静电现象
【学习目标】
1、知道分子不是组成物质的最小单元,分子是由原子构成的;
2、知道摩擦起电实验,认识到原子也不是组成物质的最小单元,原子也是由更小的微粒构成的;
3、知道自然界只有两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
4、能利用原子构成的知识对摩擦起电现象做初步解释。
【要点梳理】
要点一、摩擦起电1、电荷:经过摩擦的物体能够吸引轻小物体,我们说它带了“电”,或者说带了电荷。
2、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
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要点诠释:
带电体能够吸引轻小物体,这个吸引是相互的,轻小物体也会吸引带电体。轻小物体是指质量和体积都很小的物体如:通草球,轻质小球、碎纸屑、泡沫、毛发、细小水流等。
要点二、两种电荷:
1、正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。2、负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。3、电荷作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
要点诠释:
1、大量实验证明,自然界只有两种电荷,正电荷和负电荷。
2、使物体带电的方法:(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,两种不同的物体相互摩擦后,各自带上等量异种电荷的现象。(2)接触带电:用接触的方法使物体带电,即:一个不带电的物体与另一个带电的物体接触时,不带电的物体也带了同种电荷。接触带电实际上是电荷的转移。
3、摩擦起电的实质,由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同,在相互摩擦中,束缚能力弱的物体失去电子而带正电,束缚能力强的物体得到电子而带负电。摩擦起电的过程是电荷的转移过程,而非创造了电荷。
要点三、静电现象:
1、静电现象:干燥的日子里,脱毛衣时会听到“噼啪”声,这是摩擦起电所致;夏季雷雨天时,天空划过的闪电是自然界发生的一种剧烈的放电现象。
2、静电的应用:静电复印、静电植绒、静电除尘等。
3、静电的危害:雷电导致人畜伤亡摧毁房屋;静电产生的电火花会引起煤矿瓦斯爆炸等。
【典型例题】
类型一、两种电荷的相互作用/1. 甲、乙、丙、丁四个带电体,甲吸引乙,甲排斥丙,丙吸引丁,如果丙带正电,则甲带 ___________,乙带___________,丁带___________。
【思路点拨】自然界只存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥。
【答案】正电、负电、负电。
【解析】因为甲、乙、丙、丁四个带电体发生如上所述的相互作用,且丙带正电,丙吸引丁,故丁带负电;甲排斥丙,故甲带正电;甲吸引乙,故乙带负电。
【总结升华】利用电荷间相互作用的规律来判断物体带电的种类。举一反三:【变式1】如图所示,有四个带等量电荷的小球a、b、c、d,已知d带正电荷,相互作用的情况如图所示,则下列判断正确的是( ) / A、a带正电,b带负电,c带负电 B、a带负电,b带正电,c带正电 C、a带正电,b带正电,c带负电 D、a、b、c 均带正电 【答案】D 【变式2】三个带电或不带电小球甲、乙、丙,已知甲跟乙相排斥,乙和丙相吸引,如果乙带正电,则( )
A、甲一定带负电 B、丙一定带负电 C、丙可能不带电 D、甲可能不带电 【答案】C
类型二、摩擦起电
/2. 甲、乙两种干燥的绝缘物体,甲的原子核对核外电子的束缚能力较强,将它们相互摩擦后分开。下列叙述正确的是 ( )
A.乙得到了电子带负电 B.甲失去了电子带正电
C.甲、乙靠近会相互吸 D.甲、乙靠近会相互排斥
【答案】C
【解析】甲的原子核对核外电子的束缚能力较强,乙的原子核对核外电子的束缚能力较弱,将它们相互摩擦甲会得到电子,甲因多余电子带负电,乙失去电子,乙因缺少电子带正电,分开后再让甲乙相互接触,根据异种电荷相互吸引,甲乙会相互吸引。故选C。
【总结升华】本题考察了摩擦起电的实质,原子得失电子,使物体显示电性。不同的物质的原子对核外电子的束缚能力不同,对核外电子束缚能力强的的原子容易得到电子,对外显负电性;束缚能力弱的原子容易失去电子使物体显正电性。
举一反三:
【变式】摩擦起电现象是怎样产生的?根据所学的知识做出你的猜想。
【答案】在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等,整个原子呈电中性。但是,不同物质的原子核束缚电子的本领不同,两种不同物质相互摩擦时,一个物体的部分电子会转移到另一个物体上。这样,得到电子的物体因获得多余的电子而带负电荷,失去电子的物体因缺少电子而带正电荷。
/3. 摩擦起电的实质,并不是创造了电,只是通过摩擦,使 ,得到电子的物体带
电,失去电子的物体带 电,并且相互摩擦的两个物体同时带上了 电荷。
【思路点拨】本题考查了摩擦起电的实质。由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同造成的,在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电,束缚本领弱的失电子带正电。
【答案】电子由一个物体转移到另一个物体;负;正;等量异种
【解析】根据摩擦起电的相关基础知识可知:两个相互摩擦的物体,由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同,导致了在摩擦过程中使电子由一个物体转移到另一个物体,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带等量的正电。
【总结升华】摩擦起电的实质是电荷的转移,失去电子的带正电,得到电子的带负电。
类型三、静电现象
/4.下列措施中,不能防止静电危害的是( )
A.油罐车装有一条拖在地上的铁链 B.飞机轮胎用绝缘性能极好的橡胶制作
C.在印染厂车间里,使空气保持适当的湿度 D.在地毯中夹杂不锈钢丝导电纤维
【答案】B
【解析】油罐车在运输过程中,油和罐之间不断摩擦,从而产生大量的静电,通过后面装一条拖地的铁链,及时导走,这是防止静电危害。A不符合题意。飞机在飞行时,与空气摩擦产生大量的静电,飞机轮胎用绝缘性能极好的橡胶制作,静电不能及时导出,会出现静电危害。B符合题意。印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,所以印刷车间中保持适当的湿度,及时把静电导走,避免静电造成的危害。C不符合题意。不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上,以免发生静电危害。D不符合题意。故选B。
【总结升华】静电危害是由于相互间不断摩擦,从而产生大量的静电,不及时导走,会放电产生危害。
举一反三:【变式】台式电脑使用一段时间后,为保证电脑的稳定性,需要打开主机箱盖除尘,这是因为散热风扇的扇叶在转动过程中与空气摩擦带上了 ,可以 轻小物体,所以灰尘会附着在扇叶上。
【答案】电(或电荷,或静电);吸引
【巩固练习】
一、填空:
1.验电器是根据 电荷相互 的原理制成的。
2. 如图所示,将一带电体接触带正电的验电器时,若:(1)金属箔张角变大,说明带电体是带 电的。
(2)金属箔张角变小,说明带电体是带 电的。
(3)金属箔闭合后又张开,说明带电体是带 电的,且所带电荷量比验电器所带电荷量 (填“多”或“少”)。
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3.丝绸与玻璃棒相摩擦后,玻璃棒带 (正/负)电,将丝绸靠近带负电的轻质小球时会相互 〔排斥/吸引)。
4.市场上出售一种能滚动的毛刷,当毛刷在毛料衣服上刷动时,可以将灰尘及微小脏物吸入刷内,这是因为 。
二、选择:
5. 电脑显示屏表面比它下面的电脑桌表面有更多的灰尖是因为( )
A.显示屏是用具有吸附灰尘能力软强的材料制成的
B.房间里灰尘的自然堆积
C.显示屏工作时,显示屏表面温度较高
D.显示屏工作时,显示屏表面带电,容易吸附灰尘
6. 有一个带正电的物体,吸引一个轻小物体,则该轻小物体( )
A.一定带正电 B.可能带正电,也可能不带电
C.一定带负电 D.可能带负电,也可能不带电
7.人类对原子结构的探究最早是从静电现象开始的.对静电现象的认识,下列说法中正确的是( )
A、自然界只存在正、负两种电荷 B、同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C、从静电现象认识到原子核是可分的 D、摩擦起电创造了电荷
8. 两个完全相同的验电器,所带的电量相等,将它们的金属球接触,两验电器的金属箔片张开的角度都不发生变化( )
A.两验电器一定都带正电 B.两验电器一定都带负电
C.两验电器都带同种电荷 D.两验电器带异种电荷
9. 用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,梳子上会带电,经检验梳子带的是负电荷.下列说法中正确的是( )
A.梳子得到了一些电子 B.梳子失去了一些电子
C.梳子失去了一些原子核 D.摩擦创造了电荷
10. (2013 日照)用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球,发现两者互相排斥,由此可鉴定( )
A.小球一定带正电 B.小球一定带负电
C.小球可能带负电,也可能带正电 D.小球一定不带电
11. 用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,梳子上会带电,经检验梳子带的是负电荷。下列说法中正确的是( )
A.梳子得到了一些电子 B.梳子失去了一些电子
C.梳子失去了一些原子核 D.摩擦创造了电荷
12.(2013枣庄)现有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( )
A.B一定不带电,C带正电 B.B可能带正电,C带正电
C.B一定带正电,C带负电 D.B可能不带电,C带负电
13. 下列发生的现象与摩擦起电无关的是( )
A.打开水龙头,放出一股细细的水流,用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近水流,会看到水流靠近梳子
B.秋冬干燥季节,脱毛衣时会看到电火花
C.冬天摩擦双手使手变暖和
D.严禁用塑料桶装运汽油
14.(2013连云港)下列说法不正确的是( )
A.摩擦起电并没有创造电荷,而是电荷的转移
B.固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力
C.用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明分子间有空隙
D.“南国汤沟酒,开坛十里香”,远远地闻到酒香是由于分子的无规则运动引起的
三、简答:
15. 飞机起落架的着陆机轮上的轮胎常用导电橡胶做成,你能分析其中的道理吗?
【答案与解析】
一、填空:
1.【答案】同种;排斥
【解析】题目考查了验电器的工作原理,同种电荷相互排斥。
2.【答案】正;负;负;多
【解析】带正电的验电器的两片金属箔都带正电荷,金属箔带同种电荷排斥而张开。(1)当带正电的物体接触带正电的验电器时,使两片金属箔带更多的正电,同种电荷相互排斥,张角更大。(2)当带少量负电的物体接触带正电的验电器时,验电器的部分正电荷和物体的负电荷发生中和现象,使两片金属箔带的正电荷减少,张角减小。(3)当很多带负电的物体接触带正电的验电器时,带电体上的部分负电荷和验电器的正电荷发生中和现象,使两片金属箔带的正电荷减少为0,带负电荷的物体的负电荷又转移的验电器上,使验电器的两片金属箔带负电荷,同种电荷相互排斥而张开.张角又增大。
3.【答案】正;排斥
4.【答案】摩擦起电后,带电体能吸引轻小物体
【解析】毛刷和衣物摩擦带了电,带电体又能吸引轻小物体,故毛刷可以吸引灰尘和微小赃物,这是摩擦起电现象的具体应用。
二、选择:
5.【答案】 D
【解析】电脑显示器在工作时,产生了大量的静电,可以吸引轻小的灰尘。
6.【答案】 D
【解析】带正电的物体靠近带负电的轻小物体时,可以相互吸引,会出现吸引现象;带正电的物体靠近不带电的轻小物体时,则因物体为轻小物体,也能出现吸引现象;所以该轻小物体可能带负电,也可能不带电。
7.【答案】A
【解析】自然界只存在正、负两种电荷A正确;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引故B错误;
从对原子结构的认识,知道原子核是可分的,故C错误;摩擦起电的实质是电子的转移,是电子从一个物体转移到另一个物体上,电荷的总量没有变,并不是创造了电荷故D错误。
8.【答案】C
【解析】(1)两个验电器带等量的同种电荷相互接触时,两个都多或都少相同数量的电子,不会发生电子的转移,两验电器的金属箔片张开的角度都不发生变化;
(2)两个验电器带等量的异种电荷相互接触时,多余电子和缺少电子的数量相同,多余电子转移到缺少电子的物体上,两验电器的金属箔片都变小到闭合,达到不带电的状态。
9.【答案】A
【解析】摩擦起电的实质是电子的转移,失去电子的带正电,得到电子的带负。电梳子和头发摩擦,梳子带的负电荷说明梳子得到了电子。
10.【答案】B
【解析】题中说毛皮摩擦过的橡胶棒,此棒一定带负电,又说棒与小球排斥,说明棒与小球带同种电荷,即小球也带负电。故选B。
11.【答案】A
【解析】摩擦起电的实质是电子的得失,失去电子的带正电,得到电子的带负电。梳子和头发摩擦,梳子带的负电荷说明梳子得到了电子。
12.【答案】 D
【解析】已知A带负电,C和A互相排斥,根据同种电荷相排斥,所以C带负电;又因为A和B互相吸引,根据异种电荷相吸引,所以B可能带正电,根据带电体吸引轻小物体的性质,B也可能不带电。所以B可能不带电,C带负电。
13.【答案】 C
【解析】A用在干燥的头发上梳过的塑料梳子带电,用梳子靠近细水流,梳子上的静电对水有吸引作用而靠近梳子,与摩擦起电有关;秋冬干燥季节,脱毛衣时会看到电火花,B是摩擦起电造成的;C冬天摩擦双手使手变暖和,与摩擦起电无关;用塑料桶装运汽油,通过摩擦可以使汽油带电,容易发生危险,与摩擦起电有关。
14.【答案】 C
【解析】A、摩擦起电并没有创造电荷,而是电荷的转移,正确;
B、固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力,正确;
C、用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明海绵中间有空隙,不能说明分子之间有空隙,故C错误;
D、“南国汤沟酒,开坛十里香”,远远地闻到酒香是因为酒精分子在空气中发声扩散现象,说明分子在不停地作物规则运动,故D正确。
三、简答:
15.【答案】 这是因为飞行的飞机与空气摩擦而带了电荷,着陆时轮胎可将机身的电荷导入地下,从而避免可能造成的危害。
【解析】飞机在飞行中与大气摩擦,产生大量的电荷,这些电荷如不能及时导入大地,会发生危险,所以飞机的轮胎要用导体或搭地线。