4.1 自然界的电现象 学案（含解析）

4.1 自然界的电现象
一、学习目标
1.了解电荷的种类、性质。
2.了解常见的静电现象，能区分摩擦起电和接触起电
3.了解摩擦起电后，橡胶棒和毛皮所带的电荷
4.知道火花放电、尖端放电、闪电
5.理解电荷守恒
6.会使用验电器检验物体是否带电
二、知识点默写
电存在于我们的周围，包括人类在内的一切生命体里，存在于物质的 子、 子、原子内部。原子内部原子核带 电，核外电子带 电。
经摩擦后的物体能吸引或排斥轻小物体称为 现象。
两种电荷：自然界中只存在两种电荷，即 电荷和 电荷．我们把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 电荷；把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 电荷。
自由电子和离子：金属中离原子核较远的 子往往会脱离 的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做 电子，失去电子的原子便成为带 电的离子，简称正离子；得到电子的原子便成为带 电的离子，称为负离子。
电荷的性质：①同种电荷相互 ，异种电荷相互 ；②任何带电体都能 轻小物体。
摩擦起电只适用于 体．因为只有导体的电子才可以 移动，绝缘体的电子不能自由移动。
电荷既不能 ，也不能 ，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持 ，这个结论叫做 守恒定律
火花放电和尖端放电是大气中常见的气体 现象。 放电就是等量的正负电荷发生剧烈的电中和现象，同时还伴随着发光和发声。 放电则是比较缓慢的局部电中和现象。利用 放电，可以使建筑物上方积聚的电荷迅速入地，以避免建筑物遭受雷击。
例题解析
考点一 验电器的使用
[例题1]如图所示是一个带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则( )
A、金属球A可能不带电
B、金属球A一定带正电
C、金属球A可能带负电
D、金属球A一定带负电
[解析]验电器上的金属箔片和金属球都带有正电荷，金属箔片之所以张开，是由于箔片上的正电荷互相排斥造成的．当验电器金属箔片的张角减小时，说明箔片上的正电荷一定比原来减少了．由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触，要考虑感应起电的影响．当金属球A靠近时，验电器的金属球B、金属杆包括金属箔片整体相当于一个导体，金属球A距金属球B较近，而距金属箔片较远，如果金属球A带正电，验电器上的正电一定向远处移动，则金属箔片上的正电荷量不会减少．如果金属球A带负电，验电器上的正电荷会由于静电力作用向近端移动，造成金属箔片上的正电荷量减少，如果金属球A不带电，由于受到金属球B上正电荷的影响，金属球A上靠近金属球B的部分也会由于静电力的作用出现负电荷，而这些负电荷反过来会使得验电器上的正电荷向金属球B移动，效果与金属球A带负电荷一样．
[答案]AC
考点二 电荷的转移
[例题2]丝绸和玻璃棒摩擦后，玻璃棒带正电，下列说法正确的是? （??? ）
A．玻璃棒中的原子核束缚电子的本领弱，失去了电子?
B．丝绸上一些正电荷转移到玻璃棒上
C．玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上??
D．玻璃棒上的一些电子消失了
[解析]不同物质组成的物体相互摩擦时，原子核束缚核外电子的本来不同，原子核束缚核外电子能力强的得到电子，物体因为得到额外的电子带负电，物体因为失去电子带正电。
[答案]A
巩固练习
1.被毛皮摩擦过的橡胶棒会带负电，这是因为( ??)
A.?有电子发生了转移????????B.?有原子核发生了转移????????C.?摩擦创造了正电荷????????D.?摩擦创造了负电荷
2.甲、乙两个相同质量的小球，都带正电，但甲球带的电荷比乙球的多。用两根绝缘细线，将它们悬挂起来，会出现的情形是(?? )
A.?????????B.???????C.???????D.?
3.夏季乌云滚滚且常伴有雷电发生，这是因为(?? )
A.?乌云滚动摩擦生热
B.?乌云释放出积蓄的太阳能
C.?带有不同电荷的云团发生放电现象
D.?带有相同电荷的云团发生放电现象
4.下列所述的情况和装置中，不属于有效利用静电现象的是(?? )
A.?印染厂的车间内保持适当的湿度
B.?以煤为燃料的热力站使用的静电除尘设备
C.?静电喷漆设备
D.?静电复印装置
5.如图所示，在实验室里的小女孩手摸几万伏的高压放电球，她神态自若、长发飞扬。关于这一场景，下列说法正确的是(?? )
A.?几万伏电压没有超出人体的安全电压
B.?她神态自若是因为小女孩有特异能力能承受几万伏的电压
C.?她长发飞扬是因为同种电荷相互排斥
D.?她长发飞扬是因为异种电荷相互排斥
6.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(如图所示)。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将带负电的橡胶棒靠近带电吸管的一端时，发现吸管被推开，下列说法正确的是(?? )
A.?吸管和橡胶棒带异种电荷
B.?吸管和餐巾纸摩擦后，两者带同种电荷
C.?吸管和餐巾纸摩擦时，吸管得电子带负电
D.?吸管和餐巾纸摩擦时，吸管失电子带负电
7.取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电。可以看到A的金属箔张开，B的金属箔闭合(如图所示)。用带绝缘柄的金属棒将A和B上的两金属球连接起来，则A、B金属箔张角的变化情况是(?? )
?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
8.在某些地毯的编制过程中，往往夹杂一些不锈钢丝，这些钢丝的作用主要是( ???)。
A.?增大摩擦????????????????????????????????????????????????????????????B.?反射光线，使地毯更美观
C.?把因摩擦产生的热量及时导走?????????????????????????????D.?把因摩擦所带的电荷及时导走
9.把一个轻质的小球靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们相互排斥，则这个小球 （?? ）
A.?一定不带电???????????B.?一定带负电??????C.?一定带正电??????????D.?可能不带电
10.关于摩擦起电，下列说法正确的是（? ）
A.?只要是物体间有摩擦，就一定会发生电子的转移，并使物体带上静电
B.?摩擦起电时，获得质子的物体带正电，失去质子的物体带负电
C.?冬天脱毛衣时，有时会听到“噼、啪”的响声，这是由静电引起的
D.?橡胶棒与毛皮摩擦时，橡胶棒会带正电，毛皮会带上等量的负电
11.运汽油的汽车都有一条铁链子拖地，它的作用是（? ）
A.?发出声响，让过往车辆和行人注意
B.?通过它向空气和大地散热
C.?作为运油车的统一标志
D.?为防止汽油因振动摩擦起电，通过与地相连的铁链使油罐所带的电荷导入地下，从而避免造成危害
12.有甲、乙两个用绝缘丝线悬挂的轻质小球，如图所示。让乙球靠近甲球，在以下几种情况中，能使两球互相排斥的是（? ）
A.?甲球带正电，乙球不带电????????????????????????????????????B.?甲球不带电，乙球带负电
C.?甲球带正电，乙球带负电????????????????????????????????????D.?甲、乙两球都带负电
13.用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流，会观察到如图所示的惊奇现象，这是由于梳子摩擦后________，会吸引细细的水流；当梳子靠近带负电的小球，小球被排斥，说明梳子带________电。
14.小丽同学要探究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，将一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上带电的小球先后挂在P1、P2、P3处。小球受力发生偏移情况如图所示，可知小球带________(选填“正”或“负”)电，得出的结论是________。
答案
知识点默写
分 离 正 负
静电
正 负 正 负
电 原子核 自由 正 负
排斥 吸引 吸引
绝缘 自由
创造 消灭 不变 电荷
放电 火花 尖端 尖端
巩固练习
1. A 2. C 3. C 4. A 5. C
6. C 7. B 8. D 9. B 10. C
11. D 12. D
13. 带电；负
14. 正；距离越远，电荷之间的相互作用力越小
巩固练习解析
1. A
【解析】摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷从一个物体转移到另一物体，得到电子的物体带负电，而失去电子的物体带等量的正电荷。被毛皮摩擦过的橡胶棒会带负电，是因为有电子发生了转移，故A正确，而B、C、D错误。
2. C
【解析】两个小球都带正电，根据“同种电荷相互排斥”可知，它们之间相互排斥。虽然它们所带的电荷量不同，但是根据“力的作用的相互性”可知，它们之间的排斥力大小相等。又因为它们的质量相等，所以偏离竖直方向的角度相同。
3. C
【解析】两块云团相互摩擦会使云团带上异种电荷，带有异种电荷的云团相遇会发生中和现象而放电，从而产生雷电，故C正确，而A、B、D错误。
4. A
【解析】A.印染厂的车间内保持适当的湿度，是为了释放生产过程中产生的静电，避免对印染造成影响，故A符合题意；
B.以煤为燃料的热力站使用的静电除尘设备，可以除去尘土，故B不合题意；?
C.静电喷漆设备，这是对静电的应用，故C不合题意；?
D.静电复印装置，这是对静电的应用，故D不合题意。
5. C
【解析】A.人体的安全电压是不超过36 V，几万伏远远超过了人体的安全电压，故A错误；B.小女孩之所以没有触电并不是因为身体是绝缘体，而是因为双脚站在了绝缘体上，没有电流从人体通过，故B错误；
CD.她的长发飞扬，是因为同种电荷相互排斥，故C正确，而D错误。
6. C
【解析】由题可知，用带负电的橡胶棒靠近带电吸管一端时，吸管被推开，根据同种电荷相互排斥的原理，吸管也带负电。因为吸管带负电，所以它得到电子，而餐巾纸失去电子，故C正确，而A、B、D错误。
7. B
【解析】用带绝缘柄的金属棒将两个验电器的金属球连接时，A验电器上所带电荷通过电子的移动向B验电器转移。A验电器所带电荷量减少，金属箔张角变小，B验电器金属箔带同种电荷，金属箔张开。
8. D
【解析】地毯的材料主要为化纤，当人在上面走动时，与它摩擦，很容易使地毯带上电荷。如果在编制过程中加入不锈钢丝，那么它可以将产生的电荷传导入大地，保证使用的安全。
9. B
【解析】如果两个物体相互吸引，那么有两种情况：①都带电，分别为异种电荷；②其中一个带电，因为带电体都有吸引轻小物体的性质；
如果两个物体相互排斥，那么它们肯定带通知电荷。因为毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，所以小球也带负电荷，故B正确，而A、C、D错误。
10. C
【解析】A. 只有当两种物质原子核对电子的束缚能力有明显的不同时，才可能通过摩擦的方式实现电子的转移，所以两个物体摩擦，不一定发生电子转移，并带上电，故A错误；
B.摩擦起电时，转移的只有最外层的电子，质子在原子核上不能转移，故B错误；
C. 冬天脱毛衣时，有时会听到“噼、啪”的响声，这是由静电引起的，故A正确；?
D. 橡胶棒与毛皮摩擦时，橡胶棒会得到电子带负电，毛皮会失去电子带等量的正电，故D错误。
11. D
【解析】由于汽车在行驶过程中的颠簸，因此汽油会和油箱不断摩擦，在油箱上积累大量的电荷。当电荷积累到一定程度时就会发生放电现象，从而引燃汽油发生爆炸。因此为防止汽油因振动摩擦起电，通过与地相连的铁链使油罐所带的电荷导入地下，从而避免造成危害。
12. D
【解析】有甲、乙两个用绝缘丝线悬挂的轻质小球，如果相互靠近时它们相互排斥，那么它们肯定带同种电荷，故D正确，而A、B、C错误。
13. 带电；负
【解析】（1）在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流，会观察到如图所示的惊奇现象，这是由于梳子摩擦后带电，会吸引细细的水流；
（2）当梳子靠近带负电的小球，小球被排斥，根据“同种电荷相互排斥”可知，梳子带负电。
14. 正；距离越远，电荷之间的相互作用力越小
【解析】（1）根据图片可知，小球和物体A之间表现为排斥力，根据“同种电荷相互排斥”可知，小球带正电；
（2）根据图片得到结论：距离越远，电荷之间的相互作用力越小。