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1、三、電荷
基礎知識 基礎技能
1.摩擦起電
(1)電的概念
一些物體被摩擦后,能夠吸引輕小物體,人們把這種現(xiàn)象稱為物體帶了“電”,或者說帶了電荷。
(2)帶電體性質(zhì)
具有吸引輕小物體的性質(zhì)。
(3)摩擦起電
通過摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電。
釋疑點 怎樣摩擦才能起電
只有兩種不同的物質(zhì)組成的物體相互摩擦時,物體才會帶電,同種物質(zhì)組成的物體相互摩擦,通常不會帶電。
【例1】 摩擦起電現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活上給人們帶來了很多麻煩。下列現(xiàn)象中,不是由摩擦起電引起的是( )
A.化纖布料的衣服容易吸附灰塵
B.印刷廠里的紙張粘在一起不容易分開
C.買食品時,裝食品的塑料袋
2、粘在手上甩不掉
D.冬天用濕手去摸室外的鐵棒,手會被粘在鐵棒上
解析:
A
×
化纖布料的衣服與空氣或皮膚摩擦后布料帶電、印刷廠里的紙張相互摩擦帶電、塑料袋與手摩擦帶電,因此A、B、C都屬于摩擦后的帶電體能吸引輕小物體的靜電現(xiàn)象
B
×
C
×
D
√
由于手上的水碰到鐵棒后凝固
答案:D
2.兩種電荷及其相互作用規(guī)律
(1)兩種電荷
①正電荷
把絲綢摩擦過的玻璃棒上所帶的電規(guī)定為正電荷。
②負電荷
把毛皮摩擦過的橡膠棒上所帶的電規(guī)定為負電荷。
(2)電荷間相互作用的規(guī)律
同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引(如圖所示)。
【例2】 用絲綢摩擦過的
3、玻璃棒去靠近甲、乙兩個輕小物體,結果甲被排斥、乙被吸引,由此我們可以判定( )
A.甲帶正電,乙?guī)ж撾?
B.甲帶負電,乙?guī)д?
C.甲帶負電,乙不帶電或帶正電
D.甲帶正電,乙不帶電或帶負電
解析:用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,與甲靠近,相互排斥,說明甲帶正電;與乙靠近,相互吸引,則乙可能帶負電,也可能不帶電。
答案:D
3.摩擦起電的原因
(1)原子結構
原子是由原子核與核外電子組成的,原子核帶正電,核外電子帶負電。
(2)起電原因
物體帶電的根本原因是電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移。
析規(guī)律 摩擦起電的本質(zhì)
摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷,只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上,使物體
4、所帶的正電荷總數(shù)與負電荷總數(shù)不再相等,從而顯現(xiàn)出帶電的性質(zhì)。
【例3】 毛皮與橡膠棒摩擦后,毛皮帶正電,這是因為( )
A.毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上
B.毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上
C.橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上
D.橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上
解析:
答案:A
4.驗電器
(1)用途
驗電器是用來檢驗物體是否帶電的儀器。
(2)構造
如圖所示,驗電器主要由金屬球、金屬桿、金屬箔、絕緣塞、外殼組成。
(3)原理
根據(jù)同種電荷相互排斥的原理制成。
【例4】 驗電器的金屬箔張開,說明驗電器( )
A.一定不帶電 B.一定帶正
5、電
C.一定帶負電 D.可能帶正電,也可能帶負電
解析:驗電器的金屬箔張開是由于同種電荷相互排斥。兩片金屬箔都帶正電,互相排斥會張開;兩片金屬箔都帶負電,互相排斥也會張開。所以驗電器的金屬箔張開,可能是帶正電,也可能是帶負電。
答案:D
5.感應起電
(1)靜電感應
一個帶電的物體與不帶電的導體相互靠近時,由于電荷間的相互作用,會使導體內(nèi)部的電荷重新分布,異種電荷被吸引到離帶電體較近的一端,而同種電荷被排斥到遠離帶電體的一端,這種現(xiàn)象叫靜電感應,如圖甲所示。
(2)感應起電
通過靜電感應使物體帶電的方法叫感應起電,如圖乙所示,讓帶電體C靠近導體的A端,由于靜電感應會
6、使導體中的電荷重新分布,這時將導體分成A、B兩部分,則導體A、B就會帶上等量的異種電荷。
【例5】 用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒,靠近不帶電驗電器的金屬小球a,這時驗電器小球a和金屬箔b的帶電情況是( )
A.a(chǎn)帶正電,b帶負電 B.a(chǎn)帶負電,b帶正電
C.a(chǎn)、b均帶正電 D.a(chǎn)、b均帶負電
解析:切入點是毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電,同時橡膠棒讓驗電器發(fā)生了靜電感應,所以靠近棒的a端帶正電,遠離棒的b端帶負電,即A正確。
答案:A
基礎方法 基本能力
6.檢驗物體是否帶電的方法
要檢驗物體是否帶電,可用三種方法:
(1)看它能否吸引輕小物體,若
7、能吸引輕小物體,則說明物體帶電,否則不帶電;
(2)根據(jù)電荷間的相互作用規(guī)律
將帶正電的玻璃棒靠近被檢驗物體,若物體與玻璃棒相排斥,說明它帶電且?guī)д?;若物體與玻璃棒相吸引,說明它可能帶負電也可能不帶電。
(3)用驗電器檢驗
將被檢驗的物體接觸驗電器的金屬球,看驗電器金屬箔片是否張開,若張開,說明物體帶電。
釋疑點 物體相互吸引一定帶異種電荷嗎
兩物體互相吸引,有兩種可能:一是兩物體帶異種電荷;
二是一個物體帶電,另一個物體不帶電。兩物體互相排斥則一定帶同種電荷,因為只有兩物體都帶電,且是同種電荷,才會互相排斥。
7.用驗電器判斷帶電體帶何種電荷
方法:(1)先讓與綢子(或
8、毛皮)摩擦過的玻璃棒(或橡膠棒)接觸驗電器的金屬球,使驗電器的金屬箔帶上已知的正(負)電荷;
(2)再讓被檢驗的帶電體去接觸驗電器的金屬球,看驗電器金屬箔片張角的變化,若張角直接增大或不變,表明被檢驗物體帶正(負)電;
(3)若張角減小或先閉合后又張開一個角度,表明被檢驗者帶負(正)電。
【例6】 如圖所示,李明拿用絲綢摩擦過的玻璃棒靠近用絲線懸掛的輕質(zhì)小球時,它們相互吸引,則關于小球是否帶電及帶電的種類,以下判斷中正確的是( )
A.一定帶正電 B.一定帶負電
C.一定不帶電 D.可能帶負電,也可能不帶電
解析:
答案:D
【例7】 絲綢摩擦過的
9、玻璃棒帶______電,是因為玻璃棒在摩擦的過程中______電子,若把它和不帶電的驗電器金屬球接觸,會發(fā)現(xiàn)驗電器金屬箔片張開,如圖甲所示,原因是______。若將另一帶電小球與驗電器金屬球接觸,發(fā)現(xiàn)箔片閉合,如圖乙所示,則此帶電小球帶____電。
解析:在絲綢與玻璃棒摩擦時,玻璃棒上的電子會轉(zhuǎn)移到絲綢上,使玻璃棒因缺少電子而帶正電。若把它和不帶電的驗電器金屬球接觸,則驗電器的兩片金屬箔也都帶上正電,同種電荷相互排斥,所以金屬箔片會張開,而與另一小球接觸時,箔片會閉合,這是正負電荷中和的現(xiàn)象,所以另一小球一定帶負電。
答案:正 失去 同種電荷互相排斥 負
思維拓展 創(chuàng)新引用
8.使
10、物體帶電的方法
(1)摩擦起電:利用摩擦使不同物體帶電的方法。摩擦起電實際上是電子的得失,相互摩擦的兩個物體帶異種電荷,而且是等量的。
(2)接觸帶電:讓不帶電的物體接觸帶電體,不帶電的物體就會帶上與帶電體同種的電荷,接觸帶電實際上是電荷的轉(zhuǎn)移。
(3)感應起電:感應起電是利用靜電感應來使物體帶電的方法。
特別提醒:將一個帶電物體與另一個不帶電的物體接觸時,這兩個物體會帶上與原來帶電體同種的電荷。這種使物體帶電的方法的實質(zhì)也是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體。
【例8-1】 市場上有一種能滾動的毛刷,當毛刷在毛料衣服上滾動時,可以將灰塵及微小臟物吸入刷內(nèi),這是因為____________________。
解析:毛刷與衣服摩擦帶了電,帶電體又能吸引輕小物體,故毛刷可吸引灰塵和微小臟物,這是摩擦起電現(xiàn)象的具體應用。
答案:見解析
【例8-2】 帶負電的物體接觸不帶電的與大地絕緣的金屬球,這個金屬球會( )
A.帶正電 B.不帶電
C.帶負電 D.無法確定
解析:帶負電的物體與不帶電的金屬球接觸時,將有部分負電荷從物體轉(zhuǎn)移到金屬球上,使金屬球具有多余的負電荷,從而使金屬球帶負電。
答案:C