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第7讲 两种电荷
【考情分析】
考点(知识点) 重要程度 考情分析 本讲教学目标 升学教学目标
摩擦起电 ★☆☆ 理解能力 了解 理解
两种电荷 ★★☆ 识记能力、理解能力 掌握 理解并掌握
原子结构 ★★☆ 识记能力、理解能力 了解 掌握
验电器 ★☆☆ 理解能力、分析能力 了解 掌握
导体和绝缘体 ★★☆ 识记能力、理解能力 掌握 理解
注:★☆☆:普通考点知识点;★★☆:中考、高考高频考点;★★★:中高考重点、难点、必考点;
【知识导图】
【知识梳理】
知识点一:摩擦起电
课堂引入:①你用的电风扇扇叶表面上往往会带有怎么呢?就是因为散叶在转动时,与空气摩擦,使扇叶带了电,从而吸引空气中的灰尘;②身上穿的化纤衣服容易带电;③用塑料梳子梳干燥的头发,也梳越蓬松;④冬天的晚上脱化纤毛衣时会有火花产生。
2. 物体带电:一些物体被摩擦后,能够吸引轻小的物体,人们把这种现场称为带了“电”,或者说带了电荷;3. 带电的性质:带电体具有能够吸引轻小物体的性质可以检验物体是否带电;
摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
题型一:静电现象
【例1】打扫房间时,小刚用干绸布擦拭穿衣镜,发现擦过的镜面很容易粘上细小绒毛,为什么?
[变式1]小明到超市购物时发现薄膜塑料袋的袋口紧贴在一起,很难分开,将它在衣服上摩擦几下就很容易分开了。请用所学的物理知识解释其原因。
[变式2]在购物时,双手揉搓塑料袋使之打开装物品,塑料袋常常会“粘”在手上,这是为什么?
知识点二:两种电荷
1. 电荷规定:
2. 电荷作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
题型二:电荷间的相互作用规律
【例2】用细线悬挂着四个轻质小球A、B、C、D,它们之间相互作用的情况如图所示。则肯定带电的小球是( )
A.小球A、C B.小球C、D C.小球A、B D.小球B、C
[变式1]小益用丝绸摩擦玻璃棒,然后将玻璃棒靠近用细绳悬挂着的气球,如图,以下判断正确的是( )
A.玻璃棒不带电 B.玻璃棒带负电
C.气球带正电 D.气球带负电
[变式2]小明用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个轻质小球,发现它们相互吸引,关于小球带电情况,下列说法中正确的是( )
A.小球一定带正电 B.小球可能带负电
C.小球一定不带电 D.小球可能带正电
知识点三:原子结构 元电荷
电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷;单位:库仑,符号是C。
原子结构:物体由分子、原子构成,分子由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。质子带正电,核外电子带负电,且质子数=核外电子数,则原子带的正电荷与负电荷等量,原子不显电性,呈电中性,物体也呈电中性,但不能说物体没有电荷。
元电荷:精确的实验表明,任何带电体所带的电荷量总是等于某一个最小电荷量的整数倍,即电子所带电荷量的整数倍。因此人们把一个电子所带电荷量的绝对值叫“基本电荷”,也叫“元电荷”(带电量最小的电荷),用符号“e”表示,则e=1.6×10-19C。
4. 摩擦起电的实质和原因
(1)原因:原子是由原子核和核外电子组成。原子核带正电电子带负电,同常情况下原子呈电中性,则由原子组成的物体也呈电中性。不同物质的原子核束缚电子的本领不同,两个物体的相互摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体,因缺少电子而带正电,得到电子的物体,因为有了多余的电子而带等量的负电。
(2)实质:摩擦起电,并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体上;
(3)特征:相互摩擦后带电的两个物体必然带等量的异种电荷;
(4)条件:①相互摩擦的是不同物质的物体;②相互摩擦的两个物体彼此绝缘。
题型三:带电的实质
【例3】把餐巾纸摩擦过的塑料吸管放在支架上,吸管能在水平面自由转动。如图所示,用带负电的橡胶棒靠近吸管A端,A端会远离橡橡胶棒,实验中( )
A.吸管不带电 B.和吸管摩擦过的餐巾纸不带电
C.吸管得到电子带负电 D.吸管失去电子带正电
[变式1]如图所示,将塑料绳一端扎紧,把绳尽可能撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到的现象如图所示,这是因为每条细丝与手摩擦后带上了______(选填“同”或“异”)种电荷而相互______,这种使塑料丝带电的方法称为摩擦起电,摩擦起电的实质是______在物体间转移。
[变式2]早在公元前600年,人们就发现了摩擦起电现象摩擦起电的实质是_____的转移;如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则气球带_____电。
知识点四、验电器
验电器是一种可检验物体是否带点及可粗略估计所带是量的仪器。
构造及作用 金属球:接触带电体 绝缘垫:隔离金属罩和金属杆 金属箔:显示是否带电 金属杆:传导电荷 接线柱:接大地,确保金属罩不带电 金属罩:可屏蔽周围带电体对金属箔的干扰
使用方法 将被检验的物体与验电器金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电
原理 (1)利用同种电荷相互排斥的原理工作的; (2)当用带电体接触验电器的金属球时,就有一部分电荷转移到验电器的金属箔上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。验电器金属箔张开的角度不同,反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同
使用说明 验电器可检验物体是否带电并能粗略估计物体所带电荷量的多少,对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,说明被检验的物体所带电荷越多
题型四:验电器的工作原理
【例4】用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒强 B.摩擦过程中毛皮上的电子转移到橡胶棒上
C.验电器箔片张开是因为两箔片带了正电荷 D.金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反
知识点四、导体和绝缘体
导体:容易导电的物体。如:金属、人体、大地、食盐水溶液、石墨等。
2. 导体导电原因:导体中有能够自由移动的电荷。(金属导电靠的是自由电子)
3. 绝缘体:不容易导电的物体。如:橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气等。
4. 绝缘体绝缘的原因:电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。
知识点诠释:绝缘体与导体中都有电荷,但是导体内的电荷能够自由移动绝缘体内的电荷不能自由移动。
题型五:导体和绝缘体
【例5】关于导体和绝缘体下列说法正确的是( )
A.金属、人体、大地和玻璃都是导体 B.橡胶、塑料、玻璃和石墨都是绝缘体
C.可以导电的物体叫做导体 D.绝缘体可以在一定条件下变成导体
[变式1]在通常情况下,下列各组物质都属于绝缘体的是( )
A.空气,盐水,橡皮 B.玻璃,大地,陶瓷
C.陶瓷,玻璃,塑料 D.油,陶瓷,人体
[变式2]下列四组物体中,都属于绝缘体的一组是( )
A.陶瓷、人体、大地 B.水银、铜丝、空气
C.玻璃、干木、塑料 D.大地、人体、陶瓷
【题型演练】
一、单选题
1.下列现象中不属于摩擦起电的现象有( )
A.用毛皮摩擦过的塑料棒能吸引碎纸屑
B.用毛刷刷衣服时,毛刷吸附细微杂物
C.在干燥的天气中脱毛线衣时,会听到轻微的噼啪声
D.把一个不带电的A导体接触一下一个带电的B导体再拿走,A导体也会带电
2.“快看,快看,她的头发竖起来了!”这是在科技馆磁电展区看到的高压静电现象,如图所示,小芳用手去接触一个带电的金属球,下列说法正确的是( )
A.小芳得到电子 B.小芳失去电子
C.小芳得到正电荷 D.小芳相互排斥的头发带上同种电荷
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒去接近一个轻质小球时,出现了如图所示情况。则该轻质小球的带电情况是( )
A.带负电 B.不带电 C.带正电 D.无法判断
4.气球与毛皮摩擦后,它们带( )
A.等量同种电荷 B.等量异种电荷
C.不等量同种电荷 D.不等量异种电荷
5.如图,用玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔片迅速张开,下列关于这个现象的说法正确的是( )
A.说明电子发生了转移 B.不能说明玻璃棒是否带电
C.说明玻璃棒一定带正电 D.两片金属箔片带上了异种电荷
6.下列材料在常温下全部属于导体的一组是( )
A.陶瓷、铁 B.大地、煤油
C.植物油、塑料 D.钨丝、盐水
7.物理课堂上“会飞的章鱼”实验演示中,唐老师将塑料丝绳剪成细丝制成“章鱼”,用毛皮分别摩擦“章鱼”和塑料管后,将“章鱼”抛向空中,在其下方用塑料管靠近“章鱼”,“章鱼”在空中飞翔不会落下,如图所示。下列说法正确的是( )
A.毛皮与塑料管摩擦的过程中创造了电荷 B.“章鱼”不能落下的原理与验电器的工作原理相同
C.毛皮摩擦后的“章鱼”细丝间会相互吸引 D.摩擦后的“章鱼”与毛皮带上了同种电荷
8.如图所示,气球与头发摩擦,头发会随着气球飘起来,下列说法中正确的是( )
A.摩擦后气球与头发都带上正电荷 B.摩擦后气球与头发都带上负电荷
C.气球若带负电荷,则头发带正电荷 D.气球与头发因带有同种电荷而互相吸引
9.甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细绳悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的场景如图所示,已知乙球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同。下列判断正确的是( )
A.甲、丙两球均带正电 B.甲球可能不带电,丙球带正电
C.甲、丙两球均带负电 D.甲球带负电,丙球可能不带电
二、填空题
10.风扇用久了扇叶上会粘有很多灰尘,这是因为扇叶在转动时与空气摩擦带上了_____,可以_____轻小物体。
11.小军在加油站看到一醒目的标语:“严禁用塑料桶装汽油”,此规定的缘由:汽油与塑料桶内壁摩擦起电后产生 ___________,将汽油引燃,发生火灾。
12.A、B是两个轻质泡沫小球,C是用丝绸摩擦过的玻璃棒,其中B、C之间相互排斥,则B带___________电。A、C相互吸引,若A也带电,则A带___________电。
13.如图小容将一只气球在自己头发上摩擦,使头发与气球里的_____(选填“电子”“质子”“中子”)发生转移,头发与气球带_____(选填“同种”“异种”)电荷。如果她将两只相同的气球分别在自己的头发上摩擦后,让两只气球相互靠近,两只气球会相互_____(选填“吸引”“排斥”)。
三、简答题
14.如图,油罐车的尾部总装有一根拖在地上的铁链,这是为什么?
15.一般导线的线芯是用铜或铝制成的,外面包一层橡胶或塑料,但高压输电铁塔上的架空线却是裸导线,这是为什么?
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第7讲 两种电荷
【考情分析】
考点(知识点) 重要程度 考情分析 本讲教学目标 升学教学目标
摩擦起电 ★☆☆ 理解能力 了解 理解
两种电荷 ★★☆ 识记能力、理解能力 掌握 理解并掌握
原子结构 ★★☆ 识记能力、理解能力 了解 掌握
验电器 ★☆☆ 理解能力、分析能力 了解 掌握
导体和绝缘体 ★★☆ 识记能力、理解能力 掌握 理解
注:★☆☆:普通考点知识点;★★☆:中考、高考高频考点;★★★:中高考重点、难点、必考点;
【知识导图】
【知识梳理】
知识点一:摩擦起电
课堂引入:①你用的电风扇扇叶表面上往往会带有怎么呢?就是因为散叶在转动时,与空气摩擦,使扇叶带了电,从而吸引空气中的灰尘;②身上穿的化纤衣服容易带电;③用塑料梳子梳干燥的头发,也梳越蓬松;④冬天的晚上脱化纤毛衣时会有火花产生。
2. 物体带电:一些物体被摩擦后,能够吸引轻小的物体,人们把这种现场称为带了“电”,或者说带了电荷;3. 带电的性质:带电体具有能够吸引轻小物体的性质可以检验物体是否带电;
摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
题型一:静电现象
【例1】打扫房间时,小刚用干绸布擦拭穿衣镜,发现擦过的镜面很容易粘上细小绒毛,为什么?
【答案】见解析
【详解】答:用干绸布擦拭穿衣镜,穿衣镜因摩擦而带电,能够吸引轻小物体,所以擦过的镜面很容易粘上细小绒毛。
[变式1]小明到超市购物时发现薄膜塑料袋的袋口紧贴在一起,很难分开,将它在衣服上摩擦几下就很容易分开了。请用所学的物理知识解释其原因。
【答案】见解析
【详解】将塑料袋在衣服上摩擦几下,通过摩擦使塑料袋带电,而且两片塑料薄膜带上同种电荷而互相排斥,所以薄膜塑料袋的袋口就容易分开了。
[变式2]在购物时,双手揉搓塑料袋使之打开装物品,塑料袋常常会“粘”在手上,这是为什么?
【答案】见解析
【详解】双手揉搓塑料袋使之打开装物品,塑料袋常常会“粘”在手上,是因为摩擦后的塑料袋带电,且与手带异种电荷,被手吸引。
知识点二:两种电荷
1. 电荷规定:
2. 电荷作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
题型二:电荷间的相互作用规律
【例2】用细线悬挂着四个轻质小球A、B、C、D,它们之间相互作用的情况如图所示。则肯定带电的小球是( )
A.小球A、C B.小球C、D C.小球A、B D.小球B、C
【答案】C
【详解】根据电荷间的相互作用和带电体具有吸引轻小物体的性质可知,小球A、B相互排斥,则小球A、B一定带有同种电荷;小球A、C相互吸引,小球A带了电,则小球C可能与小球A带异种电,也可能不带电;小球C、D相互吸引,如果小球C带电,小球D可能与小球C带异种电,也可能不带电,如果小球C不带电,则D一定带电。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
[变式1]小益用丝绸摩擦玻璃棒,然后将玻璃棒靠近用细绳悬挂着的气球,如图,以下判断正确的是( )
A.玻璃棒不带电 B.玻璃棒带负电
C.气球带正电 D.气球带负电
【答案】C
【详解】AB.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。故AB错误;
CD.由图可知,当玻璃棒靠近气球时,气球被排斥开,远离玻璃棒,由同种电荷相互排斥可知,气球带正电。故C正确,D错误。
故选C。
[变式2]小明用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个轻质小球,发现它们相互吸引,关于小球带电情况,下列说法中正确的是( )
A.小球一定带正电 B.小球可能带负电
C.小球一定不带电 D.小球可能带正电
【答案】D
【详解】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,发现它们相互吸引,由于异种电荷相互吸引,且带电体能吸引不带电的轻小物体,所以轻质小球可能带正电,可能不带电,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
知识点三:原子结构 元电荷
电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷;单位:库仑,符号是C。
原子结构:物体由分子、原子构成,分子由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。质子带正电,核外电子带负电,且质子数=核外电子数,则原子带的正电荷与负电荷等量,原子不显电性,呈电中性,物体也呈电中性,但不能说物体没有电荷。
元电荷:精确的实验表明,任何带电体所带的电荷量总是等于某一个最小电荷量的整数倍,即电子所带电荷量的整数倍。因此人们把一个电子所带电荷量的绝对值叫“基本电荷”,也叫“元电荷”(带电量最小的电荷),用符号“e”表示,则e=1.6×10-19C。
4. 摩擦起电的实质和原因
(1)原因:原子是由原子核和核外电子组成。原子核带正电电子带负电,同常情况下原子呈电中性,则由原子组成的物体也呈电中性。不同物质的原子核束缚电子的本领不同,两个物体的相互摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体,因缺少电子而带正电,得到电子的物体,因为有了多余的电子而带等量的负电。
(2)实质:摩擦起电,并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体上;
(3)特征:相互摩擦后带电的两个物体必然带等量的异种电荷;
(4)条件:①相互摩擦的是不同物质的物体;②相互摩擦的两个物体彼此绝缘。
题型三:带电的实质
【例3】把餐巾纸摩擦过的塑料吸管放在支架上,吸管能在水平面自由转动。如图所示,用带负电的橡胶棒靠近吸管A端,A端会远离橡橡胶棒,实验中( )
A.吸管不带电 B.和吸管摩擦过的餐巾纸不带电
C.吸管得到电子带负电 D.吸管失去电子带正电
【答案】C
【详解】由电荷间的相互作用可知,两物体排斥时,说明一定是带同种电荷,由于橡胶棒带负电,可推知,吸管也带负电。带负电是因为有了多余的电子,所以吸管与餐巾纸摩擦,吸管带负电,说明吸管得到了电子,同时餐巾纸失去电子而带正电,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
[变式1]如图所示,将塑料绳一端扎紧,把绳尽可能撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到的现象如图所示,这是因为每条细丝与手摩擦后带上了______(选填“同”或“异”)种电荷而相互______,这种使塑料丝带电的方法称为摩擦起电,摩擦起电的实质是______在物体间转移。
【答案】 同 排斥 电子(电荷)
【详解】[1][2]塑料细丝与手摩擦,摩擦起电,由于不同的塑料细丝带有同种电荷,同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来。
[3]这种使塑料丝带电的方法称为摩擦起电,通过摩擦使电子在物体间发生了转移,从而使物体带电。
[变式2]早在公元前600年,人们就发现了摩擦起电现象摩擦起电的实质是_____的转移;如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则气球带_____电。
【答案】 电子 负
【详解】[1]摩擦起电的实质是电子的转移,原子核对电子束缚能力强的得到电子,原子核对电子束缚能力弱的失去电子。
[2]根据正负电荷的定义可知,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;由于同种电荷相互排斥,带负电是橡胶棒靠近悬挂的气球,气球被推开,说明气球也带负电。
知识点四、验电器
验电器是一种可检验物体是否带点及可粗略估计所带是量的仪器。
构造及作用 金属球:接触带电体 绝缘垫:隔离金属罩和金属杆 金属箔:显示是否带电 金属杆:传导电荷 接线柱:接大地,确保金属罩不带电 金属罩:可屏蔽周围带电体对金属箔的干扰
使用方法 将被检验的物体与验电器金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电
原理 (1)利用同种电荷相互排斥的原理工作的; (2)当用带电体接触验电器的金属球时,就有一部分电荷转移到验电器的金属箔上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。验电器金属箔张开的角度不同,反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同
使用说明 验电器可检验物体是否带电并能粗略估计物体所带电荷量的多少,对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,说明被检验的物体所带电荷越多
题型四:验电器的工作原理
【例4】用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒强 B.摩擦过程中毛皮上的电子转移到橡胶棒上
C.验电器箔片张开是因为两箔片带了正电荷 D.金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反
【答案】A
知识点四、导体和绝缘体
导体:容易导电的物体。如:金属、人体、大地、食盐水溶液、石墨等。
2. 导体导电原因:导体中有能够自由移动的电荷。(金属导电靠的是自由电子)
3. 绝缘体:不容易导电的物体。如:橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气等。
4. 绝缘体绝缘的原因:电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。
知识点诠释:绝缘体与导体中都有电荷,但是导体内的电荷能够自由移动绝缘体内的电荷不能自由移动。
题型五:导体和绝缘体
【例5】关于导体和绝缘体下列说法正确的是( )
A.金属、人体、大地和玻璃都是导体 B.橡胶、塑料、玻璃和石墨都是绝缘体
C.可以导电的物体叫做导体 D.绝缘体可以在一定条件下变成导体
【答案】D
【详解】A.金属、人体、大地都是导体,玻璃是绝缘体,故A错误;
B.橡胶、塑料、玻璃都是绝缘体,石墨是导体,故B错误;
C.容易导电的物体叫做导体,故C错误;
D.绝缘体在一定条件下也可变成导体,比如干木棒是绝缘体,而湿木棒就是导体,故D正确。
故选D。
[变式1]在通常情况下,下列各组物质都属于绝缘体的是( )
A.空气,盐水,橡皮 B.玻璃,大地,陶瓷
C.陶瓷,玻璃,塑料 D.油,陶瓷,人体
【答案】C
【详解】A.空气、橡皮不容易导电,是绝缘体;盐水容易导电,是导体,故A不符合题意;
B.玻璃和陶瓷不容易导电,是绝缘体;大地容易导电,是导体,故B不符合题意;
C.陶瓷、塑料和玻璃都不容易导电,是绝缘体,故C符合题意;
D.油和陶瓷不容易导电,是绝缘体;人体容易导电,是导体,故D不符合题意。
故选C。
[变式2]下列四组物体中,都属于绝缘体的一组是( )
A.陶瓷、人体、大地 B.水银、铜丝、空气
C.玻璃、干木、塑料 D.大地、人体、陶瓷
【答案】C
【详解】A.陶瓷不容易导电,属于绝缘体,人体、大地均容易导电,属于导体,故A不符合题意;
B.水银、铜丝容易导电,属于导体,空气不容易导电,属于绝缘体,故B不符合题意;
C.玻璃、干木、塑料均不易导电,属于绝缘体,故C符合题意;
D.大地、人体容易导电,属于导体,陶瓷不容易导电,属于绝缘体,故D不符合题意。
故选C。
【题型演练】
一、单选题
1.下列现象中不属于摩擦起电的现象有( )
A.用毛皮摩擦过的塑料棒能吸引碎纸屑
B.用毛刷刷衣服时,毛刷吸附细微杂物
C.在干燥的天气中脱毛线衣时,会听到轻微的噼啪声
D.把一个不带电的A导体接触一下一个带电的B导体再拿走,A导体也会带电
【答案】D
【详解】A.用毛皮摩擦过的塑料棒带电,而能吸引轻小的碎纸屑,属于摩擦起电现象,故A不符合题意;
B.用毛刷刷衣服时,由于毛刷带电而能吸附细微杂物,属于摩擦起电现象,故B不符合题意;
C.在干燥的天气,脱毛衣时会听到轻微的噼叭声,是因为毛衣和内衣之间相互摩擦带电,两者带有异种电荷,放电产生的噼啪声,属于摩擦起电现象,故C不符合题意;
D.不带电的A导体与带电的B导体接触时,两者间发生电荷的转移,这样A导体由于失去(或得到)电子而带上电,不属于摩擦起电现象,故D符合题意。
故选D。
2.“快看,快看,她的头发竖起来了!”这是在科技馆磁电展区看到的高压静电现象,如图所示,小芳用手去接触一个带电的金属球,下列说法正确的是( )
A.小芳得到电子 B.小芳失去电子
C.小芳得到正电荷 D.小芳相互排斥的头发带上同种电荷
【答案】D
【详解】图中金属球使小芳带电,且头发上都带有同种电荷,由于同种电荷相互排斥,故头发都张开;但头发所带电荷不能确定是正电荷还是负电荷,所以不能判断是得到电子或失去电子,也不是得到正电荷(因为摩擦起电的实质是物体间电子的转移),故ABC错误,D正确。
故选D。
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒去接近一个轻质小球时,出现了如图所示情况。则该轻质小球的带电情况是( )
A.带负电 B.不带电 C.带正电 D.无法判断
【答案】A
【详解】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,把用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个轻质小球时,它们相互排斥,说明这个小球一定和橡胶棒带的电荷相同,则该小球带负电荷。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.气球与毛皮摩擦后,它们带( )
A.等量同种电荷 B.等量异种电荷
C.不等量同种电荷 D.不等量异种电荷
【答案】B
【详解】气球与毛皮相互摩擦,两者的原子核对核外电子的束缚能力不同,导致了在摩擦的过程中出现了电子的转移,造成物体带电;失去电子的物体带正电,得到电子的带负电,两个物体带等量异种电荷,,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.如图,用玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔片迅速张开,下列关于这个现象的说法正确的是( )
A.说明电子发生了转移 B.不能说明玻璃棒是否带电
C.说明玻璃棒一定带正电 D.两片金属箔片带上了异种电荷
【答案】A
【详解】玻璃不是导体,金属箔片张开,说明两片金属片带同种电荷,电荷的来源不是玻璃上的电荷传到金属箔片上的,因为玻璃不是导体不导电,电荷来源是金属箔片与玻璃之间的静电作用,玻璃上带正电,小球和金属箔片的组合中,负电荷流向小球,发生了电子的转移,正电荷流向箔片,两片金属箔片都带有正电荷,因此张开,故BCD错误,A正确。
故选A。
6.下列材料在常温下全部属于导体的一组是( )
A.陶瓷、铁 B.大地、煤油
C.植物油、塑料 D.钨丝、盐水
【答案】D
【详解】A.陶瓷、铁中,陶瓷属于绝缘体,铁属于导体,故A不符合题意;
B.大地、煤油中,大地属于导体,煤油属于绝缘体,故B不符合题意;
C.植物油、塑料都属于绝缘体,故C不符合题意;
D.钨丝、盐水都易导电,属于导体,故D符合题意。
故选D。
7.物理课堂上“会飞的章鱼”实验演示中,唐老师将塑料丝绳剪成细丝制成“章鱼”,用毛皮分别摩擦“章鱼”和塑料管后,将“章鱼”抛向空中,在其下方用塑料管靠近“章鱼”,“章鱼”在空中飞翔不会落下,如图所示。下列说法正确的是( )
A.毛皮与塑料管摩擦的过程中创造了电荷 B.“章鱼”不能落下的原理与验电器的工作原理相同
C.毛皮摩擦后的“章鱼”细丝间会相互吸引 D.摩擦后的“章鱼”与毛皮带上了同种电荷
【答案】B
【详解】A.毛巾与塑料管摩擦的过程中电子发生了转移,并非创造了电荷,故A错误;
B.“章鱼”飞起的原理是同种电荷相互排斥,与验电器工作原理相同,故B正确。
C.毛巾摩擦后的“章鱼”细丝间会因带上同种电荷而相互排斥,故C错误;
D.摩擦后的“章鱼”与毛巾一个物体得到电子,另一个物体失去电子,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,故D错误。
故选B。
8.如图所示,气球与头发摩擦,头发会随着气球飘起来,下列说法中正确的是( )
A.摩擦后气球与头发都带上正电荷 B.摩擦后气球与头发都带上负电荷
C.气球若带负电荷,则头发带正电荷 D.气球与头发因带有同种电荷而互相吸引
【答案】C
【详解】摩擦起电的实质是电子发生转移,两个相互摩擦的物体,束缚电子本领强的物体得到电子带负电,束缚电子本领弱的物体失去电子带上正电。所以气球与头发摩擦时两物体带上等量的异种电荷,气球若带负电荷,头发则带正电荷;异种电荷相互吸引,因此头发会随着气球飘起来。故ABD错误,C正确。
故选C。
9.甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细绳悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的场景如图所示,已知乙球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同。下列判断正确的是( )
A.甲、丙两球均带正电 B.甲球可能不带电,丙球带正电
C.甲、丙两球均带负电 D.甲球带负电,丙球可能不带电
【答案】C
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,乙球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,所以乙球带正电;甲和乙相互吸引,因带电体的性质是能够吸引轻小物体,甲可能不带电;又因为异种电荷相互吸引,甲可能带负电,所以甲带负电或不带电;甲和丙相互排斥,根据同种电荷相互排斥,所以甲和丙带同种电荷;综上分析可知,甲和丙都带负电。故C正确,ABD错误。
故选C。
二、填空题
10.风扇用久了扇叶上会粘有很多灰尘,这是因为扇叶在转动时与空气摩擦带上了_____,可以_____轻小物体。
【答案】 电荷 吸引
【详解】[1]不同物质组成的两个物体相互摩擦时,由于电子的转移会使两个物体带上异种的电荷,扇叶在转动时与空气摩擦带上了电荷。
[2]带电体有吸引轻小物体的性质,扇叶带电后会吸引轻小的灰尘,所以灰尘会附着在扇叶上。
11.小军在加油站看到一醒目的标语:“严禁用塑料桶装汽油”,此规定的缘由:汽油与塑料桶内壁摩擦起电后产生 ___________,将汽油引燃,发生火灾。
【答案】火花
【详解】桶内汽油与桶壁摩擦,塑料桶带电,由于塑料桶是绝缘体,桶上的电荷不能传递,电荷积累到一定程度会放电产生火花,引燃汽油造成火灾。
12.A、B是两个轻质泡沫小球,C是用丝绸摩擦过的玻璃棒,其中B、C之间相互排斥,则B带___________电。A、C相互吸引,若A也带电,则A带___________电。
【答案】 正 负
【详解】[1][2]用丝绸摩擦过的玻璃棒C带正电,BC相互排斥,因同种电荷相互排斥,所以B带正电;AC相互吸引,且A也带电,因异种电荷相互吸引,所以A带负电。
13.如图小容将一只气球在自己头发上摩擦,使头发与气球里的_____(选填“电子”“质子”“中子”)发生转移,头发与气球带_____(选填“同种”“异种”)电荷。如果她将两只相同的气球分别在自己的头发上摩擦后,让两只气球相互靠近,两只气球会相互_____(选填“吸引”“排斥”)。
【答案】 电子 异种 排斥
【详解】[1][2]将两只相同的气球在自己的头发上摩擦时,电子在头发和气球之间发生转移,而使头发与气球带异种电荷。
[3]两只相同的气球在头发上摩擦后,带的是同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以会发现两只气球会相互排斥。
三、简答题
14.如图,油罐车的尾部总装有一根拖在地上的铁链,这是为什么?
【答案】见解析
【详解】这是因为在运输过程中,油与油罐摩擦,会使油罐带电,在油罐与地面间连上铁链,能及时将电荷导入大地,避免放电产生的火花引燃汽油。
15.一般导线的线芯是用铜或铝制成的,外面包一层橡胶或塑料,但高压输电铁塔上的架空线却是裸导线,这是为什么?
【答案】见解析
【详解】一般导线的线芯用铜或铝制成,是因为铜和铝的导电性能好;在外面包一层橡胶或塑料是为了安全,防止触电,因为橡胶和塑料是绝缘体;在高温或高压的条件下,绝缘体也可变为导体,故高压输电线用橡胶、塑料是无法绝缘的,只能借助空气绝缘,故为裸导线。
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