第十五章 电流和电路 第1节两种电荷(人教版)
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第1节:两种电荷
知识点精析
一、电荷
1.物体带电:摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带电。
带电物体(带电体)的基本性质:吸引轻小物体(轻小物体指:碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等)。
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叫摩擦起电。
原因:不同物质原子核束缚电子的本领不同。
实质:电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开;能的转化:机械能→电能。
②接触带电:物体和带电体接触后带了电。
如带电体与验电器金属球接触使之带电。
③感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
3.两种电荷:(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电;实质:物质中的原子失去了电子。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电;实质:物质中的原子得到了多余的电子。
4.电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
5.验电器:(1)构造:金属球、金属杆、金属箔。
如图所示。
(2)作用:检验物体是否带电和物体带电多少(带电多,金
属箔张开角度大)。
(3)原理:同种电荷相互排斥。
6.电荷量:电荷的多少叫电荷量,简称电量;在国际单位制
中,电量单位是库仑,简称为库,符号是C。
元电荷(e):在各种带电微粒中,电子电量的大小是最小
的,人们把最小电荷叫做元电荷;元电荷也是物理学的基本常数之一,常用符号e表示。
基本电荷e =1.6021892×10-19库仑,是一个电子或一个质子所带的电荷量,任何带电体所带电荷都是e的整数倍。
7.中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
扩展:①如果物体所带正、负电量不等,也会发生中和现象。
这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
②中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
二、导体和绝缘体
1.导体:善于导电的物体。
常见材料:金属、石墨(铅笔芯)、人体、大地、酸碱盐溶液、含杂质的水。
导电原因:导体中有大量可以自由移动的电荷。
说明:金属导体中电流是自由电子定向移动形成的,酸、碱、盐溶液中的电流是正、负离子都参与定向运动。
2.绝缘体:不能(不善于)导电的物体。
常见材料:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
不善于导电的原因:没有可以自由移动的电荷。
3.“导电”与“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.导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。
一定条件下,绝缘体也可变为导体。
原因是:加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由电荷。
5.半导体:导电能力介于导体与半导体之间的物体。
常见材料:锗、硅等。
考点概览
1.考点解析
电磁学是物理的重点内容,在整个物理学科中占据非常重要的地位;所以,如何做好电磁学的复习,在中考物理中显得非常重要。
电磁学涵盖的知识面宽,具有考点多、问题方式多样、分值高、题目种类多等特点。
纵观历年中考试卷,涉及到电磁学考题,少则4、5道题,多则可达12道题;试题类型有选择题、填空题、作图题、简答题、实验探究题、计算题等;一般情况下,压轴题(计算题)必有一道此部分试题,并且分值很高,一般在8分—12分之间。
从整张试卷看,电磁学内容所占分值在25分到40分之间,所占比例高的可达45%,平均比例为38%;由此可见其重要性。
第1节—两种电荷是电磁学内容的开篇,虽然考题出现的频率不高,但作为最基本的知识,也是需要掌握和理解的内容。
本节主要知识点有:电荷的概念、如何理解两种电荷、如何验证电荷、导体和绝缘体概念以及常见材料的分类等。
2.中考题型分析
纵观各地中考考纲和近三年考卷来看,对本节知识点的考查主要集中在对电荷概念的理解、验电器的使用、对导体和绝缘体理解的考查三个方面。
考试题型多为选择题,分值一般在分值在2分左右。
本节考点在2019年中考物理试卷中有可能出现,但概率不是很大,也会延续以前的考查方式和规律,不会有很大变化。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类考点内容考点分析与常见题型
常考热点两种电荷、验电器的使用选择题,考查对电荷知识的理解和验电器的使用
一般考点对导电材料的认识选择题,考查学生平时的知识积累
冷门考点如何使物体带电、物质结构选择题,考查物体带电方式和物质结构
典例精析
★考点一:两种电荷
◆典例一:(2018·滨州)下列说法中正确的是()。
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷;
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮;
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比;
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
【考点】电荷概念、电路中的电流、电阻、串并联。
【解析】A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,而不是几乎没有电荷,故A错误。
B.两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,由P=I2R可知两灯泡的实际功率相等,两灯泡的亮暗相同,故B错误。
C.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误。
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,电阻变大,其阻值大于导线A的原阻值,故D正确。
故选D。
◆典例二:(2018·广州)如图所示金属球使小芳()。
A.得到电子
B.失去电子
C.得到原子核
D.相互排斥的头发带上同种电荷
【考点】电荷的相互作用。
【解析】物体显现电性,本质上就是得到电子或失去电子,所以选项 C 错误。
同时题目并未告知金属球凸显何种电性,所以无法判断小芳是得到电子和失去电子。
而从图中可以看出小芳的头发是相互排斥,根据“同种电荷相互排斥”可知,选项D是正确。
【答案】D。
★考点二:导体和绝缘体
◆典例一:(2017·北京)下列物品中,通常情况下属于导体的是()。
A.玻璃杯 B.陶瓷碗 C.铁锅 D.塑料勺
【考点】导体、绝缘体。
【解析】根据常见的导体和绝缘体进行判断。
常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等;常见的绝缘体包括:塑料、陶瓷、橡胶、空气、玻璃等。
所以,玻璃杯、陶瓷杯、塑料勺通常情况下都属于绝缘体,铁锅属于导体。
故选C。
【答案】C。
◆典例二:(2017·无锡)铜常被用来制作导线,因为它具有()。
A.良好的导电性 B.良好的导热性 C.良好的弹性 D.较大的硬度
【考点】导体、绝缘体。
【解析】铜是导体,容易导电,具有良好的导电性,因此常被用来制造导线,故A符合题意。
【答案】A。
跟踪训练
1.(2018·临沂)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球(如图所示),发现验电器的两个金属箔片张开。
以下说法正确的是()。
A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电子;
B.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒得到电子;
C.验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷;
D.橡胶棒接触验电器的金属球时,电子向橡胶棒转移
2.(2018·绵阳)甲、乙、丙三个轻质小球,已知甲带正电,甲与乙相互排斥,甲与丙相互吸引,则()。
A.乙带正电,丙一定带正电;B.乙带正电,丙可能不带电;
C.乙带负电,丙一定带负电;D.乙带负电,丙可能带负电
3.(2017·无锡)铜常被用来制作导线,因为它具有()。
A.良好的导电性 B.良好的导热性 C.良好的弹性 D.较大的硬度
4.(2018·十堰)下列说法中,正确的是()。
A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电;
B.制作保险丝的材料熔点高、电阻大;
C.超导体是很好的输电线和发热材料;
D.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
5.(2017·广东)下列说法正确的是()。
A.“光年”是时间单位;
B.太阳是宇宙的中心;
C.在原子、中子和原子核中,尺度最小的是中子;
D.两个物体相互摩擦时,得到电子的物体带正电
6.(2017·衢州)有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。
先用甲靠近乙,发现乙被排斥;再用乙靠近丙,丙被吸引(如图)。
则下列判断正确的是()。
A.乙带正电,丙带正电;B.乙带负电,丙带负电;
C.乙带负电,丙带正电;D.乙带正电,丙带负电
7.(2017·滨州)下列说法正确的是()。
A.丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带正电的物体时会相互排斥;
B.摩擦起电的实质是正电荷发生了转移;
C.金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向;
D.家庭中使用的电热水器的发热体用的是超导材料
8.(2017·内蒙古)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是()。
A.绝缘体对电流的阻碍作用大,但能够带电;
B.金属能够导电的原因是因为金属里面的电子都能自由移动;
C.能够导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体;
D.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电子
9.(2017·重庆)下列电学基础知识说法正确的是()。
A.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥;B.只要电子在运动,电路中就一定有电流;
C.电源的作用就是给电路两端提供电压;D.电阻的大小只与导体的材料和长度有关
10.(2017·宜昌)下列每组物体在通常情况下都是绝缘体的是()。
A.硬币、陶瓷罐 B.铅笔芯、刻度尺 C.玻璃棒,橡胶棒 D.人体、大地
11.(2018•枣庄)科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,
头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,如图所示,这是由于头发
丝带(选填“同种”或“异种”)电荷而互相的结果。
12.(2018•泰安)有甲、乙、丙三个带电体,甲物体吸引乙物体,乙物体
排斥丙物体。
如果丙物体带正电,则甲物体带电。
跟踪训练解析
1.(2018·临沂)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球(如图所示),发现验电器的两个金属箔片张开。
以下说法正确的是()。
A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电子;
B.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒得到电子;
C.验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷;
D.橡胶棒接触验电器的金属球时,电子向橡胶棒转移
【考点】两种电荷、验电器使用。
【解析】(1)摩擦起电实质是电荷的转移,原子核束缚电子的能力强,得到电子带负电,原子核束缚电子的能力弱,失去电子带正电;(2)验电器是检验物体是否带电的仪器,其制作原理是:同种电荷相互排斥;(3)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,当接触验电器上端的金属球时,橡胶棒上的电子会转移到验电器上。
解:A、摩擦起电现象是通过摩擦的方式使电荷发生了转移,而不是创造了电子;故A错误。
B、毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒原子核束缚电子的能力强,容易得到电子带负电,故B正确。
C、验电器的金属箔片张开是因为带了同种电荷,同种电荷相互排斥,故C错误。
D、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,有多余电子,橡胶棒接触验电器的金属球时,电子由验电器向橡胶棒转移,故D错误。
故选B。
2.(2018·绵阳)甲、乙、丙三个轻质小球,已知甲带正电,甲与乙相互排斥,甲与丙相互吸引,则()。
A.乙带正电,丙一定带正电;B.乙带正电,丙可能不带电;
C.乙带负电,丙一定带负电;D.乙带负电,丙可能带负电
【考点】两种电荷。
【解析】利用电荷间的作用规律分析即可,但应注意的是:若两小球相斥,则表明其一定都带电,且带的是同种电荷;若两小球相吸,则有两种可能,即可能都带电,且是异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电。
解:由于甲带正电,甲与乙相互排斥,说明甲乙都带正电;甲与丙相互吸引,因为吸引的情况有两种可能,即两球可能都带电且是异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电;故丙可能带负电,也可能不带电。
综上所述,只有B说法正确。
故选B。
3.(2017·无锡)铜常被用来制作导线,因为它具有()。
A.良好的导电性 B.良好的导热性 C.良好的弹性 D.较大的硬度
【考点】导体、绝缘体。
【解析】铜是导体,容易导电,具有良好的导电性,因此常被用来制造导线,故A符合题意。
【答案】A。
4.(2018·十堰)下列说法中,正确的是()。
A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电;
B.制作保险丝的材料熔点高、电阻大;
C.超导体是很好的输电线和发热材料;
D.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
【解析】(1)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)保险丝是利用电阻率大、熔点低的材料制成的,当电流过大时,产生较多的热量,从而熔断,对电路起到保护作用;(3)超导材料电阻为零,电流流过导体时,导体不发热,电饭锅是利用电流的热效应工作的;(4)电能表是用于测量电能的仪表。
解答:A、人们规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故A正确。
B、制作保险丝的材料熔点较低、电阻较大,这样才能在电流过大时及时熔断,故B错误。
C、超导材料电阻为零,电流流过导体时,导体不发热,电饭锅是利用电流的热效应工作的,超导体不能用来制作电饭锅的发热体,故C错误。
D、电能表是测量用电器消耗电能的仪表,故D错误。
故选A。
5.(2017·广东)下列说法正确的是()。
A.“光年”是时间单位;
B.太阳是宇宙的中心;
C.在原子、中子和原子核中,尺度最小的是中子;
D.两个物体相互摩擦时,得到电子的物体带正电
【考点】物质结构、光年的概念、摩擦起电。
【解析】“光年”是光在一年时间内通过的距离,故“光年”是长度单位,A的说法错误;太阳是太阳系的中心,但太阳不是宇宙中心,B的说法错误;物质是由原子组成的,原子由原子核和核外电子组成,原子核由中子和质子组成,故原子、中子和原子核中尺寸最小的是中子,C的说法正确;两物体相互摩擦,得到电子后,负电荷多余正电荷,物体带负电,故D的说法错误。
正确答案是C。
【答案】C。
6.(2017·衢州)有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带
正电。
先用甲靠近乙,发现乙被排斥;再用乙靠近丙,丙被吸引(如
图)。
则下列判断正确的是()。
A.乙带正电,丙带正电;B.乙带负电,丙带负电;
C.乙带负电,丙带正电;D.乙带正电,丙带负电
【考点】电荷的相互作用。
【解析】(1)电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;(2)从A带
正电开始依次判断其它物体的带电情况。
甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。
由图知甲、乙相互排斥,说明甲乙是同种电荷,所以乙带正电;由图知乙丙相互吸引,说明乙、丙带异种电荷,所以丙带负电,故D正确。
故选D。
【答案】D。
7.(2017·滨州)下列说法正确的是()。
A.丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带正电的物体时会相互排斥;
B.摩擦起电的实质是正电荷发生了转移;
C.金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向;
D.家庭中使用的电热水器的发热体用的是超导材料
【考点】电荷间的相互作用、超导体的特点、摩擦起电、电流的方向。
【解析】A:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷,用它靠近带正电的物体时,同种电荷会相互排斥,故A正确。
B:摩擦起电的实质是使电子从一个物体转移到另一个物体,故B错误。
C:金属导体中自由电子带负电,电子定向移动的方向与电流的方向相反,故C错误。
D:家庭中使用的电热水器的发热体是利用焦耳定律来工作的,发热体要有电阻,而超导体的电阻为0,故D错误。
故选A。
【答案】A。
8.(2017·内蒙古)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是()。
A.绝缘体对电流的阻碍作用大,但能够带电;
B.金属能够导电的原因是因为金属里面的电子都能自由移动;
C.能够导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体;
D.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电子
【考点】导体、绝缘体。
【解析】A:绝缘体对电流的阻碍作用大,不容易导电,但能带电,故A正确。
B:金属是导体,金属能够导电的原因是由于金属里面有大量的自由电子,故B错误。
C:根据定义可知,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,故C错误。
D:绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷,但电子很多,故D错误。
故选A。
【答案】A。
9.(2017·重庆)下列电学基础知识说法正确的是()。
A.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥;B.只要电子在运动,电路中就一定有电流;
C.电源的作用就是给电路两端提供电压;D.电阻的大小只与导体的材料和长度有关
【考点】电荷间的相互作用规律、电流的形成、电源及其能量转化、影响电阻大小的因素。
【解析】A:自然界中只有两种电荷,同种电荷相排斥,异种电荷相互吸引,故A错误。
B:只有电荷的定向移动才会形成电流,故B错误。
C:产生持续电流的条件是电路中必须有电源,且电路是通路.电源是提供电压的装置,故C正确。
D:导体电阻大小由导体的材料、长度和横截面积决定,还跟温度有关,故D错误。
故选C。
【答案】C。
10.(2017·宜昌)下列每组物体在通常情况下都是绝缘体的是()。
A.硬币、陶瓷罐 B.铅笔芯、刻度尺 C.玻璃棒,橡胶棒 D.人体、大地
【考点】绝缘体。
【解析】A:陶瓷不容易导电,是绝缘体,硬币是由金属制作的,是导体,故A错误。
B:铅笔芯是导体;刻度尺是用橡胶制作的,不容易导电,是绝缘体,故B错误。
C:玻璃棒和橡胶棒不容易导电,是绝缘体;故C正确。
D:人体和大地是导体,故D错误。
故选C。
【答案】C。
11.(2018•枣庄)科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,
头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,如图所示,这是由于头发
丝带(选填“同种”或“异种”)电荷而互相的结果。
【考点】电荷间的相互作用规律。
【解析】同种电荷相斥,异种电荷相吸,故据此分析即可判断。
解:人体是导体,当人触摸静电球时,人体也带了和静电球同种电荷的电,故人的头发上也会带上与静电球同种电荷的电,据同种电荷相斥可知,头发之间带同种电荷,相互排斥,故头发会蓬松竖起来。
故答案为:同种;排斥。
12.(2018•泰安)有甲、乙、丙三个带电体,甲物体吸引乙物体,乙物体排斥丙物体。
如果丙物体带正电,则甲物体带电。
【考点】带电体间的相互作用。
【解析】利用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引即可判断。
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