第07講兩種電荷-【暑假銜接】新九年級物理暑假精品課講義（人教版）-學案下載-教習網

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第07講兩種電荷
1.認識兩種電荷；
2.認識摩擦起電現象；
3.掌握電荷間的相互作用；
4.了解驗電器的構造、原理及其作用及電子流動的方向；
5.了解原子結構，認識導體和絕緣體。
一、摩擦起電
1. 現象探究：摩擦起電現象
物體帶電
一些物體被摩擦后，能夠吸引輕小的物體，人們把這種現場稱為帶了“電”，或者說帶了電荷；
摩擦起電：用摩擦的方法使物體帶電，叫做摩擦起電；
4. 帶電的性質：帶電體具有能夠吸引輕小物體的性質可以檢驗物體是否帶電。
二、兩種電荷
1. 探究實驗：電荷間相互作用
2.兩種電荷
（1）正電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫正電荷；用“+”表示。
（2）負電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷叫負電荷；用“-”表示。
3.電荷間相互作用規(guī)律
三、原子結構元電荷
電荷量：電荷的多少叫做電荷量，簡稱電荷；單位：庫侖，符號是C。
原子結構：物體由分子、原子構成，分子由原子構成，原子由原子核和核外電子構成，原子核由質子和中子構成。質子帶正電，核外電子帶負電，且質子數=核外電子數，則原子帶的正電荷與負電荷等量，原子不顯電性，呈電中性，物體也呈電中性，但不能說物體沒有電荷。

元電荷：精確的實驗表明，任何帶電體所帶的電荷量總是等于某一個最小電荷量的整數倍，即電子所帶電荷量的整數倍。因此人們把一個電子所帶電荷量的絕對值叫“基本電荷”，也叫“元電荷”(帶電量最小的電荷)，用符號“e”表示，則e=1.6×10-19C。
摩擦起電的實質和原因
（1）原因：原子是由原子核和核外電子組成。原子核帶正電電子帶負電，同常情況下原子呈電中性，則由原子組成的物體也呈電中性。不同物質的原子核束縛電子的本領不同，兩個物體的相互摩擦時，哪個物體的原子核束縛電子的本領弱，它的一些電子就會轉移到另一個物體上。失去電子的物體，因缺少電子而帶正電，得到電子的物體，因為有了多余的電子而帶等量的負電。
（2）實質：摩擦起電，并不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從一個物體轉移到另一個物體上；
（3）特征：相互摩擦后帶電的兩個物體必然帶等量的異種電荷；
（4）條件：①相互摩擦的是不同物質的物體；②相互摩擦的兩個物體彼此絕緣。
四、導體和絕緣體
1. 導體和絕緣體的區(qū)別
2.導體和絕緣體之間沒有絕對的界限
一般情況下，不容易導電的物體，當條件改變時，也有可能導電，變?yōu)閷w。例如，常溫下玻璃板時絕緣體，而在高溫下達到紅熾狀態(tài)時，就變成了導體。
特別提醒：“導電”與“帶電”的區(qū)別
“導電”是自由電荷的定向移動過程，導電體是導體；“帶電”是電子的得失過程，能帶電的物體可以是導體，也可以是絕緣體。
知識點五、驗電器
驗電器是一種可檢驗物體是否帶點及可粗略估計所帶是量的儀器。
驗電器的另類用法
用驗電器不能直接判斷帶電體所帶電荷的種類，但在特定條件下可以間接判斷帶電體帶的是什么電荷，例如，先讓帶電體帶上少量已知電荷，此時金屬箔張開一個小角度，然后再將被檢驗物體接觸驗電器金屬球。
（1）如果金屬球張開角度變大，則被檢驗物體所帶電荷與驗電器所帶電荷是同種電荷；
（2）如果金屬箔張開角度變小，則有兩種可能：被檢驗物體所帶更少量的同種電荷，或者帶更少量的異種電荷；
（3）如果金屬箔先閉合后張開，則被檢驗物體所帶電荷與驗電器所帶電荷是異種電荷；
電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
考點一：摩擦起電
角度1：解釋生活中的靜電現象
例1.
打掃房間時，小剛用干綢布擦拭穿衣鏡，發(fā)現擦過的鏡面很容易粘上細小絨毛，為什么？
【答案】見解析
【詳解】答：用干綢布擦拭穿衣鏡，穿衣鏡因摩擦而帶電，能夠吸引輕小物體，所以擦過的鏡面很容易粘上細小絨毛。
角度2：摩擦起電的實質
例2.
如圖所示，將塑料繩一端扎緊，把繩盡可能撕成更多的細絲，用干燥的手從上向下捋幾下，觀察到的現象如圖所示，這是因為每條細絲與手摩擦后帶上了______（選填“同”或“異”）種電荷而相互______，這種使塑料絲帶電的方法稱為摩擦起電，摩擦起電的實質是______在物體間轉移。
【答案】同排斥電子（電荷）
【詳解】[1][2]塑料細絲與手摩擦，摩擦起電，由于不同的塑料細絲帶有同種電荷，同種電荷相互排斥而導致細絲蓬散開來。
[3]這種使塑料絲帶電的方法稱為摩擦起電，通過摩擦使電子在物體間發(fā)生了轉移，從而使物體帶電。
考點二、電荷間的相互作用規(guī)律
例3.
小益用絲綢摩擦玻璃棒，然后將玻璃棒靠近用細繩懸掛著的氣球，如圖，以下判斷正確的是（）
A．玻璃棒不帶電B．玻璃棒帶負電
C．氣球帶正電D．氣球帶負電
【答案】C
【詳解】AB．用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電。故AB錯誤；
CD．由圖可知，當玻璃棒靠近氣球時，氣球被排斥開，遠離玻璃棒，由同種電荷相互排斥可知，氣球帶正電。故C正確，D錯誤。
故選C。
考點三、原子的結構
例4.
人類在探索微觀粒子的過程中，首先發(fā)現的是_________，它的發(fā)現說明了________是可分的。原子核是由帶_______的質子和不帶電的_______組成
【答案】電子原子正電中子
【詳解】[1][2]人類在探索微觀粒子的過程中，首先發(fā)現的是電子，電子的發(fā)現，揭示了原子是可分的。
[3][4]盧瑟福建立了原子核式結構模型，指出原子是由位于中心的原子核及核外繞核轉動的電子組成，原子核由帶正電荷的質子和不帶電的中子組成。
考點四、導體和絕緣體
例5.
關于導體和絕緣體下列說法正確的是（）
A．金屬、人體、大地和玻璃都是導體B．橡膠、塑料、玻璃和石墨都是絕緣體
C．可以導電的物體叫做導體D．絕緣體可以在一定條件下變成導體
【答案】D
【詳解】A．金屬、人體、大地都是導體，玻璃是絕緣體，故A錯誤；
B．橡膠、塑料、玻璃都是絕緣體，石墨是導體，故B錯誤；
C．容易導電的物體叫做導體，故C錯誤；
D．絕緣體在一定條件下也可變成導體，比如干木棒是絕緣體，而濕木棒就是導體，故D正確。
故選D。
考點五、驗電器
例6.
如圖，用玻璃棒接觸驗電器的金屬球，發(fā)現驗電器的兩片金屬箔片迅速張開，下列關于這個現象的說法正確的是（）
A．說明電子發(fā)生了轉移B．不能說明玻璃棒是否帶電
C．說明玻璃棒一定帶正電D．兩片金屬箔片帶上了異種電荷
【答案】A
【詳解】玻璃不是導體，金屬箔片張開，說明兩片金屬片帶同種電荷，電荷的來源不是玻璃上的電荷傳到金屬箔片上的，因為玻璃不是導體不導電，電荷來源是金屬箔片與玻璃之間的靜電作用，玻璃上帶正電，小球和金屬箔片的組合中，負電荷流向小球，發(fā)生了電子的轉移，正電荷流向箔片，兩片金屬箔片都帶有正電荷，因此張開，故BCD錯誤，A正確。
故選A。
1．（2022·湖南湘潭·統考中考真題）通常情況下屬于絕緣體的是（）
A．橡皮擦B．鋼直尺C．鉛筆芯D．銅鑰匙
【答案】A
【詳解】銅鑰匙、鉛筆芯、鋼直尺都容易導電，屬于導體，橡皮擦不容易導電，屬于絕緣體，故BCD不符合題意，A符合題意。
故選A。
2．（2022·四川宜賓·統考中考真題）如圖，小燁把一段扁平、干燥的塑料繩一端扎緊，把另一端撕開成許多輕質細絲，用干燥的手向下捋幾下，發(fā)現細絲張開了。細絲張開的原因是（）
A．大氣壓的作用B．同名磁極相互排斥
C．分子間有斥力D．同種電荷相互排斥
【答案】D
【詳解】用干燥的手在塑料細絲上捋幾下，手與塑料細絲反復摩擦，使塑料細絲帶上了同種電荷，因為同種電荷相互排斥，故細絲會張開。故D符合題意，ABC不符合題意。
故選D。
3．（2022·江蘇鹽城·統考中考真題）用相同的絕緣細線將帶正電的輕質甲球和不帶電的輕質乙球懸掛，下列情形正確的是（）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】用相同的絕緣細線將甲、乙兩個輕質小球懸掛起來，甲球帶正電，乙球不帶電，由于帶電體能夠吸引輕小物體，且物體間力的作用是相互的，所以當它們懸掛好后，兩球都將向中央靠攏，故D符合題意，ABC不符合題意。
故選D。
4．（2022·四川巴中·中考真題）關于電現象，下列說法正確的是（）
A．同種電荷互相吸引，異種電荷互相排斥
B．帶電的物體能夠吸引輕小物體
C．一個不帶電的泡沫小球與帶負電的物體接觸后帶正電
D．用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，是因為玻璃棒得到了正電荷
【答案】B
【詳解】A．電荷的最基本的性質是：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，故A錯誤；
B．由帶電體的性質可知，帶電體可以吸引輕小物體，故B正確；
C．一個不帶電的泡沫小球與帶負電的物體接觸后，帶負電的物體一部分電子會轉移到到泡沫小球上，使泡沫小球也帶負電，故C錯誤；
D．用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，是因為玻璃棒失去了電子，所以帶正電，故D錯誤。
故選B。
5．（2022·山東東營·統考中考真題）關于靜電的知識，下列說法正確的是（）
A．摩擦起電創(chuàng)造了電荷
B．用絲綢摩擦玻璃棒，正電荷從絲綢轉移玻璃棒上
C．用毛皮摩擦橡膠棒，電子從毛皮轉移到橡膠棒上
D．相互吸引的兩個輕小物體，一定是帶了異種電荷
【答案】C
【詳解】A．摩擦起電的實質是電荷的轉移，并不是創(chuàng)造電荷，故A錯誤；
B．用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒上的電子轉移到絲綢上，使得玻璃棒帶正電，故B錯誤；
C．用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒得到電子帶負電，毛皮失去電子帶正電，電子從毛皮轉移到橡膠棒上，故C正確；
D．帶電體可以吸引帶異種電荷的物體，也可以吸引不帶電的輕小物體，故D錯誤。
故選C。
6．（2022·廣西梧州·統考中考真題）如圖所示，用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗電器的金屬球，驗電器的兩片金屬箔張開，其工作原理是同種電荷互相 ___________，此時金屬箔帶 ___________電。
【答案】排斥負
【詳解】[1][2]用毛皮摩擦橡膠棒，由于皮毛上的電子轉移到橡膠棒上，所以橡膠棒帶負電，用它去接觸驗電器的金屬球時，橡膠棒上多余的電子會轉移到驗電器上，則驗電器也帶上負電，即驗電器的金屬球和兩個金屬箔片上都帶上了負電，由于同種電荷相互排斥，故其兩個金屬箔片會張開。
7．（2022·遼寧盤錦·統考中考真題）如圖所示，油罐車尾部裝有連接大地的導體，這是為了及時導走因___________現象而積累的電荷，避免發(fā)生危險。在行駛過程中將車窗打開，車內的窗簾向外飄，原因是窗外空氣流速大，壓強___________。某段時間內油罐車消耗柴油2kg，這些柴油完全燃燒放出___________J熱量。（柴油熱值4.3×107J/kg）
【答案】摩擦起電小
【詳解】[1]油罐車尾部裝有連接大地的導體，這是為了及時導走因油管內因摩擦而產生的電荷聚集，避免產生危險。
[2]在行駛過程中將車窗打開，車內的窗簾向外飄，原因是窗外空氣流速大，根據流體壓強與流速的關系可知流速快的地方壓強小，所以窗內外產生壓強差，窗簾向外飄。
[3] 消耗柴油質量為2kg，柴油熱值4.3×107J/kg，故完全燃燒可以放出的熱量為
8．（2022·湖北荊州·統考中考真題）生活中有許多“吸”的現象。用吸管把敞口玻璃杯中的飲料“吸”入嘴里，是利用________的作用；將氣球與頭發(fā)摩擦后相互靠近時，氣球與頭發(fā)“吸”在一起，是因為摩擦后的氣球與頭發(fā)帶有_________（選填“同種”或“異種”）電荷而相互吸引；龍卷風能把物體“吸”起卷入空中，是因為流體流速大的地方壓強________（選填“大”或“小”）；腌制咸鴨蛋的過程中，鴨蛋會“吸”入鹽分，這是__________現象。
【答案】大氣壓異種小擴散
【詳解】[1]用吸管吸飲料時，用力吸氣，吸管內的氣壓小于外界大氣壓，飲料在外界大氣壓的作用下被壓入口腔內，這是利用了大氣壓的作用。
[2]將氣球和頭發(fā)摩擦后相互靠近時，氣球和頭發(fā)“吸”在一起，說明兩者之間有相互吸引力，根據電荷間的相互作用可知，摩擦后的氣球和頭發(fā)帶有異種電荷。
[3]龍卷風旋轉速度很大，內側因流速大而壓強小，外側因流速小而壓強大，所以物體在壓強差的作用下被“吸”起卷入空中。
[4]腌制咸鴨蛋的過程中，鴨蛋會“吸”入鹽分，這是分子不停地做無規(guī)則運動引起的，屬于擴散現象。
1．毛皮摩擦過的橡膠棒帶上了電荷，摩擦過程中橡膠棒（）
A．得到負電荷B．失去負電荷C．得到正電荷D．失去正電荷
【答案】A
【詳解】不同物體的原子核束縛核外電子的本領不同。用毛皮摩擦橡膠棒時，毛皮原子核束縛電子的能力弱，因此毛皮的一些電子轉移到了橡膠棒上，橡膠棒得到電子帶負電，毛皮失去電子帶正電。
故選A。
2．老師在課堂上給同學們做了這樣一個小實驗，將兩條粘在講桌上的透明膠帶快速揭起來，當兩膠帶靠近時出現了相互排斥的現象，請你分析產生這一現象的原因是（）
A．兩膠帶帶上了同種電荷B．兩膠帶帶上了異種電荷
C．兩膠帶中的一個帶電荷D．兩膠帶間的分子存在斥力
【答案】A
【詳解】將兩條粘在講桌上的透明膠帶快速揭起來時，由于膠帶和桌面摩擦起電，則兩條膠帶會帶上同種電荷，因同種電荷相互排斥，所以當兩膠帶靠近時出現了相互排斥的現象，與分子間的斥力無關，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
3．有甲、乙、丙三個輕質小球，甲球帶負電。將甲分別與乙、丙靠近時，小球相互作用情況如圖所示，下列判斷正確的是（）
A．乙?guī)ж撾?，丙不一定帶電B．乙?guī)ж撾姡麕д?br>C．乙?guī)д?，丙帶負電D．乙?guī)д姡灰欢◣щ?br>【答案】A
【詳解】甲帶負電，甲乙相互排開，由同種電荷相互排斥可得，乙?guī)ж撾姾桑欢妆嗷タ拷?，但除了異種電荷相互排斥外，帶電物體還可以吸引輕小物體，所以無法判斷丙是否帶電。
故選A。
4．以下微觀粒子按空間尺度由小到大排序正確的是（）
A．分子、原子核、原子B．原子核、原子、分子
C．原子、分子、原子核D．分子、原子、原子核
【答案】B
【詳解】分子是由原子組成的，原子是由原子核與核外電子組成的。ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
5．（多選）如圖將塑料繩撕成絲帶狀用毛巾分別摩擦塑料絲帶和PVC管，然后將塑料絲帶放在PVC管上方，塑料絲帶就會像章魚一樣懸在空中，這就是神奇的靜電“章魚”實驗。這個現象的原理是絲狀塑料和PVC管經毛皮摩擦后（）
A．帶同種電荷B．帶異種電荷C．相互排斥D．相互吸引
【答案】AC
【詳解】用毛巾分別摩擦塑料絲帶和PVC管，毛巾與塑料絲帶和PVC管之間會發(fā)生電子的轉移，使得塑料絲帶和PVC管帶上同種電荷，將塑料絲帶放在PVC管上方，由于同種電荷相互排斥，塑料絲帶會受到PVC管的排斥力而像章魚一樣懸在空中。
故選AC。
6．驗電器的原理是______，與毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，若將這根橡膠棒接觸某個已經帶電的驗電器，其金屬箔張開角度減小，則該驗電器原來帶______電荷。
【答案】同種電荷相互排斥正
【詳解】[1]驗電器是檢測物體是否帶電的儀器，工作原理是同種電荷相互排斥。
[2]與毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，接觸某個已經帶電的驗電器，其金屬箔張開角度減小，說明有正電荷中和了負電荷，則該驗電器原來帶正電荷。
7．電風扇使用一段時間后需要除塵，這是因為風扇的扇葉在轉動過程中與空氣摩擦帶上了______，可以______，所以灰塵會附著在扇葉上。端午濃情，粽葉飄香。煮粽子時，聞到了粽子的香味，這是______現象。吃粽子時，粽葉上總是粘有米粒，米粒和粽葉不容易分開，這表明______。
【答案】電荷吸引輕小物體擴散分子間存在引力
【詳解】[1][2]電風扇使用一段時間后需要除塵，這是因為電風扇的扇葉在轉動過程中與空氣摩擦帶上了電荷，可以吸引輕小物體，所以灰塵會附著在扇葉上。
[3][4]由于分子在不停地做無規(guī)則運動，所以我們會聞到粽子的香味，這就是擴散現象；由于分子間存在相互的引力而使米粒和粽葉粘在一起。
8．如圖所示是工廠、加油站里常見的壁掛式靜電清除器。當工人進行靜電清除時，只需用手摸清除器頂部的黑色圓球即可，清除器頂部的黑色圓球是______（選填“導體”或“絕緣體”）。20世紀初科學家發(fā)現，原子也有一定的結構，他的中心是_______，摩擦起電的實質是______的轉移。（后兩空選填“原子核”、“質子”或“電荷”）
【答案】導體原子核電荷
【詳解】[1]當工人進行靜電清除時，只需用手摸清除器頂部的黑色圓球即可，說明電荷從手流動到黑色圓球，導體是容易導電的，絕緣體是不容易導電，黑色圓球容易導電，則清除器頂部的黑色圓球是導體。
[2]原子也有一定的結構，里面是原子核和電子，原子的中心是原子核。
[3]摩擦起電是電子的轉移，電荷的轉移。
9．塑料是______體。去商場購物時，用雙手搓塑料袋使之打開裝物品，塑料袋會“粘”在手上，如圖所示，是因為發(fā)生了______現象，手與塑料袋帶上了______（選填“同種”或“異種”）電荷互相吸引。
【答案】絕緣摩擦起電異種
【詳解】[1]塑料不容易導電，具有良好的絕緣性，屬于絕緣體。
[2][3]利用摩擦的方法使物體帶電的現象叫摩擦起電。手與塑料袋摩擦，使電子發(fā)生了轉移，手和塑料袋帶上了異種電荷，由于異種電荷相互吸引，所以塑料袋會“粘”在手上。
10．小榮在家體驗做飯時，不小心將胡椒粉撒到了大粒鹽中，小榮急中生智，拿了一根塑料筷子用干燥的毛巾反復摩擦了幾下，然后將筷子靠胡椒粉，胡椒粉就被吸到筷子上了，成功地將其與大粒鹽分開。請問：
（1）摩擦后的塑料筷子能吸引胡椒粉，這是什么現象？
（2）如果小榮直接用手拿一根金屬筷子，用毛巾摩擦，能不能達到相同的效果？為什么？
【答案】（1）見解析；（2）見解析
【詳解】（1）摩擦后的塑料筷子能吸引胡椒粉，說明摩擦后的塑料筷子帶了電，這是摩擦起電現象；
（2）如果小榮直接用手拿一根金屬筷子，用毛巾摩擦，不能達到相同的效果；因為金屬、人體和大地都是導體，金屬筷子摩擦后帶上的電荷會通過人體被導入大地。
經常使用過的電風扇，電風扇表面往往有一層厚厚的灰
塑料梳子跟頭發(fā)摩擦過后，吸引紙屑
用毛衣摩擦過的氣球可以吸引頭發(fā)
摩擦過的物體有吸引輕小物體的性質
圖示
實驗
將兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近
用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近
將用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近
分析
同為絲綢摩擦過的玻璃棒，它們所帶的電荷種類一定時相同的，相同電荷之間相互排斥
用絲綢摩擦過的玻璃棒與用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷種類不同，不同種類的電荷之間相互吸引
同為用毛皮摩擦過的橡膠棒，它們所帶電荷種類相同，相同電荷之間相互排斥
探究歸納
（1）電荷間有相互作用；（2）相同電荷間與不同電荷間相互作用不同；（3）用絲綢摩擦過的玻璃棒與用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷不同
現象
說明
兩個小球都帶正電荷，它們相互排斥
兩個小球都帶負電荷，它們相互排斥
兩個小球帶有異種電荷，它們相互吸引
結論
同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引
導體
絕緣體
定義
容易導電的物體
不容易導電的物體
示例
金屬、石墨、人體、大地，以及各種酸、堿鹽的溶液
橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等
導電或不導電的原因
導體容易導電是因為導體內有大量的可自由移動的電荷，電荷從導體的一個地方移動到另一個地方
絕緣體不容易導電是因為在絕緣體內電荷幾乎被束縛在原子內，不能自由移動，即絕緣體并非不含電荷，而是缺乏能夠自由移動的電荷
構造及作用
金屬球：接觸帶電體
絕緣墊：隔離金屬罩和金屬桿
金屬箔：顯示是否帶電
金屬桿：傳導電荷
接線柱：接大地，確保金屬罩不帶電
金屬罩：可屏蔽周圍帶電體對金屬箔的干擾
使用方法
將被檢驗的物體與驗電器金屬球接觸，如果驗電器的兩片金屬箔張開一定角度，則說明物體帶電
原理
（1）利用同種電荷相互排斥的原理工作的；
（2）當用帶電體接觸驗電器的金屬球時，就有一部分電荷轉移到驗電器的金屬箔上，這兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開。驗電器金屬箔張開的角度不同，反映了帶電體傳給驗電器的電荷的多少不同
使用說明
驗電器可檢驗物體是否帶電并能粗略估計物體所帶電荷量的多少，對同一個驗電器來說，金屬箔張開的角度越大，說明被檢驗的物體所帶電荷越多

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