1)自然界中只有两种电荷。
(2)同种电荷相互排拆,异种电荷相互吸引。
【例2】(2026•山东东营·期末)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细线悬挂,相互作用情况如图所示。如果丙带负电,则甲( )
A.一定带负电 B.一定带正电
C.一定不带电 D.可能带负电
【答案】B
【解析】已知丙带负电,由图可知,乙、丙相互吸引,则乙带正电或不带电;甲、乙相互排斥,则甲、乙均带电且带同种电荷。综上可知,甲一定带正电,B正确。故选:B。
【变式2-1】(2026•福建福州·期中)甲、乙、丙、丁四个通草球,它们之间相互作用的情况是:丁吸引乙,乙排斥丙,丙吸引甲,已知丁带正电,那么甲物体( )
A.一定带正电 B.一定带负电
C.可能带负电 D.可能带正电
【答案】D
【解析】已知丁带正电,丁吸引乙,则乙可能带负电,可能不带电;
已知乙排斥丙,则乙丙一定带同种电荷,即都带负电;
丙吸引甲,则甲可能带正电,也可能不带电。所以甲有两种可能性。故选:D。
【变式2-2】(2025•河北承德·期中)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”),而手与塑料细丝带上的是 (选填“同种”或“异种”)电荷;用丝绸摩擦过的玻璃棒带上了电,这是因为在摩擦过程中玻璃棒 (选填“得到”或“失去”)电子。
【答案】蓬松;异种;失去
【解析】用手向下捋塑料细丝,手与塑料细丝摩擦使塑料细丝带上同种电荷,而同种电荷相互排斥,所以塑料细丝会越来越蓬松。
手和塑料细丝摩擦的过程中,原子核对电子束缚能力强的会得到电子而带负电,原子核对电子束缚能力弱的会失去电子而带正电,所以手与塑料细丝带上的是异种电荷。
摩擦起电的实质并不是创造了电荷,只是电荷发生了转移,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,是因为玻璃棒的原子核对电子的束缚能力比丝绸弱,在摩擦的过程中失去电子而带正电。
【知识点3 验电器】
1. 如何检验物体是否带电
方法一:利用带电体的基本性质检验。
方法二:用检验仪器——验电器
检验原理:同种电荷互相排斥。
2.电荷量及单位
在这里我们把电荷的多少叫做电荷量。
电荷量的单位:库仑,简称库.符号为C。
【例3】(2026•湖北荆州·期中)如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,下列说法正确的是( )
A.金属球带正电,金属箔带负电
B.两片金属箔都带负电,由于互相排斥而张开
C.两片金属箔都带正电,由于互相排斥而张开
D.任何情况下,验电器都不能够检验出带电体所带电荷的电性
【答案】C
【解析】被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球,金属球和验电器的两片金属箔都带正电,由于同种电荷互相排斥,验电器的两片金属箔张开;一般情况下验电器不能够检验出带电体所带电荷的电性,如果已知验电器所带电荷的电性,用该验电器去检验另一个带电体,可以根据两片金属箔张开角度的变化判断另一个带电体所带的电性(如果是同种电荷,金属箔张开角度变大,如果是异种电荷,金属箔张开角度变小),故ABD错误,C正确。故选:C。
【变式3-1】(2026•湖北鄂州·期末)将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】金属箔片张开是因为两箔片都带了同种电荷,相互排斥的结果,故CD错误;将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,橡胶棒带负电,故B错误,A正确;故选:A。
【变式3-2】(2026•四川巴中·期中)用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 正电荷从丝绸转移到玻璃棒
B.玻璃棒带正电是因为得到了电子
C.摩擦起电是创造了电荷
D.验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】AB、由正、负电荷的规定可知用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这是因为玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸得到电子而带负电,并不是正电荷在丝绸和玻璃棒之间发生了转移,AB错误;
C、摩擦起电的实质是电荷的转移,在摩擦起电中并没有创造电荷,故C错误;
D、验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥,故D正确。
故选:D。
【知识点4 静电现象的应用和防护】
1.静电的利用
(1)静电除尘:在工业生产中,利用静电可以去除空气中的粉尘。含尘气体经过高压电场时,粉尘会带上电荷,然后被吸附到带相反电荷的电极上,从而达到除尘的目的,这种方法广泛应用于水泥厂、钢铁厂等场所。
(2)静电喷涂:在喷漆作业中,将涂料微粒带上电荷,把被涂物作为带相反电荷的电极,涂料微粒在静电力的作用下会飞向被涂物,均匀地吸附在其表面,这样可以提高涂料的利用率,使涂层更加均匀。
2. 静电的危害与防止
(1)危害:在加油站、面粉厂等场所,静电产生的火花可能会引起爆炸或火灾;在电子工业中,静电可能会损坏精密的电子元件;在纺织工业中,静电会使纤维缠绕、吸附灰尘,影响产品质量。
(2)防止措施:为了防止静电带来的危害,可以采取接地的方法,将静电导入大地,比如油罐车后面拖一条铁链与地面接触,就是为了将油罐上的静电及时导入大地;在干燥的环境中,保持一定的湿度可以减少静电的产生,因为潮湿的空气能导电,有助于电荷的释放;此外,还可以使用抗静电材料,这些材料能减少静电的积累。
【例4】(2026•广东深圳龙岗区月考)如图所示是一种静电喷涂枪,通电之后,它可以使涂料微粒带上负电荷;当涂料喷出后,更易形成分散的雾状微粒,并均匀分布到被喷涂的工件上。下列说法正确的是( )
A.喷涂枪口与被喷涂工件之间形成向左的电流
B.涂料微粒带上负电的原因是因为得到了正电荷
C.涂料喷出后更易形成分散的雾状是因为同种电荷相互排斥
D.若被喷涂工件带上负电荷,能使喷涂效果更好
【答案】C
【解析】A.正电荷移动的方向为电流的方向,电流方向与电子移动方向相反,故A错误;
B.涂料微粒带上负电的原因电子的转移,是涂料微粒得到了电子,故B错误;
C.涂料喷出后更易形成分散的雾状是因为同种电荷相互排斥,故C正确;
D.若被喷涂工件带上负电荷,涂料微粒带负电荷,相互排斥,喷涂效果不好,故D错误;故选:C。
【变式4-1】(2026•上海浦东区·期末)妈妈新购置了一个带静电除尘纸的拖把,拖地时除尘纸与地板摩擦可以轻松将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B.静电除尘纸与地板带上同种电荷
C.若除尘纸与地板摩擦时得到电子,除尘纸会带正电
D.与地面摩擦后静电除尘纸带电,能吸引轻小物体
【答案】D
【解析】A.静电除尘纸和地面摩擦而带上电荷,从而吸引灰尘和头发这些轻小物体,摩擦起电的实质是电荷的转移,并没有创造电荷,故A错误;
B.静电除尘纸与地板摩擦后,一个失去电子带正电,一个得到电子带负电,带上异种电荷,故B错误;
C.若除尘纸与地板摩擦时得到电子,得到电子后,负电荷比正电荷多,除尘纸会带负电,故C错误;
D.与地面摩擦后静电除尘纸带电,能吸引轻小物体,故D正确。故选:D。
【变式4-2】(2026•广东广州·期末)如图是一种用于粉尘、细菌收集的静电除尘装置原理图。含尘气体通过金属网前置过滤器进入到离子发生器,经过离子发生器后,尘粒会带正电,除尘过程中尘粒从左至右奔向积尘盘的负极,最终被吸附到积尘盘上。下列说法正确的是( )
A.空气被电离使尘粒带上了电是创造电荷的过程
B.带电尘粒被吸附到积尘盘负极是因为异种电荷相互吸引
C.该静电除尘装置除尘时,尘粒产生的瞬时电流方向向左
D.若某些轻小尘粒进入过滤器,但未经过离子发生器,直接到达积尘盘附近,一定不会被积尘盘吸引
【答案】B
【解析】A、空气被电离没有创造电荷,而是用电离的方法使正负电荷分开,故A错误;
B、含尘气体通过金属网前置过滤器进入到离子发生器,空气分子被电离为正离子和电子,正离子使尘粒带正电奔向积尘盘的负极,所以带电尘粒被吸附到积尘盘负极是因为异种电荷相互吸引,故B正确;
C、该静电除尘装置除尘时,尘粒带正电从左至右奔向积尘盘的负极,尘粒产生的瞬时电流方向向右,故C错误;
D、若某些轻小尘粒进入过滤器,但未经过离子发生器,直接到达积尘盘附近,可能会被积尘盘吸引,因为带电体具有吸引轻小物体的性质,故D错误。
故选:B。
模块三 课后作业
一、单选题(共?题)
1.(2026•河北廊坊·期中)如图所示,在科技节表演中,小林用PVC塑料管隔空推起塑料细丝,使它不下落,已知塑料细丝带负电荷,则PVC管( )
A.带正电荷 B.带负电荷 C.不带电 D.无法判断
【答案】B
【解析】用PVC塑料管隔空推起塑料细丝,使它不下落,说明存在排斥力,根据同种电荷相互排斥,PVC管带的电荷与塑料丝相同,都是负电荷。
故选:B。
2.(2026•广东深圳罗湖区·期中)植绒布是一种新工艺生产的面料,如图所示。植绒的原理是利用电荷间的相互作用,使绒毛带上负电荷,绒毛受被植物体的吸引,且被植物体涂有胶粘剂,绒毛就被粘在被植物体上。下列有关说法正确的是( )
A.绒毛带上负电荷,是由于失去了电子
B.植绒原理是利用了同种电荷相互吸引
C.被植物体可能带正电
D.绒毛接触被植物体后会创造出正电荷
【答案】C
【解析】A.绒毛带上负电荷,有多余的负电荷,绒毛得到了电子,故A错误;
B.异种电荷相互吸引,植绒原理是利用了异种电荷相互吸引,故B错误;
C.由题意知,绒毛与被植物体相互吸引,绒毛带负电,所以被植物体可能带正电,也可能不带电,故C正确;
D.绒毛接触被植物体后带电,是因为有电荷的转移,而不是创造出电荷,故D错误。
故选:C。
3.(2026•河北秦皇岛·期中)下列说法正确的是( )
A.与毛皮摩擦后的橡胶棒带正电
B.摩擦起电的实质是通过做功创造出新的电荷
C.一个物体带正电,是因为它获得了带正电的原子核
D.自然界中只存在正、负两种电荷
【答案】D
【解析】A、毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮的一些电子转移到橡胶棒上,毛皮因失去电子而带正电,橡胶棒因得到等量的电子而带负电,故A错误;
B、摩擦起电的过程实质是电子转移的过程,不是创造电荷的过程,故B错误;
C、摩擦起电的过程实质是电子转移的过程,一个物体带正电,是因为失去电子,故C错误;
D、自然界中只存在正、负两种电荷,故D正确。
故选:D。
4.(2026•河南郑州·期中)用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻质小球,它们互相吸引,则小球是( )
A.带负电 B.不带电
C.可能带正电,也可能不带电 D.可能带负电,也可能不带电
【答案】D
【解析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,如果去靠近细线悬吊着的轻质小球时,产生了相互吸引的现象,那么小球有两种可能:①根据带电物体可以吸引轻质小球的性质,小球可以不带电;②根据异种电荷相互吸引的性质,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,所以小球可以带负电;由此判断选项中D正确。
故选:D。
5.(2026•广东深圳·月考)如图所示,将一块透明玻璃板架在两本书之间,下方撒上不带电的纸屑,用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦,观察到纸屑上下飞舞,跳跃不停。下列说法正确的是( )
A.被丝绸摩擦过的玻璃板带负电
B.丝绸和玻璃摩擦的过程中创造了电荷
C.纸屑被吸引是由于异种电荷相互吸引
D.纸屑向上运动是因为带电体吸引轻小物体
【答案】D
【解析】A、被丝绸摩擦过的玻璃板带正电,故A错误;
B、丝绸和玻璃摩擦的过程中电荷发生了转移,并不是创造了电荷,故B错误;
C、纸屑不带电,不是由于异种电荷相互吸引,故C错误;
D、纸屑向上运动是因为玻璃板带正电,带电体吸引轻小物体,故D正确。故选:D。
6.(2026•湖北襄阳·期末)母亲节,小慧自制了一个“爱心”礼物送给妈妈。她先在塑料板上画了一个心形图案,用丝绸在心形轮廓内反复摩擦(如图甲所示),再在塑料板上均匀撒上红色纸屑,然后竖起塑料板,板上就出现了一个红色的爱心(如图乙所示)。关于“爱心”礼物,下列说法正确的是( )
A.塑料板通过与丝绸摩擦带了电说明塑料是导体
B.塑料板在与丝绸摩擦的过程中一定创造了电子
C.塑料板与丝绸摩擦过后,两者一定带异种电荷
D.塑料板上出现了爱心是因为红色纸屑上带了电
【答案】C
【解析】A、塑料不容易导电,是绝缘体,故A错误;
B、摩擦起电现象是通过摩擦的方法使电荷发生转移,没有创造电荷;故B错误;
C、塑料板与丝绸摩擦过后,塑料板因得到电子而带负电,丝绸失去等量的电子而带正电,所以两者一定带异种电荷,故C正确;
D、塑料板上出现了爱心是因为带电体可以吸引轻小物体,故D错误。
故选:C。
7.(2026•湖北武汉·期中)在学校科技节的科学魔术秀上,魔术师表演了一个名为“听话的头发”的节目。如图所示,他用一把普通的塑料梳子快速梳理了几下自己的干燥头发后,竟能轻松吸起彩色的碎纸屑!台下的小明仔细观察发现,当魔术师用梳子接触了舞台金属扶手后,这个“魔力”就立刻消失了。( )
A.塑料梳子带负电荷,是因为摩擦过程创造了电荷
B.与头发摩擦后的两把塑料梳子,带同种电荷互相排斥
C.摩擦后塑料梳子可以“吸”纸片与两个表面平滑的铅块紧压后能“吸”在一起原理相同
D.塑料梳子接触金属扶手的瞬间,电子定向移动方向即为电流方向
【答案】B
【解析】A、摩擦起电不会创造电荷,故A错误。
B、与头发摩擦后的两把塑料梳子带同种电荷,相互排斥,故B正确。
C、分子间的引力作用与摩擦起电的原理不同,故C错误。
D、电子带负电荷,电子定向移动方向与电流方向相反,故D错误。故选:B。
8.(206•湖南长沙·期中)如图所示,小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”,以下判断正确的是( )
A.摩擦时,电子在头发与气球之间发生了转移
B.上方的气球可能不带电
C.若把气球靠近头发,气球与头发将互相排斥
D.两个气球带的是异种电荷
【答案】A
【解析】A、摩擦起电的实质是电荷的转移,故A正确;
BD、两气球带同种电荷相互排斥才能出现“跳舞”现象,故BD错误;
C、气球在自己的头发上摩擦后带了电荷,气球和头发一个失去电子,一个得到电子,带的是异种电荷,若把气球靠近头发,气球与头发将互相吸引,故C错误。
故选:A。
9.(2026•福建福州·期末)如图,大头针插在玻璃瓶的软木塞上,把金属箔悬挂在大头针上。带电体接触大头针后,金属箔张开,此过程( )
A.正电荷发生转移 B.可检验带电体的电性
C.金属箔带上同种电荷 D.张开角度越小,所带电荷越多
【答案】C
【解析】A、在金属导体中,能够自由移动的是电子,即负电荷。当带电体接触大头针后,是电子发生转移,而不是正电荷,故A错误。
B、仅通过金属箔张开这一现象,不能直接检验带电体的电性。要检验带电体的电性,需要先用已知电性的带电体使金属箔带上电,再用待检验的带电体靠近,根据金属箔张角的变化来判断,故B错误。
C、带电体接触大头针后,电荷会传导到金属箔上,使金属箔带上同种电荷。根据同种电荷相互排斥的原理,金属箔会张开,故C正确。
D、金属箔张开角度的大小反映了所带电荷的多少,张开角度越大,所带电荷越多;张开角度越小,所带电荷越少,故D错误。
故选:C。
10.(2026•北京东城区·月考)如图所示,小朋友从滑梯滑下后,出现了“怒发冲冠”的情景。产生这种现象的原因是小朋友从滑梯滑下的过程中发生了摩擦起电的现象,则下列说法正确的是( )
A.摩擦起电创造了电荷
B.小朋友头发张开是因为同种电荷相互排斥
C.小朋友从滑梯滑下时正电荷在物体间发生了转移
D.还未出现“怒发冲冠”现象时,小朋友身体上没有任何电荷
【答案】B
【解析】A、摩擦起电的实质是电荷的转移,而不是创造了电荷。不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同,相互摩擦时,一个物体失去一些电子,另一个物体得到多余的电子,从而使物体带电。A错误。
B、小朋友头发张开是因为摩擦起电使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,所以头发会张开,故B正确。
C、在摩擦起电过程中,是核外电子发生了转移,而不是正电荷。通常情况下,原子核里正电荷数量很难改变,核外电子能摆脱原子核的束缚,转移到另一物体上。故C错误。
D、在未出现“怒发冲冠”现象时,小朋友身体上也有电荷。人体自身的细胞在新陈代谢过程中会发生化学反应和离子交换,从而产生电荷,而且人体与外界环境接触和摩擦也会使人体带电,只是这些电荷通常处于平衡状态,不会表现出明显的带电现象。故D错误。
故选:B。
11.(2026•河北保定·期中)如图是A,B,C三个轻质塑料小球的相互作用情况,若A带正电,则C的带电情况是( )
A.一定带正电 B.一定带负电 C.带负电或不带电 D.无法判断
【答案】C
【解析】A和B相互排斥,一定带有同种电荷,因为A带正电,所以B带正电;
B和C吸引,B带正电,则C带负电或不带电;
A和C吸引,A带正电,则C带负电或不带电。
故选:C。
12.(2026•广东深圳宝安区·期中)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开,在这个过程中( )
A.玻璃棒带电是因为摩擦过程中创造了电荷
B.接触瞬间,电子从验电器转移到玻璃棒
C.接触后验电器的金属箔带负电
D.金属箔张开是因为同种电荷相互吸引
【答案】B
【解析】A.摩擦起电的实质是电子的转移,不是创造电荷,故A错误;
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,接触验电器的金属球时,金属箔的电子沿着金属杆向玻璃棒移动,故B正确;
C.接触后,金属箔的电子沿着金属杆向玻璃棒移动,金属箔带上正电荷,故C错误;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,金属箔带上同种电荷而张开,故D错误。
故选:B。
13.(2026•贵州贵阳·期末)如图为电子厂工人戴的防静电手环,手环的线通过金属夹子接地。人体在组装电子元件时会因摩擦而得到电子,防静电手环能及时将人体上多余的电子导向大地。下列说法正确的是( )
A.摩擦起电过程中创造了电荷
B.摩擦起电过程中电荷总量增多
C.人体因摩擦得到电子带上正电荷
D.电子导向大地的瞬间,电流方向是从大地到人体
【答案】D
【解析】A、摩擦起电的本质是电子的转移,并非创造电荷,电荷既不会凭空产生,也不会凭空消失,故A错误;
B、摩擦起电是电子的转移,电荷总量保持不变(电荷守恒),因此电荷总量不会增加,故B错误;
C、电子带负电荷,人体因摩擦得到电子而带负电荷,故C错误;
D、电流方向与电子定向移动的方向相反,当电子导向大地的瞬间,电流方向是从大地到人体,故D正确。故选:D。
14.(2026•广东珠海·期末)毛皮与硅胶管均不带电,小叶戴着绝缘手套用毛皮摩擦硅胶管后,小叶对硅胶管的带电情况十分好奇。下列操作以及现象中,既证明硅胶管带电,也证明摩擦过程中硅胶管带电性质的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.验电器的金属箔片张开说明硅胶管带电,但不能确定带电性质,故A错误;
B.带电体能吸引轻小物体,异种电荷也相互吸引,所以硅胶管可能带电,也可能不带电,故B错误;
C.带正电的有机玻璃棒与手相互排斥,根据同种电荷相互排斥,说明手与有机玻璃棒带同种电荷,故C正确;
D、硅胶管吸引碎纸,带电体能吸引轻小物体,异种电荷也相互吸引,所以硅胶管可能带电,也可能不带电,故D错误。故选:C。
二、填空题
15.(2026•广东深圳期末)新会是“中国古典家具之都”,古典家具制作中“刮磨、磨光”是关键工序。工匠用干燥的细砂纸反复打磨红木表面时,砂纸会吸附少量木屑,这是 起电现象。该现象的本质是:在摩擦过程中 发生了转移,使物体带电并能吸引轻小物体。
【答案】摩擦;电子。
【解析】砂纸与红木相互摩擦使物体带电,这是摩擦起电现象。
摩擦起电的本质是不同物质的原子核对电子的束缚能力不同,导致电子发生转移,使物体带电并能吸引轻小物体。
16.(2026•湖南益阳·期末)在“怒发冲冠”展区,小明站上绝缘台,并用手触摸高压静电金属球,头发便一根根竖立散开。此时一部分电荷发生了 ,头发带上了 电荷,由于 ,头发因此散开。
【答案】转移;同种;同种电荷相互排斥。
【解析】用手触摸金属球,由于电荷转移,头发就带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,因而张开。
17.(2026•河北石家庄·期中)如图所示,小红用气球在头发上摩擦几下,头发就随着气球飘起来,这表明头发和气球带上了 (选填“同种”或“异种”)电荷;经检验气球所带电荷为负电荷,说明在摩擦的过程中,头发 (选填“失去”或“得到”)了电子,其中 的原子核对电子的束缚能力强。
【答案】异种;失去;气球
【解析】当气球和头发相互摩擦时,由于两种物质的原子核对核外电子的束缚本领不同,在摩擦的过程中头发和气球会带上不同的电荷,由于异种电荷相互吸引,所以头发会随着气球飞起来;
经检验气球所带的电荷为负电荷,说明头发缺少电子,即摩擦起电过程中,头发失去了电子,所以,气球的原子核对电子的束缚能力强,头发的原子核对电子的束缚能力弱。
18.(2026•江苏常州·期中)试卷在印刷厂“诞生”时,由于 现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是 (选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
【答案】摩擦起电(静电);从大地到机器
【解析】试卷在印刷厂“诞生”时,由于摩擦起电现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,由于电子带负电荷,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,电流方向是从大地到机器。
19.(2023秋•迁安市期中)用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器时,验电器的金属箔张开(如图),金属箔因失去电子带上 电荷,接触瞬间电流的方向是 (选填“金属球到玻璃棒”或“玻璃棒到金属球”)。
【答案】正;玻璃棒到金属球
【解析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒缺少电子,当玻璃棒接触不带电的验电器的金属球,金属箔上的电子会从金属箔转移到玻璃棒上,金属箔因失去电子带上正电荷,由于同种电荷相互排斥,所以金属箔张开;
由于电流的方向与电子定向移动的方向相反,所以接触瞬间电流的方向是从玻璃棒到金属球。
20.(2025•甘肃兰州中考真题)为了提升人们的生活品质,一些家庭安装了空气净化器,其工作原理如图所示。受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获。金属网吸引颗粒物的原理是 。
【答案】异种电荷相互吸引
【解析】由题意知,受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,由于异种电荷相互吸引,所以受到污染的空气在集尘器上被带电金属网捕获。
21.(2025秋•北京海淀区月考)某同学用如图甲所示的装置等进行实验探究。
(1)他用丝绸摩擦玻璃棒,使玻璃棒带上 (选填“正”或“负”)电荷;
(2)他将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,可以观察到橡胶棒 (选填“靠近”或“远离”)玻璃棒;
(3)如图乙所示,他用毛皮摩擦过的橡胶棒充分接触验电器,以此检验此时橡胶棒是否带电该验电器的原理是 。
【答案】(1)正;
(2)靠近;
(3)同种电荷相排斥。
【解析】(1)丝绸摩擦过的玻璃棒带,失去电子使玻璃棒带上正电荷;
(2)电荷间的相互作用规律:同种电荷相排斥,异种电荷相吸引;丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,将玻璃棒靠近橡胶棒,它们由于吸引而靠近;
(3)毛皮摩擦过的橡胶棒充分接触验电器,验电器的金属箔带同种电荷排斥而张开,所以验电器的原理是同种电荷相排斥。
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第三节 电 荷
【新教材北师大版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+4个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
提问静电现象的产生方式,引出摩擦起电。
告诉学生带电物体能吸引轻小物体,让学生设计实验验证电是由摩擦产生的,完成导学案上活动一
提问:为什么摩擦以后会带电?
借助模型法帮助学生理解摩擦起电的本质:物体内有两种带电粒子,一种是带正电的质子,一个质子带一个单位正电荷,另一种是带负电的电子,一个电子带一个单位负电荷,介绍质子在原子核内,电子在外层绕原子核运动,用红色圆形磁贴代表质子,蓝色代表电子,展示大致排布。并通过计算得出通常情况下,物体没有呈现带电性两物体摩擦时电子在外侧容易发生转移。通过计算得出得失电子后物体呈现的带电性。
知识归纳
【知识点1 摩擦起电】
1. 摩擦起电
(1)【演示实验】第一次直接用梳子靠近纸屑,第二次用摩擦过的梳子靠近纸屑
(2)冬天,晚上脱化纤衣物时,会看到点点火花,这是为什么?
猜想:产生以上现象的原因是什么?
这是因为摩擦过的物体带了“电”,或者说带了电荷。
(3)定义:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
2.带电体具有吸引轻小物体的性质。
【例1】(2026•湖南长沙月考)如图所示,小朋友玩滑梯时,头发一根根竖了起来,出现了“怒发冲冠”的现象。下列说法正确的是( )
A.“怒发冲冠”现象的原因与验电器的工作原理相同
B.由于同名磁极相互排斥,导致小朋友头发竖了起来
C.小朋友从滑梯上下滑的过程中,电能转化为机械能
D.人的身体与滑梯摩擦时创造了电荷,导致身体带电
【变式1-1】(2026•河北保定市·期中)如图所示,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,这是由于( )
A.摩擦起电创造了电荷 B.毛皮上的电子转移到橡胶棒上
C.橡胶棒上的电子转移到毛皮上 D.毛皮上的正电荷转移到了橡胶棒上
【变式1-2】(2026•江苏镇江·期末)如图所示,把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上,吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,则( )
A.吸管带正电
B.餐巾纸带负电
C.吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子,吸管得到电子
D.用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,说明玻璃棒带正电
【知识点2 两种电荷】
1. 两种电荷
(1)正电荷:丝绸与玻璃棒A摩擦,A能吸引碎纸屑,说明玻璃棒A带电.――规定为正电荷.
(2)负电荷:毛皮与橡胶棒B摩擦,B能吸引碎纸屑,说明橡胶棒B带电.――规定为负电荷.
2.电荷间的相互作用
(1)自然界中只有两种电荷。
(2)同种电荷相互排拆,异种电荷相互吸引。
【例2】(2026•山东东营·期末)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细线悬挂,相互作用情况如图所示。如果丙带负电,则甲( )
A.一定带负电 B.一定带正电
C.一定不带电 D.可能带负电
【变式2-1】(2026•福建福州·期中)甲、乙、丙、丁四个通草球,它们之间相互作用的情况是:丁吸引乙,乙排斥丙,丙吸引甲,已知丁带正电,那么甲物体( )
A.一定带正电 B.一定带负电
C.可能带负电 D.可能带正电
【变式2-2】(2025•河北承德·期中)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”),而手与塑料细丝带上的是 (选填“同种”或“异种”)电荷;用丝绸摩擦过的玻璃棒带上了电,这是因为在摩擦过程中玻璃棒 (选填“得到”或“失去”)电子。
【知识点3 验电器】
1. 如何检验物体是否带电
方法一:利用带电体的基本性质检验。
方法二:用检验仪器——验电器
检验原理:同种电荷互相排斥。
2.电荷量及单位
在这里我们把电荷的多少叫做电荷量。
电荷量的单位:库仑,简称库.符号为C。
【例3】(2026•湖北荆州·期中)如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,下列说法正确的是( )
A.金属球带正电,金属箔带负电
B.两片金属箔都带负电,由于互相排斥而张开
C.两片金属箔都带正电,由于互相排斥而张开
D.任何情况下,验电器都不能够检验出带电体所带电荷的电性
【变式3-1】(2026•湖北鄂州·期末)将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2026•四川巴中·期中)用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 正电荷从丝绸转移到玻璃棒
B.玻璃棒带正电是因为得到了电子
C.摩擦起电是创造了电荷
D.验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
【知识点4 静电现象的应用和防护】
1.静电的利用
(1)静电除尘:在工业生产中,利用静电可以去除空气中的粉尘。含尘气体经过高压电场时,粉尘会带上电荷,然后被吸附到带相反电荷的电极上,从而达到除尘的目的,这种方法广泛应用于水泥厂、钢铁厂等场所。
(2)静电喷涂:在喷漆作业中,将涂料微粒带上电荷,把被涂物作为带相反电荷的电极,涂料微粒在静电力的作用下会飞向被涂物,均匀地吸附在其表面,这样可以提高涂料的利用率,使涂层更加均匀。
2. 静电的危害与防止
(1)危害:在加油站、面粉厂等场所,静电产生的火花可能会引起爆炸或火灾;在电子工业中,静电可能会损坏精密的电子元件;在纺织工业中,静电会使纤维缠绕、吸附灰尘,影响产品质量。
(2)防止措施:为了防止静电带来的危害,可以采取接地的方法,将静电导入大地,比如油罐车后面拖一条铁链与地面接触,就是为了将油罐上的静电及时导入大地;在干燥的环境中,保持一定的湿度可以减少静电的产生,因为潮湿的空气能导电,有助于电荷的释放;此外,还可以使用抗静电材料,这些材料能减少静电的积累。
【例4】(2026•广东深圳龙岗区月考)如图所示是一种静电喷涂枪,通电之后,它可以使涂料微粒带上负电荷;当涂料喷出后,更易形成分散的雾状微粒,并均匀分布到被喷涂的工件上。下列说法正确的是( )
A.喷涂枪口与被喷涂工件之间形成向左的电流
B.涂料微粒带上负电的原因是因为得到了正电荷
C.涂料喷出后更易形成分散的雾状是因为同种电荷相互排斥
D.若被喷涂工件带上负电荷,能使喷涂效果更好
【变式4-1】(2026•上海浦东区·期末)妈妈新购置了一个带静电除尘纸的拖把,拖地时除尘纸与地板摩擦可以轻松将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B.静电除尘纸与地板带上同种电荷
C.若除尘纸与地板摩擦时得到电子,除尘纸会带正电
D.与地面摩擦后静电除尘纸带电,能吸引轻小物体
【变式4-2】(2026•广东广州·期末)如图是一种用于粉尘、细菌收集的静电除尘装置原理图。含尘气体通过金属网前置过滤器进入到离子发生器,经过离子发生器后,尘粒会带正电,除尘过程中尘粒从左至右奔向积尘盘的负极,最终被吸附到积尘盘上。下列说法正确的是( )
A.空气被电离使尘粒带上了电是创造电荷的过程
B.带电尘粒被吸附到积尘盘负极是因为异种电荷相互吸引
C.该静电除尘装置除尘时,尘粒产生的瞬时电流方向向左
D.若某些轻小尘粒进入过滤器,但未经过离子发生器,直接到达积尘盘附近,一定不会被积尘盘吸引
模块三 课后作业
一、单选题(共?题)
1.(2026•河北廊坊·期中)如图所示,在科技节表演中,小林用PVC塑料管隔空推起塑料细丝,使它不下落,已知塑料细丝带负电荷,则PVC管( )
A.带正电荷 B.带负电荷 C.不带电 D.无法判断
2.(2026•广东深圳罗湖区·期中)植绒布是一种新工艺生产的面料,如图所示。植绒的原理是利用电荷间的相互作用,使绒毛带上负电荷,绒毛受被植物体的吸引,且被植物体涂有胶粘剂,绒毛就被粘在被植物体上。下列有关说法正确的是( )
A.绒毛带上负电荷,是由于失去了电子 B.植绒原理是利用了同种电荷相互吸引
C.被植物体可能带正电 D.绒毛接触被植物体后会创造出正电荷
3.(2026•河北秦皇岛·期中)下列说法正确的是( )
A.与毛皮摩擦后的橡胶棒带正电
B.摩擦起电的实质是通过做功创造出新的电荷
C.一个物体带正电,是因为它获得了带正电的原子核
D.自然界中只存在正、负两种电荷
4.(2026•河南郑州·期中)用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻质小球,它们互相吸引,则小球是( )
A.带负电 B.不带电
C.可能带正电,也可能不带电 D.可能带负电,也可能不带电
5.(2026•广东深圳·月考)如图所示,将一块透明玻璃板架在两本书之间,下方撒上不带电的纸屑,用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦,观察到纸屑上下飞舞,跳跃不停。下列说法正确的是( )
A.被丝绸摩擦过的玻璃板带负电 B.丝绸和玻璃摩擦的过程中创造了电荷
C.纸屑被吸引是由于异种电荷相互吸引 D.纸屑向上运动是因为带电体吸引轻小物体
6.(2026•湖北襄阳·期末)母亲节,小慧自制了一个“爱心”礼物送给妈妈。她先在塑料板上画了一个心形图案,用丝绸在心形轮廓内反复摩擦(如图甲所示),再在塑料板上均匀撒上红色纸屑,然后竖起塑料板,板上就出现了一个红色的爱心(如图乙所示)。关于“爱心”礼物,下列说法正确的是( )
A.塑料板通过与丝绸摩擦带了电说明塑料是导体
B.塑料板在与丝绸摩擦的过程中一定创造了电子
C.塑料板与丝绸摩擦过后,两者一定带异种电荷
D.塑料板上出现了爱心是因为红色纸屑上带了电
7.(2026•湖北武汉·期中)在学校科技节的科学魔术秀上,魔术师表演了一个名为“听话的头发”的节目。如图所示,他用一把普通的塑料梳子快速梳理了几下自己的干燥头发后,竟能轻松吸起彩色的碎纸屑!台下的小明仔细观察发现,当魔术师用梳子接触了舞台金属扶手后,这个“魔力”就立刻消失了。( )
A.塑料梳子带负电荷,是因为摩擦过程创造了电荷
B.与头发摩擦后的两把塑料梳子,带同种电荷互相排斥
C.摩擦后塑料梳子可以“吸”纸片与两个表面平滑的铅块紧压后能“吸”在一起原理相同
D.塑料梳子接触金属扶手的瞬间,电子定向移动方向即为电流方向
8.(206•湖南长沙·期中)如图所示,小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”,以下判断正确的是( )
A.摩擦时,电子在头发与气球之间发生了转移
B.上方的气球可能不带电
C.若把气球靠近头发,气球与头发将互相排斥
D.两个气球带的是异种电荷
9.(2026•福建福州·期末)如图,大头针插在玻璃瓶的软木塞上,把金属箔悬挂在大头针上。带电体接触大头针后,金属箔张开,此过程( )
A.正电荷发生转移 B.可检验带电体的电性
C.金属箔带上同种电荷 D.张开角度越小,所带电荷越多
10.(2026•北京东城区·月考)如图所示,小朋友从滑梯滑下后,出现了“怒发冲冠”的情景。产生这种现象的原因是小朋友从滑梯滑下的过程中发生了摩擦起电的现象,则下列说法正确的是( )
A.摩擦起电创造了电荷
B.小朋友头发张开是因为同种电荷相互排斥
C.小朋友从滑梯滑下时正电荷在物体间发生了转移
D.还未出现“怒发冲冠”现象时,小朋友身体上没有任何电荷
11.(2026•河北保定·期中)如图是A,B,C三个轻质塑料小球的相互作用情况,若A带正电,则C的带电情况是( )
A.一定带正电 B.一定带负电 C.带负电或不带电 D.无法判断
12.(2026•广东深圳宝安区·期中)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开,在这个过程中( )
A.玻璃棒带电是因为摩擦过程中创造了电荷 B.接触瞬间,电子从验电器转移到玻璃棒
C.接触后验电器的金属箔带负电 D.金属箔张开是因为同种电荷相互吸引
13.(2026•贵州贵阳·期末)如图为电子厂工人戴的防静电手环,手环的线通过金属夹子接地。人体在组装电子元件时会因摩擦而得到电子,防静电手环能及时将人体上多余的电子导向大地。下列说法正确的是( )
A.摩擦起电过程中创造了电荷
B.摩擦起电过程中电荷总量增多
C.人体因摩擦得到电子带上正电荷
D.电子导向大地的瞬间,电流方向是从大地到人体
14.(2026•广东珠海·期末)毛皮与硅胶管均不带电,小叶戴着绝缘手套用毛皮摩擦硅胶管后,小叶对硅胶管的带电情况十分好奇。下列操作以及现象中,既证明硅胶管带电,也证明摩擦过程中硅胶管带电性质的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
15.(2026•广东深圳期末)新会是“中国古典家具之都”,古典家具制作中“刮磨、磨光”是关键工序。工匠用干燥的细砂纸反复打磨红木表面时,砂纸会吸附少量木屑,这是 起电现象。该现象的本质是:在摩擦过程中 发生了转移,使物体带电并能吸引轻小物体。
16.(2026•湖南益阳·期末)在“怒发冲冠”展区,小明站上绝缘台,并用手触摸高压静电金属球,头发便一根根竖立散开。此时一部分电荷发生了 ,头发带上了 电荷,由于 ,头发因此散开。
17.(2026•河北石家庄·期中)如图所示,小红用气球在头发上摩擦几下,头发就随着气球飘起来,这表明头发和气球带上了 (选填“同种”或“异种”)电荷;经检验气球所带电荷为负电荷,说明在摩擦的过程中,头发 (选填“失去”或“得到”)了电子,其中 的原子核对电子的束缚能力强。
18.(2026•江苏常州·期中)试卷在印刷厂“诞生”时,由于 现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是 (选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
19.(2023秋•迁安市期中)用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器时,验电器的金属箔张开(如图),金属箔因失去电子带上 电荷,接触瞬间电流的方向是 (选填“金属球到玻璃棒”或“玻璃棒到金属球”)。
20.(2025•甘肃兰州中考真题)为了提升人们的生活品质,一些家庭安装了空气净化器,其工作原理如图所示。受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获。金属网吸引颗粒物的原理是 。
21.(2025秋•北京海淀区月考)某同学用如图甲所示的装置等进行实验探究。
(1)他用丝绸摩擦玻璃棒,使玻璃棒带上 (选填“正”或“负”)电荷;
(2)他将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,可以观察到橡胶棒 (选填“靠近”或“远离”)玻璃棒;
(3)如图乙所示,他用毛皮摩擦过的橡胶棒充分接触验电器,以此检验此时橡胶棒是否带电该验电器的原理是 。
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