15.1 两种电荷(重难点专练)物理新教材人教版九年级全一册
2026-09-10
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摘要:
**基本信息**
以“概念-原理-应用”为逻辑主线,通过题型分类整合核心知识与解题技巧,实现静电现象从认知到应用的系统性突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|摩擦起电现象与实质辨析|5题(含生活实例/古文献记载)|区分静电与磁体吸引,牢记“电子转移”实质|从现象(吸引轻小物体)到本质(电子转移),建立电荷守恒观念|
|两种电荷及相互作用规律|5题(含轻质小球作用/空气净化器原理)|“排斥定同种,吸引需两判”(异种电荷或一带一不带)|以两种电荷定义为基础,推导作用规律,培养科学推理能力|
|验电器的原理、使用与现象判断|5题(含接触带电/电荷转移分析)|“箔片张开即带电,无法直接判种类”|基于同种电荷排斥原理,理解验电器构造与电荷量反映,强化模型建构|
|静电现象综合辨析与简答|6题(含静电利用/防护实例分析)|“摩擦起电→带电体性质→导走/利用”三步分析法|结合生活情境(油罐车铁链/面粉管道),体现科学态度与社会责任|
内容正文:
15.1 两种电荷
▌题型 01 摩擦起电现象与实质辨析
▌题型 02 两种电荷及电荷间的相互作用规律
▌题型 03 验电器的原理、使用与现象判断
▌题型 04 静电现象综合辨析与简答
▌题型01 摩擦起电现象与实质辨析
1. 核心知识
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电;带电体具有吸引轻小物体的性质。
(2)摩擦起电的实质:电子的转移,并不是创造电荷。束缚电子本领弱的物体失去电子,带正电;束缚电子本领强的物体得到电子,带负电。
(3)摩擦起电现象中,两个相互摩擦的物体会带上等量异种电荷;电荷总量保持不变。
2. 解题技巧
判断摩擦起电,首先区分静电吸引和磁体吸引;磁体吸引是磁现象,摩擦起电是静电现象。解答实质类题目牢记:摩擦不能创造电荷,只是电子在物体之间发生转移。
1.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)“二十四扫房子”是过年的传统民俗,寓意辞旧迎新、新岁启航。小明用干绸布擦过穿衣镜后发现镜面上粘上了细小的灰尘。下列对此现象说法正确的是( )
A.干绸布与穿衣镜摩擦的过程中创造了电荷
B.干绸布与镜面带的是同种电荷
C.用摩擦的方法使镜面原子发生转移而带电
D.镜面上粘上了细小的灰尘主要是因为带电体可以吸引轻小物体
【答案】D
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,并非创造电荷,故A错误;
B.相互摩擦的两个物体分别得到、失去电子,带异种电荷,故B错误;
C.摩擦起电过程中发生转移的是核外电子,并非原子,故C错误;
D.带电体具有吸引轻小物体的性质,因此摩擦后带电的镜面可以吸附细小灰尘,故D正确。
故选D。
2.《墨庄漫录》中记载:用孔雀毛扎成的翠羽扫帚可以吸引龙脑香燃烧后的灰烬。句中所描述的物理现象属于( )
A.做功改变内能 B.分子之间有引力 C.摩擦生热 D.摩擦起电
【答案】D
【详解】A.做功改变内能对应能量转化过程,与吸引轻小物体的现象无关,故A不符合题意;
B.分子间引力是微观粒子的相互作用,不适用于宏观的扫帚与灰烬,故B不符合题意;
C.摩擦生热是内能变化过程,不能产生吸引轻小物体的效果,故C不符合题意;
D.翠羽扫帚摩擦后带电,带电体可吸引轻小灰烬,属于摩擦起电现象,故D符合题意。
故选D。
3.(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中)如图,使用静电拖把拖地时,静电除尘纸与地面摩擦带上了电,这属于______现象,静电除尘纸能将地面上的毛发、灰尘等牢牢吸住,说明带电体具有______的性质。
【答案】 摩擦起电 吸引轻小物体
【详解】静电除尘纸与地面摩擦,发生了电子的转移而带上电,这是摩擦起电现象;
带电体具有吸引轻小物体的性质,因此静电除尘纸可以把地面上的毛发、灰尘等牢牢吸住。
4.(25-26九年级上·山东烟台·期中)小明模拟静电复印原理。他先用丝绸快速摩擦整块塑料板(图甲),使塑料板________,再用手指在塑料板上写了一个“中”字(图乙),然后在塑料板上均匀地撒上一层细小干木屑,将塑料板缓慢竖起,在重力作用下干木屑下落,“中”字就在塑料板上显现出来了(图丙),“中”字能显现出来的原因:一是摩擦过的塑料板能________,二是人体是导体,手指划过的“中”字部分________(“有”或“无”)电荷。
【答案】 带电 吸引轻小物体 无
【详解】[1]丝绸和塑料板摩擦,会发生电子转移,使塑料板带电,这是摩擦起电现象。
[2][3] 带电体可以吸引轻小物体,因此不带电的区域无法吸引木屑,带电区域可以吸引木屑,最终显出字形。 人体是导体,手指划过“中”字区域时,该区域的电荷会通过人体导走,因此“中”字部分无电荷,无法吸引木屑,竖起后木屑下落,就显现出“中”字。
5.(25-26九年级上·山东·期末)如图所示是一种用于装饰玻璃的静电窗花,它采用PVC塑料静电膜材质,材料本身不带胶,依靠自身带的电轻松地“粘”在光滑的玻璃上。时间长了,窗花会滑落,将窗花在玻璃上轻轻摩擦后便可以重新贴上,说明带电体具有______的性质,若此时窗花带负电,则在摩擦过程中窗花与玻璃之间电子的移动方向是______(选填“从窗花到玻璃”或“从玻璃到窗花”)。
【答案】 吸引轻小物体 从玻璃到窗花
【详解】[1]静电窗花能 “粘” 在玻璃上,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。 当窗花带电后,会吸引不带电的光滑玻璃,从而贴在上面。
[2]已知窗花带负电,说明它在摩擦过程中得到了电子。 电子的移动方向是从失去电子的物体转移到得到电子的物体。 因此,电子是从玻璃移动到窗花。
▌题型02 两种电荷及电荷间的相互作用规律
1. 核心知识
(1)自然界只有两种电荷:正电荷、负电荷。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
(2)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)现象判断关键点:
① 两物体相互排斥:两物体一定带同种电荷;
② 两物体相互吸引:存在两种情况,物体带异种电荷;或者一个带电,另一个不带电(带电体吸引轻小不带电物体)。
2. 解题技巧
看到 “相互排斥”,直接确定两者一定带同种电荷;看到 “相互吸引” 不能直接判定两者都带电,必须考虑带电体吸引不带电轻小物体这一情况,再结合已知条件推导带电情况。
6.(25-26九年级上·天津河东·阶段检测)轻质泡沫球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引;如果已知甲带正电,那么乙、丙的带电情况是( )
A.乙带负电、丙带正电 B.乙带正电、丙带正电
C.乙带负电、丙带负电或不带电 D.乙带正电、丙带负电或不带电
【答案】D
【详解】AC.根据电荷相互作用规律,同种电荷相互排斥,已知甲带正电,甲、乙相互排斥,则乙一定带正电,故AC不符合题意;
B.异种电荷相互吸引,且带电体可吸引不带电的轻小物体,甲带正电,甲、丙相互吸引,则丙可能带负电,也可能不带电,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.(25-26九年级上·四川成都·期中)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,丙球带正电荷,则甲球( )
A.可能带负电荷 B.可能带正电荷
C.一定不带电 D.一定带负电荷
【答案】A
【详解】已知丙球带正电,乙、丙两球相互排斥,由同种电荷相互排斥可知乙球带正电荷;甲、乙两球相互吸引,由异种电荷相互吸引或带电体吸引轻小物体可知,甲球可能带负电荷或不带电。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.(25-26九年级上·广东佛山·期中)如图所示是空气净化器的原理图,受到污染的空气被净化器吸入后,其中的颗粒物进入电离区带上电荷,随后在集尘器处被带电金属网捕获,金属网吸引颗粒物的原理是异种电荷互相____,此原理与验电器工作原理_______(选填“相同”或“不同”)。若颗粒带正电,说明颗粒_______(选填“得到”或“失去”)了电子。
【答案】 吸引 不同 失去
【详解】集尘的带电金属网和带异种电荷的颗粒物相互作用,原理是异种电荷互相吸引;
验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,和异种电荷吸引的原理不同;
颗粒在电离过程中失去了带负电的电子,从而带上正电。
9.(25-26八年级下·江苏淮安·期末)如图甲,塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时,铝箔条发生转动,说明塑料棒______(选填 “带电”或“不带电”)。如图乙,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球,金属箔片会带上______(选填“正”或“负”)电荷。摩擦起电的实质是______(选填“电子”或“质子”)发生了转移;验电器金属箔张开的原因是______________________________。
【答案】 带电 负 电子 同种电荷相互排斥
【详解】带电体具有吸引轻小物体的性质,塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时,铝箔条发生转动被吸引,说明塑料棒带电;
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触不带电的验电器金属球时,橡胶棒上的多余电子转移到验电器上,使金属箔片带上负电荷;
摩擦起电并不是创造了电荷,其实质是电子在物体之间发生了转移,得到电子的带负电,失去电子的带正电。验电器的两片金属箔带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥而张开。
10.(25-26九年级上·湖北武汉·期中)如图一段撕成细条的塑料绳固定在塑料管上,用干燥毛巾反复摩擦塑料细条,塑料细条带上______(填“同种”或“异种”)电荷而张开。用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近塑料细条,若观察到塑料细条被排斥,则说明塑料细条带______(填“正”或“负”)电。
【答案】 同种 负
【详解】[1]塑料细条被反复摩擦后,各细条带上同种电荷,根据 “同种电荷相互排斥” 的原理,细条会张开。
[2]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。根据 “同种电荷相互排斥”,当橡胶棒靠近塑料细条时,细条被排斥,说明细条与橡胶棒带同种电荷,因此塑料细条带负电。
▌题型03 验电器的原理、使用与现象判断
1. 核心知识
(1)验电器作用:检验物体是否带电,不能直接判断物体带正电荷还是负电荷。
(2)工作原理:同种电荷相互排斥。带电物体接触金属球,电荷转移到两片金属箔,箔片带同种电荷相互排斥而张开。
(3)箔片张开角度大小可以反映电荷量多少;电荷量越大,张开角度越大。
2. 解题技巧
只要看到验电器箔片张开,说明物体带电;箔片闭合,物体不带电。做题注意易错选项:验电器无法直接判断电荷种类,该选项一般为错误选项。
11.(25-26九年级上·四川泸州·阶段检测)如图所示,小杜同学用与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.验电器的工作原理是同种电荷相互吸引 B.玻璃棒带正电荷,验电器带负电荷
C.玻璃棒对电子的束缚能力比丝绸弱 D.电子从玻璃棒转移到验电器
【答案】C
【详解】A.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故A不符合题意;
B.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触验电器后验电器也带正电,故B不符合题意;
C.摩擦起电实质是电子转移,玻璃棒失去电子带正电,说明其对电子束缚能力比丝绸弱,故C符合题意;
D.玻璃棒带正电,接触验电器时电子从验电器转移到玻璃棒,故D不符合题意。
故选C。
12.(23-24九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图是实验室里常用的验电器。图中验电器的金属球先与带正电的物体接触,金属箔张开,再将一个绝缘体与金属球接触,发现金属箔先闭合,后张开,则可判断该绝缘体( )
A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.带负电或不带电
【答案】A
【详解】验电器的金属球先与带正电的物体接触,验电器带正电,再将一个绝缘体与金属球接触,金属箔先闭合说明正负电荷发生中和,该物体带负电;后张开说明中和后验电器带负电,即该物体带负电且电荷量大于验电器原有电荷量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.(25-26九年级上·广东佛山·期中)如图所示,验电器A和B相同且不带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒与A接触后,A带____________电。再用金属棒将A和B上的两金属球连接起来,验电器A的张角____________,金属棒内自由电荷定向移动方向是____________(选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】 正 变小/减小 由B到A
【详解】根据初中物理摩擦起电的基础规律,丝绸摩擦过的玻璃棒会失去电子带正电,当它和原本不带电的验电器A接触后,A也会带上正电。
用金属棒连接A、B后,A的正电荷会分配到原本不带电的B上,A的带电量减少;验电器的金属箔张角和自身带电量正相关,因此A的张角会变小。
金属导体中可以定向移动的自由电荷是带负电的自由电子,正电荷无法移动。带正电的A缺少电子,不带电的B电子数量充足,因此自由电子会从B定向移动到A,也就是题目要求的自由电荷定向移动方向为“由B到A”。
14.(24-25九年级上·辽宁丹东·阶段检测)用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒,则毛皮与玻璃棒相互___________(选填“吸引”或“排斥”)。当毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的一瞬间,金属箔张开,这一瞬间电子的方向是___________(填“从到”或“从到”)
【答案】 排斥 A到D
【详解】毛皮和橡胶棒摩擦时,毛皮失去电子带正电,丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒失去电子也带正电,由于同种电荷相互排斥,因此毛皮与玻璃棒相互排斥。
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,带有多余的电子,橡胶棒接触验电器上端的A端时,多余的电子会从A沿金属杆向下端的金属箔D转移,因此这一瞬间电子的移动方向是从A到D。
15.(25-26九年级上·安徽蚌埠·期末)用丝绸摩擦过的玻璃棒和不带电的验电器的金属球接触,会发现验电器的金属箔片张开(如图甲所示),若再将另一带电体与验电器的金属球接触,发现箔片闭合(如图乙所示),则此带电体带_____(选填“正”或“负”)电。
【答案】负
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与不带电的验电器接触后,验电器的电子会转移到玻璃棒上,使验电器整体带正电,金属箔片因同种电荷相互排斥而张开;当另一带电体与验电器接触时,箔片闭合,说明验电器的正电荷被中和,只有该带电体带负电(拥有多余电子),才能通过电子转移中和验电器的正电,使箔片不再带电、闭合,因此此带电体带负电。
▌题型04 静电的利用与防止
1. 常见考法
结合生活实例,区分静电的利用和静电防护;解释静电吸附灰尘、油罐车铁链、电视机屏幕积灰等现象。
2. 解题步骤
(1)分析过程是否发生摩擦起电,明确物体发生电子转移,物体带电;
(2)结合带电体可以吸引轻小物体、电荷导入大地等知识点分析现象;
(3)区分静电利用、静电防护:把静电导走属于防护;利用静电完成工作属于利用。
16.(24-25九年级上·河北保定·期末)关于静电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电是创造了电荷
B.静电复印机的工作原理是利用静电正、负电荷能互相排斥制成的
C.用塑料梳子梳头,头发会变得蓬松是头发间带上异种电荷而互相排斥
D.在空气干燥的冬天,化纤衣服表面很容易吸附灰尘是带电体能吸引轻小物体
【答案】D
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,并非创造电荷,故A错误;
B.静电复印机的工作原理是利用异种电荷相互吸引,故B错误;
C.用塑料梳子梳头时,头发间带同种电荷相互排斥使得头发蓬松,故C错误;
D.化纤衣服摩擦后带电,带电体能够吸引轻小物体,因此易吸附灰尘,故D正确。
故选D。
17.(25-26九年级上·广西柳州·期末)某同学为防止静电,在家里尝试用金属回形针连了个小铁链,一头夹在袜子上,一头接触地面(如图),像油罐车拖了根铁链。从原理上说,这种方法( )
A.没什么效果
B.如果回形针不接触地面,则有效果
C.如果回形针不接触皮肤,则有效果
D.如果回形针与皮肤接触良好,则有效果
【答案】D
【详解】油罐车拖铁链是为了将行驶过程中因摩擦产生的静电导入大地,防止静电积累引发危险。该同学用金属回形针连小铁链,一头夹在袜子上,一头接触地面,原理和油罐车拖铁链一样,是想把身上产生的静电通过铁链传导到大地。 人体是导体,若回形针与皮肤接触良好,当人体产生静电时,静电电荷能够通过与皮肤接触的回形针,经小铁链传导到地面,从而起到防止静电积累的作用;若回形针与皮肤接触不好,静电电荷难以顺利通过回形针和铁链传导到地面,就难以达到防止静电的效果。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
18.(25-26九年级上·上海·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油罐车尾部拖一条铁链。
(2)如图所示,用细线将吸管悬挂起来,小曹用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将某一物体放在吸管的一端,发现吸管向该物体靠近,由此______(选填“能”或“不能”)判断该物体为带电体。
(3)在电力、电子领域,避免因“误判带电状态”导致触电或元件损坏,常常使用验电器。图甲所示为两个验电器A、B,其中验电器A的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后,金属箔张开了一定角度,现用带绝缘棒的金属杆连接验电器A、B的金属球,出现了如图乙所示的现象,由此可见有部分电子______(选填“从A转移到B”或“从B转移到A”)。
(4)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)① (2)不能 (3)从B转移到A (4)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;③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。故选①。
(2)带电体除了吸引带有异种电荷的物体外,还可以吸引不带电的轻小物体,所以把一个小物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近,不能判定物体是否带电。
(3)验电器A与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后带正电,用带绝缘柄的金属棒连接A、B的金属球时,B中一部分自由电子会通过金属棒移动到A,所以电子移动方向是从B转移到A。
(4)涂料微粒都带负电荷,同种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。故选A。
19.(24-25九年级上·福建漳州·期末)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。
20.(25-26九年级上·甘肃平凉·期中)油罐车在运输过程中,尾部总是有一根铁链在地上拖着走(如图),这根铁链并不是多余的,而是起着很重要的作用。当汽车在连续下坡的山区公路上行驶时,有经验的司机会在汽车的各个轮胎上浇水,以防止在下坡时,因连续刹车使轮胎和刹车片过热而引发交通事故。请用所学物理知识解释以下问题。
(1)油罐车后面为什么总是要拖一条铁链?
(2)选择水作刹车片冷却液的原因是什么?
【答案】(1)油罐车在运输过程中,油与油罐不断摩擦,会使油罐带电。因为汽车轮胎是橡胶绝缘体,电荷无法通过轮胎传递到地面,这样电荷会越积越多,当达到一定程度时,可能会使空气电离,发生放电现象,产生电火花,从而引发油燃烧甚至爆炸。而在油罐车尾部拖一条铁链,铁链是导体,能够将油罐上的电荷通过铁链传导到地面,避免电荷积累带来的危险。所以,油罐车后面拖一条铁链是为了将运输过程中因摩擦产生的电荷及时导走,防止发生放电现象引发事故。
(2)水的比热容较大,根据比热容的特性,相同质量的水和其他物质相比,在升高相同温度时,水能够吸收更多的热量。当用于冷却刹车片时,水可以吸收刹车片因连续刹车产生的大量热量,从而有效降低刹车片的温度,防止因过热引发交通事故。所以,选择水作刹车片冷却液是因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多。
21.(25-26九年级上·贵州贵阳·阶段检测)面粉加工厂的工人在工作时发现,用来输送面粉的塑料管道内部容易附着一层厚厚的面粉,时间长了容易将管道堵住,所以需要工人定期对输送管道进行清理,请回答下列问题:
(1)请你利用物理知识及解释为什么塑料管道内壁会附着厚厚的面粉。
(2)为了防止输送管道被堵塞,请你帮助面粉厂工人想出一条可行性的解决方法。
【答案】(1)当面粉在塑料管道内输送时,面粉颗粒和管道内壁会发生摩擦,这个过程会产生静电。塑料是绝缘体,产生的电荷不容易被导走,会使管道内壁带电,带电的管道内壁会吸引轻小的面粉颗粒,时间久了就会附着一层厚厚的面粉。
(2)将塑料管道更换为金属管道并进行接地处理,让管道产生的静电及时导走,这样管道内壁就不会因带电吸引面粉颗粒,能防止管道被堵塞。
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15.1 两种电荷
参考答案
▌题型01 摩擦起电现象与实质辨析
1.D
2.D
3.摩擦起电 吸引轻小物体
4. 带电 吸引轻小物体 无
5.吸引轻小物体 从玻璃到窗花
▌题型02 两种电荷及电荷间的相互作用规律
6.D
7.A
8. 吸引 不同 失去
9. 带电 负 电子 同种电荷相互排斥
10. 同种 负
▌题型03 验电器的原理、使用与现象判断
11.C
12.A
13. 正 变小/减小 由B到A
14. 排斥 A到D
15.负
▌题型04 静电的利用与防止
16.D
17.D
18.(1)① (2)不能 (3)从B转移到A (4)A
19.(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。
20.(1)油罐车在运输过程中,油与油罐不断摩擦,会使油罐带电。因为汽车轮胎是橡胶绝缘体,电荷无法通过轮胎传递到地面,这样电荷会越积越多,当达到一定程度时,可能会使空气电离,发生放电现象,产生电火花,从而引发油燃烧甚至爆炸。而在油罐车尾部拖一条铁链,铁链是导体,能够将油罐上的电荷通过铁链传导到地面,避免电荷积累带来的危险。所以,油罐车后面拖一条铁链是为了将运输过程中因摩擦产生的电荷及时导走,防止发生放电现象引发事故。
(2)水的比热容较大,根据比热容的特性,相同质量的水和其他物质相比,在升高相同温度时,水能够吸收更多的热量。当用于冷却刹车片时,水可以吸收刹车片因连续刹车产生的大量热量,从而有效降低刹车片的温度,防止因过热引发交通事故。所以,选择水作刹车片冷却液是因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多。
21.(1)当面粉在塑料管道内输送时,面粉颗粒和管道内壁会发生摩擦,这个过程会产生静电。塑料是绝缘体,产生的电荷不容易被导走,会使管道内壁带电,带电的管道内壁会吸引轻小的面粉颗粒,时间久了就会附着一层厚厚的面粉。
(2)将塑料管道更换为金属管道并进行接地处理,让管道产生的静电及时导走,这样管道内壁就不会因带电吸引面粉颗粒,能防止管道被堵塞。
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15.1 两种电荷
▌题型 01 摩擦起电现象与实质辨析
▌题型 02 两种电荷及电荷间的相互作用规律
▌题型 03 验电器的原理、使用与现象判断
▌题型 04 静电现象综合辨析与简答
▌题型01 摩擦起电现象与实质辨析
1. 核心知识
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电;带电体具有吸引轻小物体的性质。
(2)摩擦起电的实质:电子的转移,并不是创造电荷。束缚电子本领弱的物体失去电子,带正电;束缚电子本领强的物体得到电子,带负电。
(3)摩擦起电现象中,两个相互摩擦的物体会带上等量异种电荷;电荷总量保持不变。
2. 解题技巧
判断摩擦起电,首先区分静电吸引和磁体吸引;磁体吸引是磁现象,摩擦起电是静电现象。解答实质类题目牢记:摩擦不能创造电荷,只是电子在物体之间发生转移。
1.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)“二十四扫房子”是过年的传统民俗,寓意辞旧迎新、新岁启航。小明用干绸布擦过穿衣镜后发现镜面上粘上了细小的灰尘。下列对此现象说法正确的是( )
A.干绸布与穿衣镜摩擦的过程中创造了电荷
B.干绸布与镜面带的是同种电荷
C.用摩擦的方法使镜面原子发生转移而带电
D.镜面上粘上了细小的灰尘主要是因为带电体可以吸引轻小物体
2.《墨庄漫录》中记载:用孔雀毛扎成的翠羽扫帚可以吸引龙脑香燃烧后的灰烬。句中所描述的物理现象属于( )
A.做功改变内能 B.分子之间有引力 C.摩擦生热 D.摩擦起电
3.(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中)如图,使用静电拖把拖地时,静电除尘纸与地面摩擦带上了电,这属于______现象,静电除尘纸能将地面上的毛发、灰尘等牢牢吸住,说明带电体具有______的性质。
4.(25-26九年级上·山东烟台·期中)小明模拟静电复印原理。他先用丝绸快速摩擦整块塑料板(图甲),使塑料板________,再用手指在塑料板上写了一个“中”字(图乙),然后在塑料板上均匀地撒上一层细小干木屑,将塑料板缓慢竖起,在重力作用下干木屑下落,“中”字就在塑料板上显现出来了(图丙),“中”字能显现出来的原因:一是摩擦过的塑料板能________,二是人体是导体,手指划过的“中”字部分________(“有”或“无”)电荷。
5.(25-26九年级上·山东·期末)如图所示是一种用于装饰玻璃的静电窗花,它采用PVC塑料静电膜材质,材料本身不带胶,依靠自身带的电轻松地“粘”在光滑的玻璃上。时间长了,窗花会滑落,将窗花在玻璃上轻轻摩擦后便可以重新贴上,说明带电体具有______的性质,若此时窗花带负电,则在摩擦过程中窗花与玻璃之间电子的移动方向是______(选填“从窗花到玻璃”或“从玻璃到窗花”)。
▌题型02 两种电荷及电荷间的相互作用规律
1. 核心知识
(1)自然界只有两种电荷:正电荷、负电荷。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
(2)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)现象判断关键点:
① 两物体相互排斥:两物体一定带同种电荷;
② 两物体相互吸引:存在两种情况,物体带异种电荷;或者一个带电,另一个不带电(带电体吸引轻小不带电物体)。
2. 解题技巧
看到 “相互排斥”,直接确定两者一定带同种电荷;看到 “相互吸引” 不能直接判定两者都带电,必须考虑带电体吸引不带电轻小物体这一情况,再结合已知条件推导带电情况。
6.(25-26九年级上·天津河东·阶段检测)轻质泡沫球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引;如果已知甲带正电,那么乙、丙的带电情况是( )
A.乙带负电、丙带正电 B.乙带正电、丙带正电
C.乙带负电、丙带负电或不带电 D.乙带正电、丙带负电或不带电
7.(25-26九年级上·四川成都·期中)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,丙球带正电荷,则甲球( )
A.可能带负电荷 B.可能带正电荷
C.一定不带电 D.一定带负电荷
8.(25-26九年级上·广东佛山·期中)如图所示是空气净化器的原理图,受到污染的空气被净化器吸入后,其中的颗粒物进入电离区带上电荷,随后在集尘器处被带电金属网捕获,金属网吸引颗粒物的原理是异种电荷互相____,此原理与验电器工作原理_______(选填“相同”或“不同”)。若颗粒带正电,说明颗粒_______(选填“得到”或“失去”)了电子。
9.(25-26八年级下·江苏淮安·期末)如图甲,塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时,铝箔条发生转动,说明塑料棒______(选填 “带电”或“不带电”)。如图乙,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球,金属箔片会带上______(选填“正”或“负”)电荷。摩擦起电的实质是______(选填“电子”或“质子”)发生了转移;验电器金属箔张开的原因是______________________________。
10.(25-26九年级上·湖北武汉·期中)如图一段撕成细条的塑料绳固定在塑料管上,用干燥毛巾反复摩擦塑料细条,塑料细条带上______(填“同种”或“异种”)电荷而张开。用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近塑料细条,若观察到塑料细条被排斥,则说明塑料细条带______(填“正”或“负”)电。
▌题型03 验电器的原理、使用与现象判断
1. 核心知识
(1)验电器作用:检验物体是否带电,不能直接判断物体带正电荷还是负电荷。
(2)工作原理:同种电荷相互排斥。带电物体接触金属球,电荷转移到两片金属箔,箔片带同种电荷相互排斥而张开。
(3)箔片张开角度大小可以反映电荷量多少;电荷量越大,张开角度越大。
2. 解题技巧
只要看到验电器箔片张开,说明物体带电;箔片闭合,物体不带电。做题注意易错选项:验电器无法直接判断电荷种类,该选项一般为错误选项。
11.(25-26九年级上·四川泸州·阶段检测)如图所示,小杜同学用与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.验电器的工作原理是同种电荷相互吸引 B.玻璃棒带正电荷,验电器带负电荷
C.玻璃棒对电子的束缚能力比丝绸弱 D.电子从玻璃棒转移到验电器
12.(23-24九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图是实验室里常用的验电器。图中验电器的金属球先与带正电的物体接触,金属箔张开,再将一个绝缘体与金属球接触,发现金属箔先闭合,后张开,则可判断该绝缘体( )
A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.带负电或不带电
13.(25-26九年级上·广东佛山·期中)如图所示,验电器A和B相同且不带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒与A接触后,A带____________电。再用金属棒将A和B上的两金属球连接起来,验电器A的张角____________,金属棒内自由电荷定向移动方向是____________(选填“由A到B”或“由B到A”)。
14.(24-25九年级上·辽宁丹东·阶段检测)用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒,则毛皮与玻璃棒相互___________(选填“吸引”或“排斥”)。当毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的一瞬间,金属箔张开,这一瞬间电子的方向是___________(填“从到”或“从到”)
15.(25-26九年级上·安徽蚌埠·期末)用丝绸摩擦过的玻璃棒和不带电的验电器的金属球接触,会发现验电器的金属箔片张开(如图甲所示),若再将另一带电体与验电器的金属球接触,发现箔片闭合(如图乙所示),则此带电体带_____(选填“正”或“负”)电。
▌题型04 静电的利用与防止
1. 常见考法
结合生活实例,区分静电的利用和静电防护;解释静电吸附灰尘、油罐车铁链、电视机屏幕积灰等现象。
2. 解题步骤
(1)分析过程是否发生摩擦起电,明确物体发生电子转移,物体带电;
(2)结合带电体可以吸引轻小物体、电荷导入大地等知识点分析现象;
(3)区分静电利用、静电防护:把静电导走属于防护;利用静电完成工作属于利用。
16.(24-25九年级上·河北保定·期末)关于静电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电是创造了电荷
B.静电复印机的工作原理是利用静电正、负电荷能互相排斥制成的
C.用塑料梳子梳头,头发会变得蓬松是头发间带上异种电荷而互相排斥
D.在空气干燥的冬天,化纤衣服表面很容易吸附灰尘是带电体能吸引轻小物体
17.(25-26九年级上·广西柳州·期末)某同学为防止静电,在家里尝试用金属回形针连了个小铁链,一头夹在袜子上,一头接触地面(如图),像油罐车拖了根铁链。从原理上说,这种方法( )
A.没什么效果
B.如果回形针不接触地面,则有效果
C.如果回形针不接触皮肤,则有效果
D.如果回形针与皮肤接触良好,则有效果
18.(25-26九年级上·上海·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油罐车尾部拖一条铁链。
(2)如图所示,用细线将吸管悬挂起来,小曹用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将某一物体放在吸管的一端,发现吸管向该物体靠近,由此______(选填“能”或“不能”)判断该物体为带电体。
(3)在电力、电子领域,避免因“误判带电状态”导致触电或元件损坏,常常使用验电器。图甲所示为两个验电器A、B,其中验电器A的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后,金属箔张开了一定角度,现用带绝缘棒的金属杆连接验电器A、B的金属球,出现了如图乙所示的现象,由此可见有部分电子______(选填“从A转移到B”或“从B转移到A”)。
(4)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。
19.(24-25九年级上·福建漳州·期末)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”。
20.(25-26九年级上·甘肃平凉·期中)油罐车在运输过程中,尾部总是有一根铁链在地上拖着走(如图),这根铁链并不是多余的,而是起着很重要的作用。当汽车在连续下坡的山区公路上行驶时,有经验的司机会在汽车的各个轮胎上浇水,以防止在下坡时,因连续刹车使轮胎和刹车片过热而引发交通事故。请用所学物理知识解释以下问题。
(1)油罐车后面为什么总是要拖一条铁链?
(2)选择水作刹车片冷却液的原因是什么?
21.(25-26九年级上·贵州贵阳·阶段检测)面粉加工厂的工人在工作时发现,用来输送面粉的塑料管道内部容易附着一层厚厚的面粉,时间长了容易将管道堵住,所以需要工人定期对输送管道进行清理,请回答下列问题:
(1)请你利用物理知识及解释为什么塑料管道内壁会附着厚厚的面粉。
(2)为了防止输送管道被堵塞,请你帮助面粉厂工人想出一条可行性的解决方法。
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