15.1两种电荷
知识点一 摩擦起电
教师导入：在干燥的天气里，衣服表面容易吸附灰尘；与头发摩擦过的塑料尺、塑料笔杆，能吸起纸屑；用塑料梳子梳头，头发会随着梳子飘起来……
观察视频并思考：为什么会出现这些现象？
教师归纳：摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，就说明摩擦过的物体带“电”，或者说带了电荷。
带电体的性质
物体能吸引轻小物体的现象，称为物体带了电，或者说物体带了电荷。
使物体带电的三种方法
（1）摩擦起电（2）接触的方法使物体带电（3）感应带电（高中学）
用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻小物体时发现二者相互吸引，则轻小物体（ C ）
A. 一定带负电 B. 一定不带电
C. 可能带负电荷，也可能不带电 D. 以上说法都不对
知识点二 两种电荷及电荷间的互相作用、验电器
1.电荷间的互相作用规律
教师引导：用摩擦的方法可以使物体带电，那么，带电的物体之间又存在怎样的相互作用呢？
演示 电荷间的相互作用
①分别用丝绸摩擦一根玻璃棒和用毛皮摩擦一根橡胶棒，然后将它们吊起；
② 手持另一根用丝绸摩擦过的玻璃棒，分别靠近被吊起的玻璃棒和橡胶棒，观察有什么现象发生。
实验现象
带电体 现象
与丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时 互相排斥
与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近与毛皮摩擦过的橡胶棒 互相吸引
教师归纳：经研究发现，无论用什么方法使物体带电，物体所带的电荷或者与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，或者与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同，即自然界只有两种电荷。
2.两种电荷
正负电荷规定:
与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同叫做正电荷；正电荷用“+”表示。
与毛皮摩擦过的橡胶棒带所电荷相同叫做负电荷；负电荷用“-”表示。
记忆口诀：玻正橡负
3.电荷间相互作用的规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
4验电器
构造：金属球、金属杆、金属箔等
工作原理：同种电荷互相排斥。
作用：检验物体是否带电。
使用方法：使物体接触验电器的金属球，若金属箔片张开，说明物体带了电，物体所带电荷多，则验电器两金属箔片张开的角度就越大；反之，张开的角度就小。
5.电荷量
（1）电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，电荷量通常用符号“Q”表示。
（2）电荷量的单位：库伦，简称库，符号是“C”。库伦是一个比较大的单位，实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒，摩擦后所带的电荷量大约为10-7C；一片雷雨云带电的电荷，大约有几十库仑。
A，B，C三个轻质小球，已知A带负电，A和B互相吸引，C和A互相排斥，则（ D ）
A. B一定带正电，C带负电 B. B可能带正电，C带正电
C. B一定不带电，C带正电 D. B可能不带电，C带负电
取两个相同的验电器A和B，用毛皮摩擦过的橡胶棒与A接触，B不带电，用带绝缘柄的金属棒将A和B上的金属球连接起来后如图所示，则（ B ）
A. B中的正电荷通过金属棒流向A，A的金属笔张角变小
B. A中的负电荷通过金属棒流向B，B的金属箔张角变大
C. A中的负电荷通过金属棒流向B，B中的正电荷通过金属棒流向A
D. 以上都不对
如图所示，验电器箔片闭合．小璐同学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片张开．下列说法正确的是（ B ）
丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
金属箔张片开是由于两箔片都带正电荷而互相排斥
此过程中，玻璃棒上的正电荷移动到了箔片上
此过程中，瞬间产生的电流方向是从箔片流向玻璃棒
知识点三 原子及其结构
原子结构
通过前面的学习我们知道：常见的物质是由分子、原子构成。1897年，英国科学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电的粒子——电子，从而揭开了原子结构的秘密。现代科学研究发现，原子的中心是原子核，在原子核的周围，有一定数目的电子在核外围绕原子核高速运动。
原子由位于原子中心的原子核和核外电子构成。原子核带正电，核外电子带负电。
（1） 在通常情况下，原子呈中性， 对外不显电性。 锂原子结构示意图
（2） 电子是带有最小负电荷的粒子。
电子所带的电荷量的大小在各种带电微粒中是最小的，所带的电量为1.6×10－19 C 。人们把一个电子所带的最小电荷叫做元电荷， 常用符号 e 表示。（ 任何带电体所带电荷都是 e 的整数倍）
2. 摩擦起电的实质
不同物质的原子核，其束缚电子的本领不同。当两个物体互相摩擦时，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。
教师提出问题：
思考：锂原子的原子核带3个正电荷，核外带3个负电荷，锂原子因此不带电。如果锂原子核外失去1个电子，成为锂离子，锂离子带电吗？
抽生回答后教师归纳：
正电荷数不等于负电荷数，锂离子带一个正电荷。
规 律：失去电子带正电；得到电子带负电。
如图所示，当带电体接触验电器的金属球时，下列说法正确的是（ C ）
A. 若带电体带正电荷，则这些正电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上
B. 若带电体带负电荷，则这些负电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上
C. 若带电体带正电荷，则验电器就有一部分电子转移到带电体上
D. 若带电体带负电荷，则验电器就有一部分正电荷转移到带电体上
下列说法中，正确的是（ A ）
A. 物体所带的电不是正电就是负电
B. 带电的物体只会吸引带异种电荷的物体
C. 摩擦起电就是创造了电荷
D. 电流方向与电子定向移动方向相同
知识点四 导体和绝缘体
带电的物体有时会与其他的物体接触，从而失去电荷。那么，什么物体容易传导电荷，什么物体不容易传导电荷呢？下面我们通过实验来研究。
演 示 电荷在金属棒中的定向移动
取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电。可以看到A的金属箔张开，B的金属箔闭合，然后用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，观察A、B金属箔的张角有什么变化。
抽生回答实验现象：
现象：当用金属棒连接验电器时，验电器A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。
实验表明：电荷在金属中发生了定向移动
想一想 如果用橡胶棒把A和B连接起来，观察A、B金属箔的张角有什么变化？与金属棒的情况一样吗？
现象：用橡胶棒连接两个验电器，验电器A、B金属箔的张角不会发生变化。
实验表明：电荷不能在橡胶棒中不能发生定向移动。
1．导体：容易导电的物体叫做导体，常见的导体：金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等。
2.绝缘体：不容易导电的物体叫做绝缘体。 常见的绝缘体：陶瓷、橡胶、玻璃、塑料、空气、油等。
2．金属导电的原因
在金属中，部分电子可以脱离原子核的束缚而在金属内部自由移动，这种电子叫做自由电子。
金属导电，靠的就是自由电子。
点拨：对导体和绝缘体的理解
1. 导体与绝缘体之间没有绝对的界限。
2.导体导电的原因是导体中存在大量的自由电荷；绝缘体不易导电的原因是电荷束缚在原子、分子之中，不能自由移动。
3.自由电荷包括自由电子和自由离子，金属导电是因为金属中存在大量的自由电子，溶液导电是因为溶液中存在大量可以自由移动的离子。
下列物品在通常状况下不能导电的是（ A ）
A. 干燥的木材 B. 钢尺 C. 铝饭勺 D. 水果刀
关于绝缘体，下列说法中正确的是（ C ）
A. 不容易导电，也不能带电 B. 在任何情况下都不能导电
C. 不容易导电，但能够带电 D. 只能摩擦带电，不能接触带电
下列物品中，在通常情况下都是绝缘体的是? A ?
A. 玻璃棒、橡胶棒 B. 铅笔芯、硬币
C. 金属勺、塑料尺 D. 陶瓷碗、盐水
总 结
6
2018-2019学年人教版九年级物理 15.1两种电荷 同步测试
单选题
1.在晴朗有冬日，用塑料梳子梳干燥的头发，头发会越梳越蓬松，其主要原因是???（ B ）
A.?梳头时，空气进入头发???????????????????????????????????????B.?头发和梳子摩擦后，头发带同种电荷相互排斥
C.?梳子对头发有力的作用???????????????????????????????????????D.?梳头时，头发的毛囊。
【解析】在干燥的天气里，用塑料梳子梳干燥的头发时，头发与梳子摩擦起电．由于头发带有同种电荷，同种电荷相互排斥，所以越梳越蓬松．故选B。
2.实验室里常常用验电器来检验物体是否带电，用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，可发现验电器的两片金属箔会因排斥而张开，对这一现象理解正确的是（ B ）
A.?金属箔带正电，金属球不带电?????????????????????????????B.?金属箔和金属球都带正电
C.?金属箔带正电，金属球带负电?????????????????????????????D.?金属箔和金属球都带负电
【解析】（1）丝绸和玻璃棒摩擦，玻璃棒束缚电子的本领弱，失去电子带正电；丝绸夺得电子的本领强得到电子，多余电子带负电；（2）带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时，玻璃棒由于缺少电子，会从金属球上夺得电子，使金属球失去电子而带正电，金属球通过金属杆和两片金属箔相连接，故两片金属箔也带正电．故答案为：B.
【分析】（1）自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷．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．（2）电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
3.下列各组物体中全部属于导体的是（ D ）
A.?铝、陶瓷??????????????????????????B.?橡胶、铜??????????????????????????C.?油、大地??????????????????????????D.?石墨、水银
【解析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；所有的金属都是导体．
A、铝是导体，用在电线中；陶瓷是很好的绝缘体；故A错误；
B、铜是导体，常用作导线；橡胶是绝缘体，常用在电线的外包装；故B错误；
C、大地是导体，油是绝缘体；故C错误；
D、水银属于金属，是导体；石墨是导体，常用作干电池的正极；故D正确；
【分析】常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等．常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限．
4.取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电，可以看到A的金属锡箔张开，B的金属锡箔闭合（如图）．用带绝缘柄的金属棒将A和B上的金属球连接起来，则A，B金属箔张角的变化情况是（ B ）
A.?A和B都不变??????????????????B.?A变小，B张开??????????????????C.?A变大，B不变??????????????????D.?A闭合，B张开
【解析】A带电，B不带电，用带绝缘手柄的金属棒将AB连接起来，连接的瞬间，A使B带上电，B的金属箔张开，A带的电减少，金属箔片张角变小． 故选B．
【分析】（1）验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的；（2）A带电，B不带电，连接的瞬间，会发生电荷的转移．
5.下列说法中正确的是（ D ）
A.?导体中的电荷只要移动就一定形成电流???????????B.?绝缘体不导电，是因为绝缘体中几乎没有电子
C.?超导体是最好的发热电阻材料?????????????????????????D.?金属能够导电，是因为金属内部有大量的自由电子
【解析】
A、在导体中，电荷无规则的运动不能形成电流，只有定向移动时才会形成电流，错误；
B、绝缘体内部几乎没有自由电荷，自由电荷很少，所以也就不容易导电，错误；
C、超导体的电阻为零，所以不能用超导体做电热器的发热体，否则该电热器不能工作，错误；
D、金属导电靠的是能够自由移动的自由电子，正确。
【分析】（1）电荷的定向移动形成电流；
（2）绝缘体绝缘的实质是，它里面几乎没有可以自由移动的电荷，不是没有电子造成的；
（3）电热器发热体主要用来发热的，所以发热体的电阻较大；
（4）导体内有大量的能够自由移动的电荷称为“自由电荷”。
6.下列哪种现象属于摩擦起电（ A ）
A.?梳头时塑料梳子摩擦头发，头发随梳子飘起来????B.?同种电荷相互排斥
C.?电源给用电器供电??????????????????????????????????????????????D.?利用风力发电
【解析】
干净的塑料梳子和头发摩擦，头发和梳子摩擦后带异种电荷互相吸引，故A符合题意；
同种电荷排斥是电荷间的相互作用规律，不是产生电的过程，故B不符合题意；
电源是提供电能的装置，不是摩擦起电，故C不符合题意；
风力发电是产生电能的过程，不是带上电的过程，故D不符合题意．
【分析】两种不同物质组成的物体相互摩擦后，物体能吸引轻小物体的现象是摩擦起电，根据对摩擦起电概念的认识来判断．
7.通过甲的电流强度为2A，在相同时间内通过乙的电流强度为甲的2倍，则通过甲、乙的电量之比为（ C ）
A.?2：1????????????????????????????????????B.?6：7????????????????????????????????????C.?1：2????????????????????????????????????D.?3：4
【解析】由题知，I乙=2I甲 ， 则I甲：I乙=1：2，t甲：t乙=1：1， ∵I= ，∴Q=It，
∴Q甲：Q乙= = × = × =1：2．故选C．
【分析】知道通过甲乙的电流关系，又知道通电时间相同，利用Q=It求通过甲、乙的电量之比．
8.一个验电器的两个金属箔片因带电而张开，则这两个金属箔片一定（ C ）
A.?带正电???????????????????????????B.?带负电???????????????????????????C.?带同种电荷???????????????????????????D.?带异种电荷
【解析】带电体接触验电器的金属球时，两片金属箔上都带上和带电体相同的电荷，根据同种电荷相互排斥而张开．故选C．
【分析】掌握验电器的工作原理能顺利解题．验电器的工作原理：同种电荷相互排斥．
9.用手直接拿着一根金属棒与丝绸摩擦，则金属棒（ C ）
A.?带正电???????????????????????????????B.?带负电???????????????????????????????C.?不带电???????????????????????????????D.?无法确定
【解析】【解答】解：人体是导体，直接用手拿着金属棒与毛皮摩擦时，电荷会从人体导走，金属棒不会带电，故选项ABC错误，选项C正确．
【分析】容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体，导体导电是因为导体内部有大量的自由电荷，绝缘体不导电是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷．常见的导体有金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液．
10.如图所示，是一种门铃按钮开关构造的截面图，下面说法正确的是（ A ）
A.?A，B是导体，C，D是绝缘体??????????????????????????????B.?C，D是导体，A，B是绝缘体
C.?A，D是导体，B，C是绝缘体??????????????????????????????D.?A，B，C，D都是导体
【解析】A，B是用来连接导线的，故应是导体，C是按钮，D是外壳，为了防止触电，应是绝缘体．
故选A．
【分析】根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体．根据它们的用途来分析．
二、填空题
11.摩擦起电并不是创造电荷，而是电荷发生了转移，玻璃棒和绸子相互摩擦时，玻璃棒因 失去 了电子而带上__正_电荷．
【解析】：当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时，束缚电子能力强的得到电子，束缚电子能力弱的失去电子，所以摩擦起电实质上并不是创造了电荷．只是使电子从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷分开；玻璃棒和绸子相互摩擦时，玻璃棒因失去电子而带上了正电． 故答案为：失去；正．
【分析】摩擦起电的实质是电子发生了转移，使物体的正负电荷数不相等；失去电子的带负电荷，得到电子的带正电荷．
12.如图所示，毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球时，验电器金属球带 负 电；毛皮摩擦过的橡胶棒靠近不带电的验电器金属球时，验电器金属球带? 正 电．
?
【解析】与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；
当橡胶棒与验电器的金属球接触时，金属球和橡胶棒由于接触而带上同种电荷，所以金属球带负电；
当橡胶棒靠近金属球而不接触时，由于异种电荷相互吸引，所以金属球会带上正电荷；
故答案为：负，正．
【分析】①与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，使物体带电有三种方式：摩擦起电、接触带电和感应带电；
②同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
13.电视机的荧光屏上经常粘有灰尘，这是因为电视机工作时，屏幕上带 静电 ，而具有了 吸引轻小物体 的性质.
【解析】电视机工作时，由于电子运动到了屏幕上，而使屏幕带静电，而带电体有吸引轻小物体的性质，故把灰尘吸引到了屏幕上．
故本题答案为：静电；吸引轻小物体．
【分析】根据带电体有吸引轻小物体的性质回答．
14.将一带电的有机玻璃棒靠近带正电的泡沫塑料小球时，相互作用情况如图所示，由此可知：有机玻璃棒带 正 ?电，这是因为 电荷 相互 排斥 ?．
【解析】将一带电的有机玻璃棒靠近带正电的泡沫塑料小球，塑料球远离玻璃棒，说明塑料球和玻璃棒带的是同种电荷．塑料球带正电，玻璃棒也带正电．同种电荷相互排斥。
【分析】此题考查的电荷间的相互作用，是一道基础题。
15.有A、B两个带电体，若A与B相互排斥，而A又与带负电的C相互吸引，那么A一定带 正 电，B与C一定能相互 吸引 ．
【解析】A与B相互排斥，A与B一定带电而且带有同种电荷，A又与带负电的C相互吸引，那么A一定带正电．A与B相互排斥，B一定带电正电，C带负电，B与C带异种电荷相互吸引．
故答案为：正；吸引．
【分析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
三、解答题
16.验电器是检验 是否带电 的仪器；验电器是根据 同种电荷相斥 原理制成的.
【解析】
验电器是用来检验物体是否带电的仪器；它是利用同种电荷相互排斥的原理制成的．当带电体接触验电器的金属球时，电荷通过验电器的金属球传给金属杆传给两片金属箔，两片金属箔带同种电荷，同种电荷相互排斥而张开．【分析】用电器是用来检验物体是否带电的仪器；验电器是根据电荷间的相互作用制成的，同种电荷相互排斥，验电器的金属箔片所带的电荷量越多，其张角越大．
17.如图所示．将两块分别带正、负电的金属板水平放置，在其上方某一高度处．将一个带负电的小球从静止释放．小球从上方金属板的小孔进入又从下方金属板的小孔穿出． 请画出小球从释放并到达下板小孔的过程中运动速度v随时间t变化的大致图象（要求：选择你认为可能的一种情况作图即可）．
?解：带负电的小球进入电场时，小球做自由落体运动，进入电场后受重力和电场力共同作用，假设二力平衡，则小球做匀速直线运动，故从释放并到达下板小孔的过程中运动速度v随时间t变化的大致图象为：
?
【解析】
小球先自由落体，进入电场后受重力和电场力共同作用，可能继续加速，也可能匀速直线运动，也可能匀减速运动，故速度v随时间t变化的大致图象有三种情况．
四、实验探究题
18.小红在干燥的天气里，用塑料梳子梳头时，发现头发随着梳子飘起．她知道是梳子带了电，但不知道带的是“正电”还是“负电”？请你根据所学的知识选择合适的器材，设计一个实验来验证一下．???
（1）在该实验中所选择的器材有： 丝绸、玻璃棒、塑料梳子、细线等 ；???
（2）实验的原理及方案： 将梳过头的梳子用细线吊起，用丝绸摩擦的玻璃棒靠近梳子的一端，观察是相斥还是相吸，其原理是根据：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引???。
（3）结论： 若相斥，则说明塑料梳子带正电，若相吸，则说明塑料梳子带负电 。
【解析】
（1）为了验证塑料梳子的带电情况，可选择的器材有：丝绸、玻璃棒、塑料梳子、细线等；
（2）实验的方案及原理：将梳过头的梳子用细线吊起，用丝绸摩擦的玻璃棒靠近梳子的一端，观察是相斥还是相吸，其原理是根据：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引；
（3）因丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷，若相斥，则说明塑料梳子带正电，若相吸，则说明塑料梳子带负电．【分析】丝绸和玻璃棒摩擦时，玻璃棒带正电，橡胶棒和毛皮摩擦带负电，同种电荷相斥，异种电荷相吸.
五、综合题
19.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，由此现象我们并不能判断该物体已经带电，原因是 带电体有吸引轻小物体的性质 ．
（2）把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，吸管被推开，说明吸管带 正电 ，吸管被推开的原因是 同种电荷相互排斥 ?．
（3）吸管和餐巾纸摩擦起电时， 吸管 中原子核束缚电子的本领弱一些．
【解析】
（1）因为带电体有吸引轻小物体的性质，所以我们不能根据带电的吸管向物体靠近，就判断该物体已经带电.
（2）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，吸管被推开，说明吸管带正电.吸管被推开的原因是同种电荷相互排斥.
（3）吸管和餐巾纸摩擦起电时，吸管带正电，说明吸管中原子核束缚电子的本领弱一些.
【分析】（1）带电体能够吸引轻小物体；（2）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；（3）物质失去电子带正电．
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