课时15.1(考点精讲)两种电荷-2020-2021学年九年级物理全册同步讲练考点一遍(人教版)
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专题7 两种电荷
1.两种电荷
摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做 ① .带电体具有 ② 轻小物体的性质. 2.电荷规定:
(1)正电荷: ③ 摩擦过的 ④ 带的电荷。
(2)负电荷: ⑤ 摩擦过的 ⑥ 带的电荷。
3.电荷间的相互作用规律:同种电荷互相 ⑦ ,异种电荷互相 ⑧ 。
4.电荷量:物体所带 ⑨ ,单位 ⑩ ,符号
⑪ 。
5.验电器: (1)结构: a ⑫ , b ⑬ , c ⑭ 。
(2)作用:检验物体 ⑮ 。
(3)原理:同种电荷相互 ⑯ 。
二、原子及其结构
1.原子结构:原子中心是 ⑰ ,在其周围,一定数目的 ⑱ 在核外运动。
2.摩擦起电:
(1)原因:不同物质的原子核束缚电子的本领 ⑲ ,当两个物体摩擦时,对电子束缚本领强的原子得到多余的电子而带上 ⑳ 电荷;对核外电子束缚本领较弱的原子则失去部分电子带上 ㉑ 电荷。
(2)实质:不是创造了电荷,只是电荷从一个物体 ㉒ 到另一个物体,使 ㉓ 电荷分开。
三、导体和绝缘体
1.导体: ㉔ 导电的物体,如: ㉕ 、 ㉖ 、 ㉗ 、酸碱盐溶液。
2.绝缘体: ㉘ 导电的物体,如: ㉙ 、 ㉚ 、塑料等。
a
b
c
3.金属导电的原因:靠㉛导电。
答案:①摩擦起电②吸引③丝绸④玻璃棒⑤毛皮⑥橡胶棒⑦排斥⑧吸引⑨电荷的多少⑩库伦⑪C ⑫金属球⑬金属杆⑭金属箔片⑮是否带电⑯排斥⑰原子核⑱电子⑲不同⑳负㉑正㉒转移㉓正负㉔容易㉕金属㉖石墨㉗大地㉘不容易㉙玻璃㉚橡胶㉛自由电子定向移动
考点1 摩擦起电
1.定义:用摩擦的方法使物体带电的方法叫做摩擦起电
2.带电体的性质:能吸引轻小的物体
3.摩擦起电的特点:会带上等量的异种电荷
4.摩擦起电的实质:电荷的转移
5.摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的本领不同,摩擦时发生了电子的转移,失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余的电子而带等量的负电。
例如玻璃棒与丝绸摩擦,由于玻璃棒的原子核对其电子的束缚比较弱,摩擦时玻璃棒上的一些电子就转移到丝绸上,这样玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸因得到电子而带上负电,但它们所带的电荷量是相等的。
6.有关摩擦起电的实例:
(1)气球摩擦过,靠近头发,发现头发飘起来了;
(2)梳头发后梳子能够吸引一些碎纸片;
(3)摩擦过的玻璃棒能够吸引细小的水流;
(4)在干燥的冬天脱毛衣时,会听到轻微的噼啪声;
(5)穿着化纤衣服走路时,裤腿上容易吸附灰尘;
(6)电视机屏幕上经常有一些灰尘;
(7)磁铁吸引铁钉不属于带电体吸引物体。
考点2 探究电荷间的相互作用规律
1.设计并进行实验:
(1)两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时,观察其现象;
(2)两个用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,观察其现象;
(3)丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,观察其现象。
2.实验现象:
(1)两个用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时,相互排斥;
(2)两个用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,相互排斥;
(3)丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,相互吸引。
3.实验结论:自然界只有两种电荷,把与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷规定为正电荷,与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
点拨:①人们发现,无论用什么方法让物体带电,物体所带的电荷要么与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,要么与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同。
②与带电体相互吸引的物体可能带与物体带相反的电荷,也可能是不带电。
考点3 导体和绝缘体
(1)定义:容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体。
但导电与不导电之间没有绝对的界限。
(2)导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因:脱离了原子核束缚,在原子间自由做无规则运动的电子叫自
由电子;自由电荷通常有:自由电子、可自由移动的正负离子。
导体容易导电是因为导体中有大量可以自由移动的电荷,例如,在各种金属导体中,存在着大量可自由移动的电子,在酸、碱、盐的水溶液中存在着大量可自由移动的正负离子;而在绝缘体中,电荷几乎都束缚在原子的范围内,不能自由移动,所以绝缘体不容易导电。
(3)常见的导体和绝缘体:石墨、人体、大地、以及酸碱盐的水溶液;常见的绝缘体:橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、油。
(3)注意:
①导体和绝缘体之间没有绝对界限,在条件改变时,绝缘体可以变为导体,例如:常温下玻璃是绝缘体,
但在高温红炽状态下就变成了导体;常温下,空气时绝缘体,但在高电压下,可以变为导体,纯净的水是绝缘体,但含有杂质的水却是导体,常温下钨丝是导体,在随着温度升高,导电能力逐渐减弱。
②导体和绝缘体的区别:导体内有大量可以自由移动的电子,但是绝缘体内没有可以自由移动的电子。
③注意“导电”和“带电”的区别:导电过程是自由电荷定向移动的过程,导电体是导体;带电过程是电
子得失的过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。
④绝缘体内并非不含有电荷,而是缺乏能够自由移动的电荷。
导体内有大量能够自由移动的电荷。
另外要
注意一些字眼的区别,例如,电荷与电子,笼统地说导体导电时要用电荷,而说金属导电时可以用电子。
金属导电是靠电子,但是酸碱盐的水溶液导电是正负离子的交替运动。
⑤介于导体和绝缘体之间的材料叫做半导体。
【题组1】静电现象
1.下列现象中,不可以用静电知识解释的是()
A.干燥的季节,夜晚脱毛衣时会冒“火花”
B.电工用的钢丝钳手柄上装有绝缘套
C.油罐车尾部常拖有一条铁链
D.电视机屏幕上会吸附灰尘
【答案】B
【解析】A、干燥的季节,夜晚脱毛衣时会冒“火花”,是由于化纤布料的衣服由于摩擦起电,不符合题意.
B、橡胶套是绝缘体,所以在电工工作时可以防止触电危险,符合题意.
C、油罐车尾部有一条拖到地面上的铁链,是因为油罐与车之间摩擦会有静电,这样有危险,所以需要用铁链将静电导向大地.
D、电视机屏幕上经常吸附有很多灰尘,是因为电视机表面有静电而能吸引灰尘,不符合题意.
2.秋天,秋高气爽;刚换上不久的干净的化纤衣服,过不了多久就会感觉到灰尘满目,究其原因是()
A.化纤衣服本身容易吸引灰尘
B.在不断摩擦的过程中,化纤衣服带了电而吸引灰尘
C.化纤衣服本身容易排斥灰尘
D.化纤衣服的表面本身给人总像有灰尘的感觉
【答案】B
【解析】化纤衣服与人体摩擦,摩擦起电,使衣服带有了电荷,由于带电体能够吸引轻小物体,所以衣服会将灰尘等轻小物体吸附在它上面,造成了衣服比较容易脏.故这是一种摩擦起电现象.
3.在静电感应现象中,下列说法中正确的是()
A.导体内的自由电子在外电场的作用力下发生定向移动,导致电荷在导体内发生重新分布
B.当达到静电平衡时,导体内部靠近导体表面处的场强不为零
C.当达到静电平衡时,导体上集聚正电荷的一侧电势高于集聚负电荷的一侧
D.当达到静电平衡时,导体内电场方向由集聚正电荷的一侧指向集聚负电荷的一侧
【答案】A
【解析】导体内的自由电子在外电场的作用力下发生定向移动,导致电荷在导体内发生重新分布,符合静电感应现象的实质,故A正确;
当达到静电平衡时,感应电荷的电场与外电场大小相等方向相反,合场强处处为零,故B错误;
当达到静电平衡时,导体为等势体,故C错误;
当达到静电平衡时,感应电荷的电场与外电场大小相等方向相反,合场强处处为零,故D错误.
4.下列现象中,与静电无关的是()
A.在一些地毯的纺织过程中,往往会在地毯里夹杂一些不锈钢的钢丝
B.运送汽油的油罐车上常有一条铁链拖在地上
C.冬天,晚上脱毛衣时会看到火花、听到响声
D.输电线的芯线用铝制成,外皮用塑料制成
【答案】D
【解析】A、毛织地毯中夹有的不锈钢导电纤维可以用来导走由于摩擦而使毛织地毯所带的电荷,与静电现象有关,不符合题意,故A错误;
B、油罐车在运送石油的过程中,石油与油罐相互摩擦,摩擦起电,如果产生的静电荷不及时导走,容易产生电火花,引起火灾.所以在油罐车的下面挂一个铁链,目的是导走石油与油罐摩擦产生的静电荷.故该现象与静电有关,不符合题意,故B错误;
C、化纤衣服与身体摩擦,摩擦起电,产生了静电荷,脱衣服时,静电荷之间放电,产生电火花.这一现象也与静电有关.故C不符合题意;
D、输电线的芯线用铝制成,外皮用塑料制成,是因为塑料是绝缘体,不易发生触电事故,故此选项与静电无关,故符合题意,故D正确.
5.小华在医院挂水时发现医院有个形状类似于空调的装置——CHO-91空气净化器,于是细心观察了一下它的工作原理.如图所示,颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时受到强烈的吸引力,这是因为__________
【答案】带电体能吸引轻小物体.
【解析】由于带电体吸引轻小物体,颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C 时受到强烈的吸引力,被金属网吸引过去.
【题组2】原子及原子的核式结构
6.下列各种粒子,带正电的是()
A.原子
B.原子核
C.中子
D.电子
【答案】B
【解析】原子核带正电,质子带正电,电子带负电,中子不带电.
6.2015年诺贝尔物理学奖由日本和加拿大两位科学家共同获得,他们发现了中微子振荡,表明中微子具有质量.关于微观粒子的说法正确的是()
A.原子是由质子和中子组成
B.电子不带电,质子带正电
C.中子和电子绕原子核高速运动
D.中微子具有动能
【答案】D
【解析】A.原子是由原子核与核外电子组成的,原子核由质子与中子组成,故A错误;
B.组成原子的三个基本微粒:电子、中子和质子,电子带负电,中子不带电,质子带正电,故B错误;
C.原子由位于中心的原子核和核外绕核运动的电子组成,所以电子绕核高速运动,故C错误;
D.一切运动的物体都具有动能,中微子在震荡,也具有质量,所以中微子具有动能,故D正确.
7.在探索微小粒子的历程中,_________(填写科学家名字)首先发现了电子,进而认识到________(选填“原子”或“原子核”)是可分的;________ (填写科学家名字)最早建立了原子的核式结构模型,他认为原子是由原子核和________构成的;后来人们又研究发现原子核是由带正电的________和不带电的________构成的.20世纪60年代,科学家又提出组成原子核的这两种粒子都是由被称为________的更小微粒构成的.【答案】汤姆生;原子;卢瑟福;电子;质子;中子;夸克
【解析】在探索微小粒子的历程中,汤姆生首先发现了电子,进而认识到原子是可分的;
卢瑟福最早建立了原子的核式结构模型,他认为原子是由原子核和核外电子构成的;后来人们又研究发现原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的;
20世纪60年代,科学家又提出组成原子核的这两种粒子都是由被称为夸克的更小微粒构成的.
8.自然界只存在两种电荷,一种是正电荷,另一种是________电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为
________电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为________电荷.
【答案】负;负;正
【解析】自然界中存在着两种电荷即正电荷和负电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷.
【题组3】电荷间的相互作用规律
9.科技馆内有一个“静电球”,当人触摸静电球时,人的头发丝便会一根根地竖起,形成“怒发冲冠”的景象,如图所示.关于这个实验的描述正确的是()
A.散开的头发丝带有同种电荷
B.“静电球”的表面是塑料制成的
C.手必须与“静电球”的外壳不断摩擦
D.脚与大地之间可以不用绝缘体隔离
【答案】A
【解析】A.头发竖起来这是因为人接触静电球时,人体是导体,电荷通过人体传到头发上,由于头发带同种电荷互相排斥而使头发竖起来,故A正确;
B.“静电球”能够导电,说明静电球是导体,而塑料是绝缘体,所以“静电球”的表面不可能是塑料制成的,故B错误;
C.金属球本身已经带电,所以不需要手与金属球摩擦起电,故C错误;
D.人体是导体,实验者必须站在绝缘板上才能完成实验,不然电荷会通过人体导入地下,故D错误.
10.甲、乙、丙三个轻质小球,甲球排斥乙球,乙球吸引丙球,下列说法正确的是()
A.甲、乙两球一定带异种电荷
B.甲、乙两球一定带同种电荷
C.乙、丙两球一定带异种电荷
D.乙、丙两球一定带同种电荷
【答案】B
【解析】根据带电体的性质和电荷间的作用规律可知:两个物体相互吸引,有三种带电情况:一个带正电,一个带负电;一个带正电,一个不带电;一个带负电,一个不带电;两个物体相互排斥,则都带同种电荷.由
题意可以判断(1)甲球排斥乙球,则甲、乙带同种电荷,故A错误、B正确;
(2)乙球吸引丙球,丙有可能带异种电荷,也有可能不带电,故CD错误.
11.如图所示,一带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,吸管发生了转动.对吸管A端带电性质判断正确的是()
A.若相互吸引,一定带正电
B.若相互吸引,一定带负电
C.若相互排斥,一定带正电
D.若相互排斥,一定带负电
【答案】D
【解析】带电体能够吸引轻小物体,异种电荷相互吸引;带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端,若相互吸引,A端有可能不带电或带正电;故AB错误;
若相互排斥,A端一定带负电,故C错误,D正确.
【题组4】验电器的原理及使用
12.如图所示,小杜同学用与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张开,在这个过程中()
A.玻璃棒和验电器都带负电荷
B.玻璃棒带正电荷,验电器带负电荷
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷
D.金属箔张开是因为同种电荷相排斥
【答案】D
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.
AB、玻璃棒带正电,当其与验电器接触时,验电器也带正电,故AB错误;
C、摩擦起电是电荷的转移,不是创造了电荷,故用丝绸摩擦过的玻璃棒显正电性,是由于一部分电子转移
到丝绸上的缘故,故C错误;
D、据验电器的原理可知,金属箔张开是因为同种电荷相排斥,故D正确.
13.取两个相同的验电器A和B,使A带上负电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合.用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示),观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开.下列描述错误的是()
A.金属杆是导体
B.两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,B验电器中的金属箔带上了负电荷
D.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是自A流向B
【答案】D
【解析】A、据题意可知,该金属棒能导电,所以一定是导体,故A正确;
B、验电器的原理是同种电荷相斥,故两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷,故B正确;
C、原来A验电器带负电,即有多余电子,B验电器不带电,即不多电子,也不少电子,所以当用金属棒连接时,一部分电子会从A运动到B,故B验电器中的金属箔由于多电子而带上了负电荷,故C正确;
D、据C可知,电子的运动方向是A到B,由于电子是负电荷,所以电流的方向是由B到A,故D错误;
14.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带______ 电荷,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带______ 电荷.若迅速用摩擦后的毛皮与丝绸靠近会出现______ (选填吸引或排斥)现象.现用如图丝绸摩擦过的玻璃棒A,去接触验电器金属球B,则瞬时的电流方向是从______ (选填A流向B或B流向A).
【答案】正;负;吸引;A流向B.
【解析】(1)丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电荷;根据异种电荷相互吸引的关系可知,用摩擦后的毛皮与丝绸靠近会出现吸引的现象;
(2)当玻璃棒和金属球接触后,金属球上的自由电子就会转移到玻璃棒上,自由电子定向移动的方向为B 到A,所以瞬时电流的方向是A到B.
15.取两个相同的验电器A和B,用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球,使A带______ 电,另一个验电器B不带电(如图甲所示).用金属杆把A和B连接起来,A的金属箔张开的角度______ (填“增大”或“减小”),B的金属箔______ (填“张开”或“不张开”)(如图乙所示).在这个现象中,有电子从验电器______ 移动到验电器______ ,使验电器B也带了______ 电.
【答案】正;减小;张开;B;A;正.
【解析】(1)丝绸和玻璃棒摩擦,玻璃棒夺得电子的本领弱,失去电子带正电;丝绸夺得电子的本领强得到电子带负电.带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时,金属箔上的电子较玻璃棒多,有一部分电子转移到少电子的玻璃棒上,故A带正电.
(2)用金属杆把A和B连接起来后,B的一部分电子转移到了A上,故A的金属箔张开的角度会变小,而B因为带正电金属箔张开.
【题组5】导体和绝缘体
16.通常情况下,下列各组物质中都属于导体的是()
A.金属大地石墨
B.陶瓷湿木材橡胶
C.玻璃花生油大地
D.空气水银塑料
【答案】A
【解析】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.
A、金属、大地、石墨都容易导电,是导体,符合题意;
B、陶瓷、橡胶不容易导电,是绝缘体,湿木材容易导电,是导体,不合题意;
C、玻璃、花生油不容易导电,是绝缘体,大地容易导电,是导体,不合题意;
D、空气、塑料不容易导电,是绝缘体,水银容易导电,是导体,不合题意.
17.在生产生活中,下列情况主要从材料导电性考虑的是()
A.用铁制成煎锅
B.用铜丝做导线
C.用钢丝制作弹簧
D.用铝合金制作飞机的外壳
【答案】B
【解析】不同的物质具有不同的物理特性,如导电性、导热性、密度、比热容、硬度等等,生活中根据物体的应用特点,需要选择具有相应的物理特性的材料.
A、利用铁制成煎锅,利用的是铁的导热性好,能够尽快加热物体.不符合题意;
B、铜具有良好的导电性,利用铜做导线,就是利用其良好的导电性.符合题意;
C、钢丝具有良好的弹性,用钢丝作弹簧,利用了钢的弹性的特点.不符合题意;
D、用铝合金制作飞机,利用的是铝合金的密度小、硬度大的特点.不符合题意.
18.在生产和生活中,人们根据不同的需要选择不同性能的材料,如:语音室选择吸音效果好的材料修饰墙面,钢盔是选择强度大合金材料制作而成的.如图所示,下面主要是从绝缘性能的角度考虑选材的是()
A.导线的外皮的选取
B.电炉子的电热丝
C.用塑料做炒锅的手柄
D.银行IC卡的芯片
【答案】A
【解析】A、用塑料做导线的外皮是利用了塑料是绝缘体,符合题意;
B、电炉子的电热丝是利用电流的热效应,不符合题意;
C、用塑料做炒锅的手柄是为了防止炒锅使用时烫手,利用了塑料的导热性差,不符合题意;
D、银行IC卡的芯片采用磁电记录方式,用的是磁性材料,不符合题意.
19.如图是废旧灯芯,两段金属线嵌在玻璃中,把它串联入电路中,灯泡不发光,这说明玻璃是(填“导体”或“绝缘体”),当用酒精灯对玻璃加热后,当玻璃变成红炽状态时电流表有示数,这个实验说明.
【答案】绝缘体;绝缘体和导体之间没有绝对的界限.
【解析】(1)常温下,玻璃是绝缘体,利用灯头把玻璃心与一盏灯泡串联接入家庭电路中,此时灯泡不发光;
(2)被加热到白炽状态时,温度达到2000℃左右,玻璃处于高温时变为导体,使电路连通,灯泡能发光,说明绝缘体和导体之间没有绝对的界限.。