人教版物理九年级(全册)同步练习15.1两种电荷(培优卷)
一、选择题
1.(2023九上·长沙月考)现有甲、乙、丙、丁四个轻质小球,相互作用情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.如果乙、丙相互吸引,则甲、丁一定相互排斥
B.如果乙、丙相互排斥,则甲、丁一定相互吸引
C.如果甲、丙相互吸引,则乙、丁一定相互吸引
D.如果甲、丙相互排斥,则乙、丁一定相互排斥
【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】图中,甲、乙相互排斥,甲乙一定带同种电荷,丙丁相互吸引,可能带异种电荷,也可能一个带电,一个不带电。
A.若乙、丙相互吸引,乙一定带电,丙可能带电荷,也可能不带电,丁不确定带电情况,不能确定甲丁之间是相互排斥还是相互吸引,故A错误;
B.若乙、丙相互排斥,甲乙丙带同种电荷,丁可能带异种电荷,也可通不带电,甲、丁一定相互吸引,故B正确;
C.若甲、丙相互吸引,甲一定带电,丙可能带异种电荷,可能不带电,不能确定丁带电情况,无法确定相互排斥还是相互吸引,故C错误;
D.若甲、丙相互排斥,则甲乙丙都带同种电荷,丁可能带异种电荷,也可能不带电,甲、丁一定相互吸引,故D错误。
故选B。
【分析】电荷间同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体可以吸引轻小物体。
2.(2023九上·香洲期中)图甲为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况,束缚能力越弱越容易失去电子。现用丝绸摩擦石蜡,然后将该石蜡靠近轻质小球,发现它们相互排斥,再将石蜡触碰了验电器的金属球,发现金属箔片张开,如图乙。下列说法中正确的是( )
A.金属箔片一定带负电
B.小球可能带负电也可能不带电
C.丝绸和石蜡摩擦过程中,石蜡一定失去电子
D.验电器和石蜡接触后,验电器一定失去电子
【答案】A
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;验电器的原理及使用
【解析】【解答】ACD、由图甲可知,石蜡对电子的束缚能力比丝绸强,所以用丝绸摩擦石蜡,丝绸会失去电子带正电,石蜡得到电子带负电,石蜡接触验电器的金属球后,验电器的金属箔片带负电,则验电器得到电子,故A正确,CD错误;
B、石蜡带负电,石蜡靠近轻质小球,二者相互排斥,说明小球一定带负电,故B错误;
故选:A。
【分析】石蜡对电子的束缚能力比丝绸强,因此用丝绸摩擦石蜡,丝绸失去电子带正电,石蜡得到电子带负电,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
3.高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接,由于长期暴露在室外,要求这种材料的性质相当稳定。下列材料最适合的是
A.铝合金 B.干木头 C.橡胶 D.陶瓷
【答案】D
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【分析】由于长期暴露在室外,要求这种材料绝缘的性质相当稳定,在任何时候都保持这种性质.
【解答】A、铝合金是导体.不符合题意.
B、干木头在湿的情况下,也会变为导体.不符合题意.
C、天长日久,风吹日晒,橡胶会老化,变为导体.不符合题意.
D、陶瓷在任何情况下都是绝缘体.符合题意.
故选D.
4.下列物品中,通常情况下属于导体的是()
A.塑料布 B.细铜丝 C.玻璃板 D.煤油
【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等.题中物体只有铜线是导体,塑料布、玻璃板、煤油都是绝缘体.
故选B.
【分析】根据常见的导体和绝缘体进行判断.
常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等.
常见的绝缘体包括:塑料、陶瓷、橡胶、空气、玻璃等.
5.(2023九上·顺德月考)如图所示的三个轻质小球,a球会被毛皮摩擦过的橡胶棒排斥,则c球的带电情况是( )
A.a球一定带正电荷 B.c球可能带正电荷,可能不带电
C.b球一定不带电 D.无法确定
【答案】B
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】a与b相排斥,说明ab携带同种电荷,其中 ,a球会被毛皮摩擦过的橡胶棒 ,所以a带负电荷;b与c相吸引,c球可能带正电荷,也可能不带电,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】1、两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电。
2、摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
3、两种电荷:电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质。
6.(2023九上·余江期中)下列说法中,不正确的是( ).
A.智能手机所使用的电池电压约为
B.一节干电池电压约为
C.家庭所用普通节能灯在正常工作时的电流约为
D.一个电子所带电荷量为
【答案】D
【知识点】电量及其计算
【解析】【解答】 A、智能手机的电池电压一般为3.7V,接近4V,故A不符合实际;
B、一节新干电池电压约为1.5V,故B不符合实际;
C、一盏普通节能灯正常工作时的电流较小,约为0.1A=100mA,故C不符合实际;
D、人们把最小电荷叫做元电荷,电子带负电,所带电荷量为:e=1.60×10-19C,故D符合实际。
故选:D。
【分析】 不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
7.(2023九上·昆明期末)小芳将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后挂在竹竿上,看到了如图所示的情境。关于此过程,下列解释正确的是( )
A.小芳用摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B.小芳用摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C.挂在竹竿上的两只气球因带了异种电荷而互相排斥
D.两只气球互相排斥的原理与验电器的工作原理相同
【答案】D
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】AB.摩擦起电是使电子发生转移而带电,不是使气球分子发生转移而带电,也没有创造新的电荷,故AB错误;
CD.两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,两只气球带同种电荷而互相排斥,验电器的原理是同种电荷互相排斥,故两只气球相互排斥的原理和验电器工作原理相同,故D正确,C错误。
故选D。
【分析】1、摩擦起电是由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个不同物体互相摩擦的时候,束缚电子本领弱的就会失去电子,失去电子的物体因缺少电子带正电;束缚电子能力强的就会得到电子,得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
2、电荷间的相互作用规律是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
3、验电器是一种检测物体是否带电以及粗略估计带电量大小的仪器,典型构造如左图所示。当被检验物体接触验电器顶端的导体时,自身所带的电荷会传到玻璃钟罩内的箔片上。由于同种电荷相互排斥,箔片将自动分开,张成一定角度。
8.(2024九上·龙岗期中)“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取,正确拿取的方法:手持羽毛轻轻扫过纸垫,如图甲所示;再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛即可将金箔吸住,如图乙所示。对此分析正确的是( )
A.羽毛与纸垫摩擦后创造了电荷
B.羽毛能够吸引金箔是因为异种电荷相互吸引
C.羽毛带负电,说明纸垫的原子核束缚电子能力比羽毛强
D.为了更便于工作,应在干燥的环境下进行操作
【答案】D
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A.羽毛与纸垫摩擦过程中,电子发生转移,羽毛和纸垫带上了异种电荷,故A错误;
B.带电的羽毛能够吸引金箔,是因为带电体会吸引轻小物体,故B错误;
C.羽毛带负电,可知在摩擦过程中,羽毛因得到电子而带负电,纸垫因失去电子而带正电,说明纸垫的原子核束缚电子能力比羽毛弱 ,故C错误;
D.干燥的空气不容易传导电荷,摩擦起电现象适宜在干燥的环境下进行,故D正确。
故选:D。
【分析】1.当两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子能力强的物质得到电子而带负电,原子核束缚电子能力弱的物质失去电子而带正电,摩擦起电并不是创造了电荷,而是电子发生了转移;
2.电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
3.带电体会吸引轻小物体 。
9.(2024九上·长沙月考)下列关于验电器的说法不正确的是( )
A.验电器的作用是检验物体是否带电
B.若带电体带正电,则金属箔张开是由于带电体上的正电荷转移到金属箔上,同种电荷相互排斥而张开
C.带电体接触不带电的验电器的金属球时,验电器的金属箔就会张开
D.验电器的原理是同种电荷相互排斥
【答案】B
【知识点】验电器的原理及使用
【解析】【解答】AD.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,用来检验物体是否带电,故AD正确;
B.若带电体带正电,当它与验电器的金属球接触时,金属箔上的负电荷(电子)被带电体吸引而转移到带电体上,使得金属箔带上正电荷,同种电荷相互排斥而张开 ,故B不正确;
C.当带电体接触不带电的验电器的金属球时,验电器的金属箔会带上与带电体相同的电荷,并因为同种电荷相互排斥而张开。故C正确;
故选B。
【分析】验电器工作原理:当带电体接触验电器的金属球时,带电体与金属箔片之间电子发生转移,金属箔会带上与带电体相同的电荷,金属箔片因同种电荷相互排斥而张开;
验电器作用:用来检验物体是否带电。
10.(2024九上·翠屏期末)如图,气球与头发摩擦,头发会随着气球飘起来。下列说法正确的是( )
A.气球与头发摩擦创造了电荷
B.气球因摩擦带电而成为导体
C.气球若带负电荷,则头发带正电荷
D.气球与头发因带同种电荷而互相吸引
【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;导体与绝缘体
【解析】【解答】A.气球与头发摩擦,使电子发生了转移,电性显现出来,不是创造了电荷,故A错误;
BC.电子和气球摩擦,气球得到电子带负电,头发失去电子带正电,气球仍然为绝缘体,故B错误;C正确;
D.气球与头发,带异种电荷,异种电荷相互吸引,故D错误。
故选C。
【分析】不同物质间相互摩擦带电,得到电子带正电,失去电子带负电;异种电荷相互吸引。
二、填空题
11.(人教版物理九年级第十五章第1节两种电荷同步练习)静电复印技术已经逐渐走八人们的生活,如图所示是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图.请依据图示及操作步骤,结合“人作为导体可以将电荷导走”的知识,简要说明其操作意图.
A.人教版化学九年级上册第三单元课题3元素
B.用干燥的手指在塑料板上写上一个“大”字
C.将塑料板平放,上面均匀地撒上一层干木屑,再将塑料板缓慢竖起,随着静止在塑料板上木屑的滑落,一个“大”字就在塑料板上显现出来了
操作意图:
A.
B.
C.
【答案】摩擦使整块塑料板带电;人将“大”字区域内的电荷导走;由于带电体具有吸引轻小物体的性质,“大”字以外区域的塑料板吸附木屑塑抖板竖立时,“大”宇区域内的木屑由于重力作用而滑落
【知识点】重力及其大小的计算;两种电荷
【解析】【解答】A.用丝绸快速摩擦整个塑料板面,由于摩擦使整块塑料板带电;故答案为:摩擦使整块塑料板带电.
B.由于人作为导体可以将电荷导走,因此用干燥的手指在塑料板上写“大”字时,人将“大”字区域内的电荷导走;故答案为:人将“大”字区域内的电荷导走.
C.由于带电体能吸引轻小物体,所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时,塑料板上带电区域把木屑吸住;将塑料板缓慢竖起,塑料板上“大”字区域内的木屑,由于没有电荷吸引而在重力作用下滑落.
【分析】摩擦可以使物体带电;带电体能吸引轻小物体;物体在重力作用下,会向下运动.
12.(2024九上·英德期中)与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,这是因为橡胶棒在摩擦过程中 (选填“得到”或“失去”)电子.若用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器的金属球,验电器的两片金属箔会张开,如题图,这是因为金属箔带上了 . (选填“同种”或“异种”)电荷.验电器 (选填“能”或“不能”)直接检验出物体带哪种电荷.
【答案】失去;同种;不能
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】(1)与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,这是因为橡胶棒在摩擦过程中失去电子;
(2)若用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器的金属球,验电器的两片金属箔会张开,如题图,这是因为金属箔带上了同种电荷。验电器不能直接检验出物体带哪种电荷.
【分析】(1)在摩擦起电的过程中,失去电子带正电,得到电子带负电;
(2)根据验电器的工作原理和用途分析解答。
13.(2023九上·阳新期中)如图用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管使其带电。
(1)把某个物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近,由此现象 (选填“能/不能”)判断该物体已经带电。把丝绸摩擦过的玻璃体放在带电吸管一端的附近,发现吸管被吸引,则可以判断餐小纸 电。(选填“带正/带负/带”)
(2)金属锡的原子核带有50个大小与电子电荷相等的正电荷,则其原子核外有 个电子,这些电子总其带有 C的电荷。
【答案】(1)不能;带正
(2)50;8×10﹣18
【知识点】两种电荷;电量及其计算;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】 (1)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物体,所以不能判定物体是否带电;丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒放在用纸巾摩擦过的吸管一端的附近,发现吸管被吸引,则吸管带负电,故餐巾纸带正电,物体失去电子会带正电。
(2)金属锡的原子核外带有50个电子。电子所带的总电荷Q=ne=50×1.6×10-19C=8×10-18C。
【分析】 (1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引不带电的物体;丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;摩擦起电的过程中失去电子的带正电,得到电子的带负电。
(2)所有物体都是由原子构成的,其中原子又是由带正电的原子核和核外电子构成的,原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的。金属锡的原子核外带有50个电子。元电荷e=1.6×10-19C,根据电子数可以求出电子所带电荷的总量。
14.(2024九上·江门期中)如图甲所示,用丝绸摩擦有机玻璃棒,然后靠近碎纸屑,发现纸屑能被吸引,说明摩擦起电后带电体能 ;用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电。用手向下捋塑料细丝,会越捋越蓬松,如图乙所示,这说明同种电荷 。
【答案】吸引轻小物体;正电;相互排斥
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】(1)如图甲所示,用丝绸摩擦有机玻璃棒,然后靠近碎纸屑,发现纸屑能被吸引,说明摩擦起电后带电体能吸引轻小物体;
(2)用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电。
(3)用手向下捋塑料细丝,会越捋越蓬松,如图乙所示,这说明同种电荷相互排斥。
【分析】(1)根据带电体的性质解答;
(2)摩擦起电的过程中,物体失去电子带正电,得到电子带负电;
(3)根据电荷之间的相互作用规律解答。
15.(2024九上·东莞期中)我们用干毛巾擦镜子,擦过后发现会有很多“毛毛”粘在镜子上,说明毛巾和镜子分别带 (选填“同种”或“异种”)电荷;用它接触甲图验电器的金属球会看到金属箔张开,这是利用了 原理,这与图乙中利用物体靠近不带电的铝箔条来检验物体是否带电的原理 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】异种;同种电荷相互排斥;不同
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;验电器的原理及使用
【解析】【解答】(1)们用干毛巾擦镜子,擦过后发现会有很多“毛毛”粘在镜子上,说明毛巾和镜子分别带异种电荷;
(2)用它接触甲图验电器的金属球,看到金属箔张开,这是利用同种电荷相互排斥原理。
(3)金属箔张开是因为同种电荷相互排斥,而图乙中是利用带电体有吸引轻小物体的性质,故与图乙中利用物体靠近不带电的铝箔条来检验物体是否带电的原理不同。
【分析】(1)(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,根据电荷之间的相互作用规律分析;
(3)根据金属箔片张开的原因和乙中的原理分析比较。
16.(2024九上·龙马潭月考)用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ,验电器的原理是 ;甲乙丙三个轻质通草小球静止在如图所示的位置,已知甲球带正电,则乙球带 电,丙球带 。
【答案】正;同种电荷相互排斥;正;负电或不带电
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断;验电器的原理及使用
【解析】【解答】用丝绸摩擦过的玻璃棒,失去电子带正电。验电器的原理是同种电荷相互排斥,金属箔片带上了同种电荷,相互排斥而分开。
已知甲球带正电,甲、乙相互排斥,同种电荷相互排斥,则乙球带正电;乙、丙相互吸引,异种电荷相互吸引,带电体具有吸收轻小物体的性质,丙球带负电或不带电。
【分析】物体间相互摩擦时,失去电子带正电;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
17.(2024九上·顺德月考)按要求填空。
(1)铅笔芯、塑料尺、大地、食用油中属于导体的是 ;导体容易导电,因为导体中含有 ; 形成电流;用力拉铁丝,铁丝不断,是因为 。
(2)将硫酸铜溶液注入水的下方,可以看到清水与硫酸铜溶液之间有明显的界面,如图甲。静置20日后,如图乙,这是 现象,说明液体分子 ,在温度较高的季节里不到20天就出现了图乙所示的情景,这说明 。
【答案】(1)铅笔芯、大地;自由电子;电荷的定向移动;分子间有引力
(2)扩散;不停地做无规则运动;温度越高,分子无规则运动越剧烈
【知识点】导体与绝缘体;分子热运动
【解析】【解答】(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,铅笔芯和大地容易导电,是导体,、塑料尺、食用油是绝缘体;
导体材料中含有大量的自由电子,自由电子定向移动时,形成电流,使导体容易导电;
用力拉铁丝时,铁丝分子间距变大,由于分子间有引力,铁丝不易断。
(2)图乙中,硫酸铜溶液和水混合成均匀的颜色,是液体分子在不断地做无规则运动,形成了扩散现象,夏季现象更明显,说明温度较高时,分子的运动会更加剧烈。
【分析】(1)导体容易导电;导体中自由电子定向移动形成电流;分子间存在引力和斥力;
(2)分子不同的无规则运动,形成扩散现象;温度越高,分子运动越剧烈。
(1)[1]容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。铅笔芯、塑料尺、大地、食用油中,铅笔芯和大地容易导电,是导体。
[2][3]导体容易导电的原因是导体材料中含有大量的自由电子,这些电荷(自由电子)定向移动,形成电流。
[4]分子间存在引力和斥力,用力拉铁丝时,铁丝不断,说明分子间有引力。
(2)[1][2][3]将硫酸铜溶液注入水的下方,最初可以看到清水与硫酸铜溶液之间有明显的界面,这是因为硫酸铜溶液和水的密度不同。静置20日后,观察到溶液变成均匀的颜色,这是扩散现象,说明液体分子在不断地做无规则运动。温度较高时,分子的运动会更加剧烈,因此在温度较高的季节,这种现象会在不到20天的时间内出现。
三、实验探究题
18.(2016九上·胶州期中)演绎式探究﹣﹣研究电流
(1)自由电子在导体中定向移动形成电流.物理学上把单位时间通过导体横截面积的电荷叫电流.若用字母Q表示电荷,用字母t表示通电时间,则电流的定义式为:I= .
(2)若流过导体的电流为0.2A,导体中要流过20C的电荷(C为电荷的国际单位库仑),则通电时间为 s.
(3)若流过导体单位体积的电子个数为n,每个电子所带电荷为e,电子在导体中流动速度为v,导体直径为d,则导体中电流的数学表达式为:I= .
【答案】(1)
(2)100
(3)
【知识点】电量及其计算
【解析】【解答】解:(1)在时间t内通过导体横截面的电荷量为Q,
根据电流的定义可知,电流I= ;(2)由I= 得通电时间:
t= = =100s;(3)在t时间内电子移动的距离:L=vt,
导体的横截面积:S=π( )2= πd2,
t时间内通过导体某一横截面的电子数:N=nSL= ,
t时间内通过导体某一横截面的电荷量:Q=Ne= ,
则通过导体的电流:I= = .
故答案为:(1) ;(2)100;(3) .
【分析】(1)根据电流的定义分析答题;(2)由电流定义式的变形公式Q=It计算;(3)已知电子移动的速度,可以求出电子在时间t内移动的距离;已知导体的直径,可以求出导体的横截面积;已知导体中单位体积内电子个数,可以求出时间t内,通过导体横截面的电荷数;已知通过横截面的电荷数和每个电子的电荷量,可以得到一定时间t通过导体横截面的电荷量;已知电荷量和通电时间,根据电流的定义式可以求出电流的数学表达式.
19.(2024九上·惠东期中)(1)如图甲所示为两个相同的验电器A、B,A的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后,两金属箔片由于 (选填“同种”或“异种”)电荷互相排斥而张开;如图乙所示,拿带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,A的金属箔片张开的角度减小,B的金属箔片张开,则电子运动方向是从 (选填“A到B”或“B到A”)。
(2)某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究:他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小,做了如图所示的实验。
①本实验是通过 来反映钢球的动能的大小。
②甲、丙两图探究的是物体的动能与 的关系。
③如果水平面光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验。
④用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
【答案】(1)同种;B到A
(2)木块移动的距离;速度;不能;超载
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】(1)验电器的工作原理为同种电荷相互排斥,用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,A带正电,吸引B上的电子转移到A,所以电子运动方向为B到A。
综上 第1空、同种; 第2空、B到A。
(2)本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。甲、丙两图中两球高度不同,其余因素相同,根据控制变量法,探究的是物体的动能与速度的关系。如果水平面光滑,木块会一直做匀速直线运动,无法根据木块移动距离的大小判定动能的大小。甲、乙两图中两球质量不同,其余因素相同,根据控制变量法,探究的是物体的动能与质量的关系,故可以用来解释超载行驶时危险性大的原因。
综上 第1空、木块移动的距离; 第2空、速度; 第3空、不能; 第4空、超载。
【分析】1、验电器的工作原理:同性电荷相互排斥,当A带正电时会吸引B的负电荷到A,B失去负电荷带正电,张角变大,A得到负电荷张角变小;电流的方向:与电子定向移动的方向相反,所以形成电流方向为A向B。
2、物理学方法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中动能的大小难以直接测量,所以需要通过木块移动的距离。
3、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如动能的影响因素有:质量、速度。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 物体的动能与物体的质量的关系时,需要控制速度相同。
(1)[1]与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒与验电器A接触后,验电器A的两金属箔片带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以验电器A的两金属箔片张开一定角度。
[2]用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,由于A带正电,所以B上的电子会转移到A,使得A所带正电荷减小,即A的金属箔片张开的角度减小,B带上与A相同的电荷,使得A的金属箔片张开一定角度。
(2)[1]实验中钢球动能的大小不易直接观察,由于水平面阻力相同,做功的多少与移动的距离有关,故本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。
[2]甲、丙两图中两球质量相同,高度不同,到达水平面的速度不同,根据控制变量法,探究的是物体的动能与速度的关系。
[3]如果水平面光滑,则木块在水平面会一直做匀速直线运动,无法根据木块移动距离的大小判定动能的大小,所以不能完成本实验。
[4]甲、乙两图中两球质量不同,高度相同,到达水平面的速度相同,根据控制变量法,探究的是物体的动能与质量的关系,故可以用来解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
四、简答题
20.(人教版物理九年级第十五章第1节两种电荷同步练习)有一天,小芳的弟弟问她,他穿在身上的化纤材料的衣服经常会吸附在身体上是什么原因.小芳利用所掌握的知识向弟弟解释了这一现象,弟弟很高兴.请你说出小芳是怎样向弟弟解释这一现象的.
【答案】容易发生摩擦起电现象.衣服与身体摩擦带上异种电荷而互相吸引.(或带电体可以吸引轻小物体)
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】人体与化纤衣服相互摩擦,摩擦起电后,人体与衣服带有异种电荷,根据电荷间作用规律可知,异种电荷相互吸引,所以人体和衣服会吸附在一起.
【分析】从化纤衣服与人体摩擦,摩擦起电,再结合根据电荷间作用规律可以确定为什么会出现这种现象.
五、科普阅读题
21.(2024九上·深圳期中)阅读短文,回答问题。
热电偶
用两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如甲图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,这就是塞贝克效应(又叫热电效应),这种电路叫热电偶电路。热电偶所产生的热电压由接触电压U接触和温差电压U温差两部分组成。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温差大小有关。
实验测得某热电偶电路中的电流大小与接点温差的数据如表所示:
接点温差℃ 0 100 200 300 … 500 600 …
电路中的电流/mA 0 64 142 234 … 460 594 …
(1)以下材料组合中,可以制作热电偶电路的是_______;
A.玻璃片、铝薄片 B.玻璃片、玻璃片
C.铝薄片、锌薄片 D.锌薄片、锌薄片
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由 能转化而来,其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则电路中的电流 (选填“变大”、“变小”、“不变”);
(3)结合表中的数据分布特征推算:当接点温差为400℃时,电路中的电流为 ;
(4)如图乙所示,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比。当热、冷两点间的温度差为 100℃时,产生的电压为1.5mV;若低温J处的温度为﹣10℃,热、冷两点间产生的温差电压为15mV,则高温处的温度为 ℃。
【答案】(1)C
(2)内;变小
(3)340mA
(4)990
【知识点】导体与绝缘体;物理学方法
【解析】【解答】(1)由材料可知,热电偶电路的材料由两种不同导体组成,故C符合题意;
故选:C。
(2)根据材料“ 热电偶所产生的热电压由接触电压U接触和温差电压U温差两部分组成 ”,所以这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由内能转化而来;
由表格数据可知,接点温差越小电流越小,所以只将A处杯中的冰水混合物换为沸水后,电路中电流变小。
(3)由表格中数据得,电流变化量依次为:
64mA﹣0mA=64mA(0 ℃-100 ℃ ),
142mA﹣64mA=78mA(100 ℃-200 ℃ ),
234mA﹣142mA=92mA(200 ℃-300 ℃ )……
由此可知,温度每变化100℃,电路中电流变化量相差都为:78mA﹣64mA=92mA﹣78mA=14mA,
所以当接点温度由300 ℃-400℃时,电路中的电流变化量为:234mA﹣142mA+14mA=106mA,
当接点温差为400℃时,电路中的电流为:I=234mA+106mA=340mA。
(4)依题意得,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比,则,解得:t高温=990 ℃ 。
【分析】(1)根据材料可知,热电偶电路的材料由两种不同导体组成;
(2)热电偶电路是由于温差提供电能的,将内能转化为电能;
分析表格数据得出结论;
(3)由表格数据,求出电流变化量,可找出规律:温度每变化100℃,电路中电流变化量相差都相等,则可求出当节点温度为400℃时,电路中电流的变化量,进而求出此时电路中的电流。
(4)根据题意热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比,利用即可求出高温处的温度。
(1)制作热电偶电路的材料应为导体,且为两种不同导体组成,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[1]这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由内能转化而来。
[2]只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则接点温差减小,由表格数据可知接点温差越小电流越小,则将A处杯中的冰水混合物换为沸水后电路中电流变小。
(3)由表格中数据得,电流变化量依次为
64mA﹣0mA=64mA
142mA﹣64mA=78mA
234mA﹣142mA=92mA
……
可得温度每变化100℃,电路中电流变化量相差都为
78mA﹣64mA=92mA﹣78mA=14mA
当接点温差为400℃时,电路中的电流变化量为
234mA﹣142mA+14mA=106mA
此时电路中电流为
I=234mA+106mA=340mA
(4)依题意得,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差比值为
当热、冷两点间产生的温差电压为15mV,J1、J2两点间的温度差为
此时高温处的温度为
六、综合题
22.(2019九上·珠海月考)小宇在做摩擦起电的实验时,想弄清不同物质相互摩擦后的带电次序,于是他先着手找了一些材料,把它们两两进行相互摩擦后,再检验其带电性质,带正电的材料放在前,带负电的材料放在后.做完实验后,他又上网查找相关资料,找到了两位科学家研究摩擦起电得出的物质带电次序,细心的小宇把自己酌资料和两位科学家的资料列成下列表格,做成帖子在网上发出,以供同学们交流.表格中任意两种物质相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电,阅读表格后回答下面问题:
A 西乐斯资料 石棉 玻璃 云母 羊皮 猫皮 铅 绢 纸 木棉 蜡
B蒙科马利资料 羊皮 尼龙 粘胶丝 木棉 酸碱盐 丙烯树脂 聚乙烯醇
C 小宇资料 木块 橡胶 塑料
(1)由表中可知玻璃棒 带正电, 带负电(填“能”或“不能”)
(2)羊皮对电子的束缚能力要比纸 (选填:“强”或“弱”). 羊皮与纸摩擦后带 电.
(3)从表中 (填“不能”或“能”)判断猫皮与尼龙摩擦后两者的带电情况.
【答案】(1)能;能
(2)弱;正
(3)不能
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断
【解析】【解答】(1)根据表格,玻璃和石棉摩擦时,玻璃带负电,和后面的物体摩擦,玻璃带正电,则玻璃能带正电,能带负电;
(2)根据A组数据,羊皮在纸的前面,容易失去电子,对电子的束缚能力比纸弱,羊皮与纸摩擦后带正电;
(3)根据表格,猫皮和尼龙都在羊皮后,两者束缚电子的能力无法确定,不能判断带电情况。
故答案为:(1)能;能;(2)弱;正;(3)不能。
【分析】(1)不同物体对电子的束缚能力不同,失去电子带正电,得到电子带负电;
(2)羊皮对电子的束缚能力比纸弱,易失去电子,可带正电;
(3)若不能判断物体间束缚电子能力的大小,则不能判断带电性质。
1 / 1人教版物理九年级(全册)同步练习15.1两种电荷(培优卷)
一、选择题
1.(2023九上·长沙月考)现有甲、乙、丙、丁四个轻质小球,相互作用情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.如果乙、丙相互吸引,则甲、丁一定相互排斥
B.如果乙、丙相互排斥,则甲、丁一定相互吸引
C.如果甲、丙相互吸引,则乙、丁一定相互吸引
D.如果甲、丙相互排斥,则乙、丁一定相互排斥
2.(2023九上·香洲期中)图甲为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况,束缚能力越弱越容易失去电子。现用丝绸摩擦石蜡,然后将该石蜡靠近轻质小球,发现它们相互排斥,再将石蜡触碰了验电器的金属球,发现金属箔片张开,如图乙。下列说法中正确的是( )
A.金属箔片一定带负电
B.小球可能带负电也可能不带电
C.丝绸和石蜡摩擦过程中,石蜡一定失去电子
D.验电器和石蜡接触后,验电器一定失去电子
3.高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接,由于长期暴露在室外,要求这种材料的性质相当稳定。下列材料最适合的是
A.铝合金 B.干木头 C.橡胶 D.陶瓷
4.下列物品中,通常情况下属于导体的是()
A.塑料布 B.细铜丝 C.玻璃板 D.煤油
5.(2023九上·顺德月考)如图所示的三个轻质小球,a球会被毛皮摩擦过的橡胶棒排斥,则c球的带电情况是( )
A.a球一定带正电荷 B.c球可能带正电荷,可能不带电
C.b球一定不带电 D.无法确定
6.(2023九上·余江期中)下列说法中,不正确的是( ).
A.智能手机所使用的电池电压约为
B.一节干电池电压约为
C.家庭所用普通节能灯在正常工作时的电流约为
D.一个电子所带电荷量为
7.(2023九上·昆明期末)小芳将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后挂在竹竿上,看到了如图所示的情境。关于此过程,下列解释正确的是( )
A.小芳用摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B.小芳用摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C.挂在竹竿上的两只气球因带了异种电荷而互相排斥
D.两只气球互相排斥的原理与验电器的工作原理相同
8.(2024九上·龙岗期中)“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取,正确拿取的方法:手持羽毛轻轻扫过纸垫,如图甲所示;再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛即可将金箔吸住,如图乙所示。对此分析正确的是( )
A.羽毛与纸垫摩擦后创造了电荷
B.羽毛能够吸引金箔是因为异种电荷相互吸引
C.羽毛带负电,说明纸垫的原子核束缚电子能力比羽毛强
D.为了更便于工作,应在干燥的环境下进行操作
9.(2024九上·长沙月考)下列关于验电器的说法不正确的是( )
A.验电器的作用是检验物体是否带电
B.若带电体带正电,则金属箔张开是由于带电体上的正电荷转移到金属箔上,同种电荷相互排斥而张开
C.带电体接触不带电的验电器的金属球时,验电器的金属箔就会张开
D.验电器的原理是同种电荷相互排斥
10.(2024九上·翠屏期末)如图,气球与头发摩擦,头发会随着气球飘起来。下列说法正确的是( )
A.气球与头发摩擦创造了电荷
B.气球因摩擦带电而成为导体
C.气球若带负电荷,则头发带正电荷
D.气球与头发因带同种电荷而互相吸引
二、填空题
11.(人教版物理九年级第十五章第1节两种电荷同步练习)静电复印技术已经逐渐走八人们的生活,如图所示是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图.请依据图示及操作步骤,结合“人作为导体可以将电荷导走”的知识,简要说明其操作意图.
A.人教版化学九年级上册第三单元课题3元素
B.用干燥的手指在塑料板上写上一个“大”字
C.将塑料板平放,上面均匀地撒上一层干木屑,再将塑料板缓慢竖起,随着静止在塑料板上木屑的滑落,一个“大”字就在塑料板上显现出来了
操作意图:
A.
B.
C.
12.(2024九上·英德期中)与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,这是因为橡胶棒在摩擦过程中 (选填“得到”或“失去”)电子.若用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器的金属球,验电器的两片金属箔会张开,如题图,这是因为金属箔带上了 . (选填“同种”或“异种”)电荷.验电器 (选填“能”或“不能”)直接检验出物体带哪种电荷.
13.(2023九上·阳新期中)如图用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管使其带电。
(1)把某个物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近,由此现象 (选填“能/不能”)判断该物体已经带电。把丝绸摩擦过的玻璃体放在带电吸管一端的附近,发现吸管被吸引,则可以判断餐小纸 电。(选填“带正/带负/带”)
(2)金属锡的原子核带有50个大小与电子电荷相等的正电荷,则其原子核外有 个电子,这些电子总其带有 C的电荷。
14.(2024九上·江门期中)如图甲所示,用丝绸摩擦有机玻璃棒,然后靠近碎纸屑,发现纸屑能被吸引,说明摩擦起电后带电体能 ;用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电。用手向下捋塑料细丝,会越捋越蓬松,如图乙所示,这说明同种电荷 。
15.(2024九上·东莞期中)我们用干毛巾擦镜子,擦过后发现会有很多“毛毛”粘在镜子上,说明毛巾和镜子分别带 (选填“同种”或“异种”)电荷;用它接触甲图验电器的金属球会看到金属箔张开,这是利用了 原理,这与图乙中利用物体靠近不带电的铝箔条来检验物体是否带电的原理 (选填“相同”或“不同”)。
16.(2024九上·龙马潭月考)用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ,验电器的原理是 ;甲乙丙三个轻质通草小球静止在如图所示的位置,已知甲球带正电,则乙球带 电,丙球带 。
17.(2024九上·顺德月考)按要求填空。
(1)铅笔芯、塑料尺、大地、食用油中属于导体的是 ;导体容易导电,因为导体中含有 ; 形成电流;用力拉铁丝,铁丝不断,是因为 。
(2)将硫酸铜溶液注入水的下方,可以看到清水与硫酸铜溶液之间有明显的界面,如图甲。静置20日后,如图乙,这是 现象,说明液体分子 ,在温度较高的季节里不到20天就出现了图乙所示的情景,这说明 。
三、实验探究题
18.(2016九上·胶州期中)演绎式探究﹣﹣研究电流
(1)自由电子在导体中定向移动形成电流.物理学上把单位时间通过导体横截面积的电荷叫电流.若用字母Q表示电荷,用字母t表示通电时间,则电流的定义式为:I= .
(2)若流过导体的电流为0.2A,导体中要流过20C的电荷(C为电荷的国际单位库仑),则通电时间为 s.
(3)若流过导体单位体积的电子个数为n,每个电子所带电荷为e,电子在导体中流动速度为v,导体直径为d,则导体中电流的数学表达式为:I= .
19.(2024九上·惠东期中)(1)如图甲所示为两个相同的验电器A、B,A的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后,两金属箔片由于 (选填“同种”或“异种”)电荷互相排斥而张开;如图乙所示,拿带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,A的金属箔片张开的角度减小,B的金属箔片张开,则电子运动方向是从 (选填“A到B”或“B到A”)。
(2)某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究:他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小,做了如图所示的实验。
①本实验是通过 来反映钢球的动能的大小。
②甲、丙两图探究的是物体的动能与 的关系。
③如果水平面光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验。
④用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
四、简答题
20.(人教版物理九年级第十五章第1节两种电荷同步练习)有一天,小芳的弟弟问她,他穿在身上的化纤材料的衣服经常会吸附在身体上是什么原因.小芳利用所掌握的知识向弟弟解释了这一现象,弟弟很高兴.请你说出小芳是怎样向弟弟解释这一现象的.
五、科普阅读题
21.(2024九上·深圳期中)阅读短文,回答问题。
热电偶
用两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如甲图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,这就是塞贝克效应(又叫热电效应),这种电路叫热电偶电路。热电偶所产生的热电压由接触电压U接触和温差电压U温差两部分组成。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温差大小有关。
实验测得某热电偶电路中的电流大小与接点温差的数据如表所示:
接点温差℃ 0 100 200 300 … 500 600 …
电路中的电流/mA 0 64 142 234 … 460 594 …
(1)以下材料组合中,可以制作热电偶电路的是_______;
A.玻璃片、铝薄片 B.玻璃片、玻璃片
C.铝薄片、锌薄片 D.锌薄片、锌薄片
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由 能转化而来,其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则电路中的电流 (选填“变大”、“变小”、“不变”);
(3)结合表中的数据分布特征推算:当接点温差为400℃时,电路中的电流为 ;
(4)如图乙所示,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比。当热、冷两点间的温度差为 100℃时,产生的电压为1.5mV;若低温J处的温度为﹣10℃,热、冷两点间产生的温差电压为15mV,则高温处的温度为 ℃。
六、综合题
22.(2019九上·珠海月考)小宇在做摩擦起电的实验时,想弄清不同物质相互摩擦后的带电次序,于是他先着手找了一些材料,把它们两两进行相互摩擦后,再检验其带电性质,带正电的材料放在前,带负电的材料放在后.做完实验后,他又上网查找相关资料,找到了两位科学家研究摩擦起电得出的物质带电次序,细心的小宇把自己酌资料和两位科学家的资料列成下列表格,做成帖子在网上发出,以供同学们交流.表格中任意两种物质相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电,阅读表格后回答下面问题:
A 西乐斯资料 石棉 玻璃 云母 羊皮 猫皮 铅 绢 纸 木棉 蜡
B蒙科马利资料 羊皮 尼龙 粘胶丝 木棉 酸碱盐 丙烯树脂 聚乙烯醇
C 小宇资料 木块 橡胶 塑料
(1)由表中可知玻璃棒 带正电, 带负电(填“能”或“不能”)
(2)羊皮对电子的束缚能力要比纸 (选填:“强”或“弱”). 羊皮与纸摩擦后带 电.
(3)从表中 (填“不能”或“能”)判断猫皮与尼龙摩擦后两者的带电情况.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】图中,甲、乙相互排斥,甲乙一定带同种电荷,丙丁相互吸引,可能带异种电荷,也可能一个带电,一个不带电。
A.若乙、丙相互吸引,乙一定带电,丙可能带电荷,也可能不带电,丁不确定带电情况,不能确定甲丁之间是相互排斥还是相互吸引,故A错误;
B.若乙、丙相互排斥,甲乙丙带同种电荷,丁可能带异种电荷,也可通不带电,甲、丁一定相互吸引,故B正确;
C.若甲、丙相互吸引,甲一定带电,丙可能带异种电荷,可能不带电,不能确定丁带电情况,无法确定相互排斥还是相互吸引,故C错误;
D.若甲、丙相互排斥,则甲乙丙都带同种电荷,丁可能带异种电荷,也可能不带电,甲、丁一定相互吸引,故D错误。
故选B。
【分析】电荷间同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体可以吸引轻小物体。
2.【答案】A
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;验电器的原理及使用
【解析】【解答】ACD、由图甲可知,石蜡对电子的束缚能力比丝绸强,所以用丝绸摩擦石蜡,丝绸会失去电子带正电,石蜡得到电子带负电,石蜡接触验电器的金属球后,验电器的金属箔片带负电,则验电器得到电子,故A正确,CD错误;
B、石蜡带负电,石蜡靠近轻质小球,二者相互排斥,说明小球一定带负电,故B错误;
故选:A。
【分析】石蜡对电子的束缚能力比丝绸强,因此用丝绸摩擦石蜡,丝绸失去电子带正电,石蜡得到电子带负电,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
3.【答案】D
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【分析】由于长期暴露在室外,要求这种材料绝缘的性质相当稳定,在任何时候都保持这种性质.
【解答】A、铝合金是导体.不符合题意.
B、干木头在湿的情况下,也会变为导体.不符合题意.
C、天长日久,风吹日晒,橡胶会老化,变为导体.不符合题意.
D、陶瓷在任何情况下都是绝缘体.符合题意.
故选D.
4.【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等.题中物体只有铜线是导体,塑料布、玻璃板、煤油都是绝缘体.
故选B.
【分析】根据常见的导体和绝缘体进行判断.
常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等.
常见的绝缘体包括:塑料、陶瓷、橡胶、空气、玻璃等.
5.【答案】B
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】a与b相排斥,说明ab携带同种电荷,其中 ,a球会被毛皮摩擦过的橡胶棒 ,所以a带负电荷;b与c相吸引,c球可能带正电荷,也可能不带电,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】1、两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电。
2、摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
3、两种电荷:电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质。
6.【答案】D
【知识点】电量及其计算
【解析】【解答】 A、智能手机的电池电压一般为3.7V,接近4V,故A不符合实际;
B、一节新干电池电压约为1.5V,故B不符合实际;
C、一盏普通节能灯正常工作时的电流较小,约为0.1A=100mA,故C不符合实际;
D、人们把最小电荷叫做元电荷,电子带负电,所带电荷量为:e=1.60×10-19C,故D符合实际。
故选:D。
【分析】 不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
7.【答案】D
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】AB.摩擦起电是使电子发生转移而带电,不是使气球分子发生转移而带电,也没有创造新的电荷,故AB错误;
CD.两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,两只气球带同种电荷而互相排斥,验电器的原理是同种电荷互相排斥,故两只气球相互排斥的原理和验电器工作原理相同,故D正确,C错误。
故选D。
【分析】1、摩擦起电是由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个不同物体互相摩擦的时候,束缚电子本领弱的就会失去电子,失去电子的物体因缺少电子带正电;束缚电子能力强的就会得到电子,得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
2、电荷间的相互作用规律是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
3、验电器是一种检测物体是否带电以及粗略估计带电量大小的仪器,典型构造如左图所示。当被检验物体接触验电器顶端的导体时,自身所带的电荷会传到玻璃钟罩内的箔片上。由于同种电荷相互排斥,箔片将自动分开,张成一定角度。
8.【答案】D
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A.羽毛与纸垫摩擦过程中,电子发生转移,羽毛和纸垫带上了异种电荷,故A错误;
B.带电的羽毛能够吸引金箔,是因为带电体会吸引轻小物体,故B错误;
C.羽毛带负电,可知在摩擦过程中,羽毛因得到电子而带负电,纸垫因失去电子而带正电,说明纸垫的原子核束缚电子能力比羽毛弱 ,故C错误;
D.干燥的空气不容易传导电荷,摩擦起电现象适宜在干燥的环境下进行,故D正确。
故选:D。
【分析】1.当两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子能力强的物质得到电子而带负电,原子核束缚电子能力弱的物质失去电子而带正电,摩擦起电并不是创造了电荷,而是电子发生了转移;
2.电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
3.带电体会吸引轻小物体 。
9.【答案】B
【知识点】验电器的原理及使用
【解析】【解答】AD.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,用来检验物体是否带电,故AD正确;
B.若带电体带正电,当它与验电器的金属球接触时,金属箔上的负电荷(电子)被带电体吸引而转移到带电体上,使得金属箔带上正电荷,同种电荷相互排斥而张开 ,故B不正确;
C.当带电体接触不带电的验电器的金属球时,验电器的金属箔会带上与带电体相同的电荷,并因为同种电荷相互排斥而张开。故C正确;
故选B。
【分析】验电器工作原理:当带电体接触验电器的金属球时,带电体与金属箔片之间电子发生转移,金属箔会带上与带电体相同的电荷,金属箔片因同种电荷相互排斥而张开;
验电器作用:用来检验物体是否带电。
10.【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;导体与绝缘体
【解析】【解答】A.气球与头发摩擦,使电子发生了转移,电性显现出来,不是创造了电荷,故A错误;
BC.电子和气球摩擦,气球得到电子带负电,头发失去电子带正电,气球仍然为绝缘体,故B错误;C正确;
D.气球与头发,带异种电荷,异种电荷相互吸引,故D错误。
故选C。
【分析】不同物质间相互摩擦带电,得到电子带正电,失去电子带负电;异种电荷相互吸引。
11.【答案】摩擦使整块塑料板带电;人将“大”字区域内的电荷导走;由于带电体具有吸引轻小物体的性质,“大”字以外区域的塑料板吸附木屑塑抖板竖立时,“大”宇区域内的木屑由于重力作用而滑落
【知识点】重力及其大小的计算;两种电荷
【解析】【解答】A.用丝绸快速摩擦整个塑料板面,由于摩擦使整块塑料板带电;故答案为:摩擦使整块塑料板带电.
B.由于人作为导体可以将电荷导走,因此用干燥的手指在塑料板上写“大”字时,人将“大”字区域内的电荷导走;故答案为:人将“大”字区域内的电荷导走.
C.由于带电体能吸引轻小物体,所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时,塑料板上带电区域把木屑吸住;将塑料板缓慢竖起,塑料板上“大”字区域内的木屑,由于没有电荷吸引而在重力作用下滑落.
【分析】摩擦可以使物体带电;带电体能吸引轻小物体;物体在重力作用下,会向下运动.
12.【答案】失去;同种;不能
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】(1)与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,这是因为橡胶棒在摩擦过程中失去电子;
(2)若用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器的金属球,验电器的两片金属箔会张开,如题图,这是因为金属箔带上了同种电荷。验电器不能直接检验出物体带哪种电荷.
【分析】(1)在摩擦起电的过程中,失去电子带正电,得到电子带负电;
(2)根据验电器的工作原理和用途分析解答。
13.【答案】(1)不能;带正
(2)50;8×10﹣18
【知识点】两种电荷;电量及其计算;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】 (1)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物体,所以不能判定物体是否带电;丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒放在用纸巾摩擦过的吸管一端的附近,发现吸管被吸引,则吸管带负电,故餐巾纸带正电,物体失去电子会带正电。
(2)金属锡的原子核外带有50个电子。电子所带的总电荷Q=ne=50×1.6×10-19C=8×10-18C。
【分析】 (1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引不带电的物体;丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;摩擦起电的过程中失去电子的带正电,得到电子的带负电。
(2)所有物体都是由原子构成的,其中原子又是由带正电的原子核和核外电子构成的,原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的。金属锡的原子核外带有50个电子。元电荷e=1.6×10-19C,根据电子数可以求出电子所带电荷的总量。
14.【答案】吸引轻小物体;正电;相互排斥
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】(1)如图甲所示,用丝绸摩擦有机玻璃棒,然后靠近碎纸屑,发现纸屑能被吸引,说明摩擦起电后带电体能吸引轻小物体;
(2)用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电。
(3)用手向下捋塑料细丝,会越捋越蓬松,如图乙所示,这说明同种电荷相互排斥。
【分析】(1)根据带电体的性质解答;
(2)摩擦起电的过程中,物体失去电子带正电,得到电子带负电;
(3)根据电荷之间的相互作用规律解答。
15.【答案】异种;同种电荷相互排斥;不同
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断;验电器的原理及使用
【解析】【解答】(1)们用干毛巾擦镜子,擦过后发现会有很多“毛毛”粘在镜子上,说明毛巾和镜子分别带异种电荷;
(2)用它接触甲图验电器的金属球,看到金属箔张开,这是利用同种电荷相互排斥原理。
(3)金属箔张开是因为同种电荷相互排斥,而图乙中是利用带电体有吸引轻小物体的性质,故与图乙中利用物体靠近不带电的铝箔条来检验物体是否带电的原理不同。
【分析】(1)(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,根据电荷之间的相互作用规律分析;
(3)根据金属箔片张开的原因和乙中的原理分析比较。
16.【答案】正;同种电荷相互排斥;正;负电或不带电
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断;验电器的原理及使用
【解析】【解答】用丝绸摩擦过的玻璃棒,失去电子带正电。验电器的原理是同种电荷相互排斥,金属箔片带上了同种电荷,相互排斥而分开。
已知甲球带正电,甲、乙相互排斥,同种电荷相互排斥,则乙球带正电;乙、丙相互吸引,异种电荷相互吸引,带电体具有吸收轻小物体的性质,丙球带负电或不带电。
【分析】物体间相互摩擦时,失去电子带正电;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
17.【答案】(1)铅笔芯、大地;自由电子;电荷的定向移动;分子间有引力
(2)扩散;不停地做无规则运动;温度越高,分子无规则运动越剧烈
【知识点】导体与绝缘体;分子热运动
【解析】【解答】(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,铅笔芯和大地容易导电,是导体,、塑料尺、食用油是绝缘体;
导体材料中含有大量的自由电子,自由电子定向移动时,形成电流,使导体容易导电;
用力拉铁丝时,铁丝分子间距变大,由于分子间有引力,铁丝不易断。
(2)图乙中,硫酸铜溶液和水混合成均匀的颜色,是液体分子在不断地做无规则运动,形成了扩散现象,夏季现象更明显,说明温度较高时,分子的运动会更加剧烈。
【分析】(1)导体容易导电;导体中自由电子定向移动形成电流;分子间存在引力和斥力;
(2)分子不同的无规则运动,形成扩散现象;温度越高,分子运动越剧烈。
(1)[1]容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。铅笔芯、塑料尺、大地、食用油中,铅笔芯和大地容易导电,是导体。
[2][3]导体容易导电的原因是导体材料中含有大量的自由电子,这些电荷(自由电子)定向移动,形成电流。
[4]分子间存在引力和斥力,用力拉铁丝时,铁丝不断,说明分子间有引力。
(2)[1][2][3]将硫酸铜溶液注入水的下方,最初可以看到清水与硫酸铜溶液之间有明显的界面,这是因为硫酸铜溶液和水的密度不同。静置20日后,观察到溶液变成均匀的颜色,这是扩散现象,说明液体分子在不断地做无规则运动。温度较高时,分子的运动会更加剧烈,因此在温度较高的季节,这种现象会在不到20天的时间内出现。
18.【答案】(1)
(2)100
(3)
【知识点】电量及其计算
【解析】【解答】解:(1)在时间t内通过导体横截面的电荷量为Q,
根据电流的定义可知,电流I= ;(2)由I= 得通电时间:
t= = =100s;(3)在t时间内电子移动的距离:L=vt,
导体的横截面积:S=π( )2= πd2,
t时间内通过导体某一横截面的电子数:N=nSL= ,
t时间内通过导体某一横截面的电荷量:Q=Ne= ,
则通过导体的电流:I= = .
故答案为:(1) ;(2)100;(3) .
【分析】(1)根据电流的定义分析答题;(2)由电流定义式的变形公式Q=It计算;(3)已知电子移动的速度,可以求出电子在时间t内移动的距离;已知导体的直径,可以求出导体的横截面积;已知导体中单位体积内电子个数,可以求出时间t内,通过导体横截面的电荷数;已知通过横截面的电荷数和每个电子的电荷量,可以得到一定时间t通过导体横截面的电荷量;已知电荷量和通电时间,根据电流的定义式可以求出电流的数学表达式.
19.【答案】(1)同种;B到A
(2)木块移动的距离;速度;不能;超载
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】(1)验电器的工作原理为同种电荷相互排斥,用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,A带正电,吸引B上的电子转移到A,所以电子运动方向为B到A。
综上 第1空、同种; 第2空、B到A。
(2)本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。甲、丙两图中两球高度不同,其余因素相同,根据控制变量法,探究的是物体的动能与速度的关系。如果水平面光滑,木块会一直做匀速直线运动,无法根据木块移动距离的大小判定动能的大小。甲、乙两图中两球质量不同,其余因素相同,根据控制变量法,探究的是物体的动能与质量的关系,故可以用来解释超载行驶时危险性大的原因。
综上 第1空、木块移动的距离; 第2空、速度; 第3空、不能; 第4空、超载。
【分析】1、验电器的工作原理:同性电荷相互排斥,当A带正电时会吸引B的负电荷到A,B失去负电荷带正电,张角变大,A得到负电荷张角变小;电流的方向:与电子定向移动的方向相反,所以形成电流方向为A向B。
2、物理学方法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中动能的大小难以直接测量,所以需要通过木块移动的距离。
3、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如动能的影响因素有:质量、速度。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 物体的动能与物体的质量的关系时,需要控制速度相同。
(1)[1]与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒与验电器A接触后,验电器A的两金属箔片带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以验电器A的两金属箔片张开一定角度。
[2]用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,由于A带正电,所以B上的电子会转移到A,使得A所带正电荷减小,即A的金属箔片张开的角度减小,B带上与A相同的电荷,使得A的金属箔片张开一定角度。
(2)[1]实验中钢球动能的大小不易直接观察,由于水平面阻力相同,做功的多少与移动的距离有关,故本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。
[2]甲、丙两图中两球质量相同,高度不同,到达水平面的速度不同,根据控制变量法,探究的是物体的动能与速度的关系。
[3]如果水平面光滑,则木块在水平面会一直做匀速直线运动,无法根据木块移动距离的大小判定动能的大小,所以不能完成本实验。
[4]甲、乙两图中两球质量不同,高度相同,到达水平面的速度相同,根据控制变量法,探究的是物体的动能与质量的关系,故可以用来解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
20.【答案】容易发生摩擦起电现象.衣服与身体摩擦带上异种电荷而互相吸引.(或带电体可以吸引轻小物体)
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】人体与化纤衣服相互摩擦,摩擦起电后,人体与衣服带有异种电荷,根据电荷间作用规律可知,异种电荷相互吸引,所以人体和衣服会吸附在一起.
【分析】从化纤衣服与人体摩擦,摩擦起电,再结合根据电荷间作用规律可以确定为什么会出现这种现象.
21.【答案】(1)C
(2)内;变小
(3)340mA
(4)990
【知识点】导体与绝缘体;物理学方法
【解析】【解答】(1)由材料可知,热电偶电路的材料由两种不同导体组成,故C符合题意;
故选:C。
(2)根据材料“ 热电偶所产生的热电压由接触电压U接触和温差电压U温差两部分组成 ”,所以这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由内能转化而来;
由表格数据可知,接点温差越小电流越小,所以只将A处杯中的冰水混合物换为沸水后,电路中电流变小。
(3)由表格中数据得,电流变化量依次为:
64mA﹣0mA=64mA(0 ℃-100 ℃ ),
142mA﹣64mA=78mA(100 ℃-200 ℃ ),
234mA﹣142mA=92mA(200 ℃-300 ℃ )……
由此可知,温度每变化100℃,电路中电流变化量相差都为:78mA﹣64mA=92mA﹣78mA=14mA,
所以当接点温度由300 ℃-400℃时,电路中的电流变化量为:234mA﹣142mA+14mA=106mA,
当接点温差为400℃时,电路中的电流为:I=234mA+106mA=340mA。
(4)依题意得,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比,则,解得:t高温=990 ℃ 。
【分析】(1)根据材料可知,热电偶电路的材料由两种不同导体组成;
(2)热电偶电路是由于温差提供电能的,将内能转化为电能;
分析表格数据得出结论;
(3)由表格数据,求出电流变化量,可找出规律:温度每变化100℃,电路中电流变化量相差都相等,则可求出当节点温度为400℃时,电路中电流的变化量,进而求出此时电路中的电流。
(4)根据题意热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比,利用即可求出高温处的温度。
(1)制作热电偶电路的材料应为导体,且为两种不同导体组成,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[1]这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由内能转化而来。
[2]只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则接点温差减小,由表格数据可知接点温差越小电流越小,则将A处杯中的冰水混合物换为沸水后电路中电流变小。
(3)由表格中数据得,电流变化量依次为
64mA﹣0mA=64mA
142mA﹣64mA=78mA
234mA﹣142mA=92mA
……
可得温度每变化100℃,电路中电流变化量相差都为
78mA﹣64mA=92mA﹣78mA=14mA
当接点温差为400℃时,电路中的电流变化量为
234mA﹣142mA+14mA=106mA
此时电路中电流为
I=234mA+106mA=340mA
(4)依题意得,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差比值为
当热、冷两点间产生的温差电压为15mV,J1、J2两点间的温度差为
此时高温处的温度为
22.【答案】(1)能;能
(2)弱;正
(3)不能
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断
【解析】【解答】(1)根据表格,玻璃和石棉摩擦时,玻璃带负电,和后面的物体摩擦,玻璃带正电,则玻璃能带正电,能带负电;
(2)根据A组数据,羊皮在纸的前面,容易失去电子,对电子的束缚能力比纸弱,羊皮与纸摩擦后带正电;
(3)根据表格,猫皮和尼龙都在羊皮后,两者束缚电子的能力无法确定,不能判断带电情况。
故答案为:(1)能;能;(2)弱;正;(3)不能。
【分析】(1)不同物体对电子的束缚能力不同,失去电子带正电,得到电子带负电;
(2)羊皮对电子的束缚能力比纸弱,易失去电子,可带正电;
(3)若不能判断物体间束缚电子能力的大小,则不能判断带电性质。
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