第07讲 两种电荷-【暑假衔接】新九年级物理暑假精品课讲义（人教版）

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第07讲 两种电荷
1.认识两种电荷；
2.认识摩擦起电现象；
3.掌握电荷间的相互作用；
4.了解验电器的构造、原理及其作用及电子流动的方向；
5.了解原子结构，认识导体和绝缘体。
一、摩擦起电
1. 现象探究：摩擦起电现象
物体带电
一些物体被摩擦后，能够吸引轻小的物体，人们把这种现场称为带了“电”，或者说带了电荷；
摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电；
4. 带电的性质：带电体具有能够吸引轻小物体的性质可以检验物体是否带电。
二、两种电荷
1. 探究实验：电荷间相互作用
2.两种电荷
（1）正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷；用“+”表示。
（2）负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷；用“-”表示。
3.电荷间相互作用规律
三、原子结构 元电荷
电荷量：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷；单位：库仑，符号是C。
原子结构：物体由分子、原子构成，分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。质子带正电，核外电子带负电，且质子数=核外电子数，则原子带的正电荷与负电荷等量，原子不显电性，呈电中性，物体也呈电中性，但不能说物体没有电荷。

元电荷：精确的实验表明，任何带电体所带的电荷量总是等于某一个最小电荷量的整数倍，即电子所带电荷量的整数倍。因此人们把一个电子所带电荷量的绝对值叫“基本电荷”，也叫“元电荷”(带电量最小的电荷)，用符号“e”表示，则e=1.6×10-19C。
摩擦起电的实质和原因
（1）原因：原子是由原子核和核外电子组成。原子核带正电电子带负电，同常情况下原子呈电中性，则由原子组成的物体也呈电中性。不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个物体的相互摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上。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。
（2）实质：摩擦起电，并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体上；
（3）特征：相互摩擦后带电的两个物体必然带等量的异种电荷；
（4）条件：①相互摩擦的是不同物质的物体；②相互摩擦的两个物体彼此绝缘。
四、导体和绝缘体
1. 导体和绝缘体的区别
2.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下，不容易导电的物体，当条件改变时，也有可能导电，变为导体。例如，常温下玻璃板时绝缘体，而在高温下达到红炽状态时，就变成了导体。
特别提醒：“导电”与“带电”的区别
“导电”是自由电荷的定向移动过程，导电体是导体；“带电”是电子的得失过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。
知识点五、验电器
验电器是一种可检验物体是否带点及可粗略估计所带是量的仪器。
验电器的另类用法
用验电器不能直接判断带电体所带电荷的种类，但在特定条件下可以间接判断带电体带的是什么电荷，例如，先让带电体带上少量已知电荷，此时金属箔张开一个小角度，然后再将被检验物体接触验电器金属球。
（1）如果金属球张开角度变大，则被检验物体所带电荷与验电器所带电荷是同种电荷；
（2）如果金属箔张开角度变小，则有两种可能：被检验物体所带更少量的同种电荷，或者带更少量的异种电荷；
（3）如果金属箔先闭合后张开，则被检验物体所带电荷与验电器所带电荷是异种电荷；
电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
考点一：摩擦起电
角度1：解释生活中的静电现象
例1.
打扫房间时，小刚用干绸布擦拭穿衣镜，发现擦过的镜面很容易粘上细小绒毛，为什么？
【答案】见解析
【详解】答：用干绸布擦拭穿衣镜，穿衣镜因摩擦而带电，能够吸引轻小物体，所以擦过的镜面很容易粘上细小绒毛。
角度2：摩擦起电的实质
例2.
如图所示，将塑料绳一端扎紧，把绳尽可能撕成更多的细丝，用干燥的手从上向下捋几下，观察到的现象如图所示，这是因为每条细丝与手摩擦后带上了______（选填“同”或“异”）种电荷而相互______，这种使塑料丝带电的方法称为摩擦起电，摩擦起电的实质是______在物体间转移。
【答案】 同 排斥 电子（电荷）
【详解】[1][2]塑料细丝与手摩擦，摩擦起电，由于不同的塑料细丝带有同种电荷，同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来。
[3]这种使塑料丝带电的方法称为摩擦起电，通过摩擦使电子在物体间发生了转移，从而使物体带电。
考点二、电荷间的相互作用规律
例3.
小益用丝绸摩擦玻璃棒，然后将玻璃棒靠近用细绳悬挂着的气球，如图，以下判断正确的是（ ）
A．玻璃棒不带电B．玻璃棒带负电
C．气球带正电D．气球带负电
【答案】C
【详解】AB．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。故AB错误；
CD．由图可知，当玻璃棒靠近气球时，气球被排斥开，远离玻璃棒，由同种电荷相互排斥可知，气球带正电。故C正确，D错误。
故选C。
考点三、原子的结构
例4.
人类在探索微观粒子的过程中，首先发现的是_________，它的发现说明了________是可分的。原子核是由带_______的质子和不带电的_______组成
【答案】 电子 原子 正电 中子
【详解】[1][2]人类在探索微观粒子的过程中，首先发现的是电子，电子的发现，揭示了原子是可分的。
[3][4]卢瑟福建立了原子核式结构模型，指出原子是由位于中心的原子核及核外绕核转动的电子组成，原子核由带正电荷的质子和不带电的中子组成。
考点四、导体和绝缘体
例5.
关于导体和绝缘体下列说法正确的是（ ）
A．金属、人体、大地和玻璃都是导体B．橡胶、塑料、玻璃和石墨都是绝缘体
C．可以导电的物体叫做导体D．绝缘体可以在一定条件下变成导体
【答案】D
【详解】A．金属、人体、大地都是导体，玻璃是绝缘体，故A错误；
B．橡胶、塑料、玻璃都是绝缘体，石墨是导体，故B错误；
C．容易导电的物体叫做导体，故C错误；
D．绝缘体在一定条件下也可变成导体，比如干木棒是绝缘体，而湿木棒就是导体，故D正确。
故选D。
考点五、验电器
例6.
如图，用玻璃棒接触验电器的金属球，发现验电器的两片金属箔片迅速张开，下列关于这个现象的说法正确的是（ ）
A．说明电子发生了转移B．不能说明玻璃棒是否带电
C．说明玻璃棒一定带正电D．两片金属箔片带上了异种电荷
【答案】A
【详解】玻璃不是导体，金属箔片张开，说明两片金属片带同种电荷，电荷的来源不是玻璃上的电荷传到金属箔片上的，因为玻璃不是导体不导电，电荷来源是金属箔片与玻璃之间的静电作用，玻璃上带正电，小球和金属箔片的组合中，负电荷流向小球，发生了电子的转移，正电荷流向箔片，两片金属箔片都带有正电荷，因此张开，故BCD错误，A正确。
故选A。
1．（2022·湖南湘潭·统考中考真题）通常情况下属于绝缘体的是（ ）
A．橡皮擦B．钢直尺C．铅笔芯D．铜钥匙
【答案】A
【详解】铜钥匙、铅笔芯、钢直尺都容易导电，属于导体，橡皮擦不容易导电，属于绝缘体，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
2．（2022·四川宜宾·统考中考真题）如图，小烨把一段扁平、干燥的塑料绳一端扎紧，把另一端撕开成许多轻质细丝，用干燥的手向下捋几下，发现细丝张开了。细丝张开的原因是（ ）
A．大气压的作用B．同名磁极相互排斥
C．分子间有斥力D．同种电荷相互排斥
【答案】D
【详解】用干燥的手在塑料细丝上捋几下，手与塑料细丝反复摩擦，使塑料细丝带上了同种电荷，因为同种电荷相互排斥，故细丝会张开。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．（2022·江苏盐城·统考中考真题）用相同的绝缘细线将带正电的轻质甲球和不带电的轻质乙球悬挂，下列情形正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】用相同的绝缘细线将甲、乙两个轻质小球悬挂起来，甲球带正电，乙球不带电，由于带电体能够吸引轻小物体，且物体间力的作用是相互的，所以当它们悬挂好后，两球都将向中央靠拢，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．（2022·四川巴中·中考真题）关于电现象，下列说法正确的是（ ）
A．同种电荷互相吸引，异种电荷互相排斥
B．带电的物体能够吸引轻小物体
C．一个不带电的泡沫小球与带负电的物体接触后带正电
D．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒得到了正电荷
【答案】B
【详解】A．电荷的最基本的性质是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故A错误；
B．由带电体的性质可知，带电体可以吸引轻小物体，故B正确；
C．一个不带电的泡沫小球与带负电的物体接触后，带负电的物体一部分电子会转移到到泡沫小球上，使泡沫小球也带负电，故C错误；
D．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去了电子，所以带正电，故D错误。
故选B。
5．（2022·山东东营·统考中考真题）关于静电的知识，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦起电创造了电荷
B．用丝绸摩擦玻璃棒，正电荷从丝绸转移玻璃棒上
C．用毛皮摩擦橡胶棒，电子从毛皮转移到橡胶棒上
D．相互吸引的两个轻小物体，一定是带了异种电荷
【答案】C
【详解】A．摩擦起电的实质是电荷的转移，并不是创造电荷，故A错误；
B．用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒上的电子转移到丝绸上，使得玻璃棒带正电，故B错误；
C．用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电，电子从毛皮转移到橡胶棒上，故C正确；
D．带电体可以吸引带异种电荷的物体，也可以吸引不带电的轻小物体，故D错误。
故选C。
6．（2022·广西梧州·统考中考真题）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的两片金属箔张开，其工作原理是同种电荷互相 ___________，此时金属箔带 ___________电。
【答案】 排斥 负
【详解】[1][2]用毛皮摩擦橡胶棒，由于皮毛上的电子转移到橡胶棒上，所以橡胶棒带负电，用它去接触验电器的金属球时，橡胶棒上多余的电子会转移到验电器上，则验电器也带上负电，即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电，由于同种电荷相互排斥，故其两个金属箔片会张开。
7．（2022·辽宁盘锦·统考中考真题）如图所示，油罐车尾部装有连接大地的导体，这是为了及时导走因___________现象而积累的电荷，避免发生危险。在行驶过程中将车窗打开，车内的窗帘向外飘，原因是窗外空气流速大，压强___________。某段时间内油罐车消耗柴油2kg，这些柴油完全燃烧放出___________J热量。（柴油热值4.3×107J/kg）
【答案】 摩擦起电 小
【详解】[1]油罐车尾部装有连接大地的导体，这是为了及时导走因油管内因摩擦而产生的电荷聚集，避免产生危险。
[2]在行驶过程中将车窗打开，车内的窗帘向外飘，原因是窗外空气流速大，根据流体压强与流速的关系可知流速快的地方压强小，所以窗内外产生压强差，窗帘向外飘。
[3] 消耗柴油质量为2kg，柴油热值4.3×107J/kg，故完全燃烧可以放出的热量为
8．（2022·湖北荆州·统考中考真题）生活中有许多“吸”的现象。用吸管把敞口玻璃杯中的饮料“吸”入嘴里，是利用________的作用；将气球与头发摩擦后相互靠近时，气球与头发“吸”在一起，是因为摩擦后的气球与头发带有_________（选填“同种”或“异种”）电荷而相互吸引；龙卷风能把物体“吸”起卷入空中，是因为流体流速大的地方压强________（选填“大”或“小”）；腌制咸鸭蛋的过程中，鸭蛋会“吸”入盐分，这是__________现象。
【答案】 大气压 异种 小 扩散
【详解】[1]用吸管吸饮料时，用力吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下被压入口腔内，这是利用了大气压的作用。
[2]将气球和头发摩擦后相互靠近时，气球和头发“吸”在一起，说明两者之间有相互吸引力，根据电荷间的相互作用可知，摩擦后的气球和头发带有异种电荷。
[3]龙卷风旋转速度很大，内侧因流速大而压强小，外侧因流速小而压强大，所以物体在压强差的作用下被“吸”起卷入空中。
[4]腌制咸鸭蛋的过程中，鸭蛋会“吸”入盐分，这是分子不停地做无规则运动引起的，属于扩散现象。
1．毛皮摩擦过的橡胶棒带上了电荷，摩擦过程中橡胶棒（ ）
A．得到负电荷B．失去负电荷C．得到正电荷D．失去正电荷
【答案】A
【详解】不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同。用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮原子核束缚电子的能力弱，因此毛皮的一些电子转移到了橡胶棒上，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电。
故选A。
2．老师在课堂上给同学们做了这样一个小实验，将两条粘在讲桌上的透明胶带快速揭起来，当两胶带靠近时出现了相互排斥的现象，请你分析产生这一现象的原因是（ ）
A．两胶带带上了同种电荷B．两胶带带上了异种电荷
C．两胶带中的一个带电荷D．两胶带间的分子存在斥力
【答案】A
【详解】将两条粘在讲桌上的透明胶带快速揭起来时，由于胶带和桌面摩擦起电，则两条胶带会带上同种电荷，因同种电荷相互排斥，所以当两胶带靠近时出现了相互排斥的现象，与分子间的斥力无关，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．有甲、乙、丙三个轻质小球，甲球带负电。将甲分别与乙、丙靠近时，小球相互作用情况如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．乙带负电，丙不一定带电B．乙带负电，丙带正电
C．乙带正电，丙带负电D．乙带正电，丙不一定带电
【答案】A
【详解】甲带负电，甲乙相互排开，由同种电荷相互排斥可得，乙带负电荷；而甲丙相互靠近，但除了异种电荷相互排斥外，带电物体还可以吸引轻小物体，所以无法判断丙是否带电。
故选A。
4．以下微观粒子按空间尺度由小到大排序正确的是（ ）
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
【详解】分子是由原子组成的，原子是由原子核与核外电子组成的。ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．（多选）如图将塑料绳撕成丝带状用毛巾分别摩擦塑料丝带和PVC管，然后将塑料丝带放在PVC管上方，塑料丝带就会像章鱼一样悬在空中，这就是神奇的静电“章鱼”实验。这个现象的原理是丝状塑料和PVC管经毛皮摩擦后（ ）
A．带同种电荷B．带异种电荷C．相互排斥D．相互吸引
【答案】AC
【详解】用毛巾分别摩擦塑料丝带和PVC管，毛巾与塑料丝带和PVC管之间会发生电子的转移，使得塑料丝带和PVC管带上同种电荷，将塑料丝带放在PVC管上方，由于同种电荷相互排斥，塑料丝带会受到PVC管的排斥力而像章鱼一样悬在空中。
故选AC。
6．验电器的原理是______，与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，若将这根橡胶棒接触某个已经带电的验电器，其金属箔张开角度减小，则该验电器原来带______电荷。
【答案】 同种电荷相互排斥 正
【详解】[1]验电器是检测物体是否带电的仪器，工作原理是同种电荷相互排斥。
[2]与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，接触某个已经带电的验电器，其金属箔张开角度减小，说明有正电荷中和了负电荷，则该验电器原来带正电荷。
7．电风扇使用一段时间后需要除尘，这是因为风扇的扇叶在转动过程中与空气摩擦带上了______，可以______，所以灰尘会附着在扇叶上。端午浓情，粽叶飘香。煮粽子时，闻到了粽子的香味，这是______现象。吃粽子时，粽叶上总是粘有米粒，米粒和粽叶不容易分开，这表明______。
【答案】 电荷 吸引轻小物体 扩散 分子间存在引力
【详解】[1][2]电风扇使用一段时间后需要除尘，这是因为电风扇的扇叶在转动过程中与空气摩擦带上了电荷，可以吸引轻小物体，所以灰尘会附着在扇叶上。
[3][4]由于分子在不停地做无规则运动，所以我们会闻到粽子的香味，这就是扩散现象；由于分子间存在相互的引力而使米粒和粽叶粘在一起。
8．如图所示是工厂、加油站里常见的壁挂式静电清除器。当工人进行静电清除时，只需用手摸清除器顶部的黑色圆球即可，清除器顶部的黑色圆球是______（选填“导体”或“绝缘体”）。20世纪初科学家发现，原子也有一定的结构，他的中心是_______，摩擦起电的实质是______的转移。（后两空选填“原子核”、“质子”或“电荷”）
【答案】 导体 原子核 电荷
【详解】[1]当工人进行静电清除时，只需用手摸清除器顶部的黑色圆球即可，说明电荷从手流动到黑色圆球，导体是容易导电的，绝缘体是不容易导电，黑色圆球容易导电，则清除器顶部的黑色圆球是导体。
[2]原子也有一定的结构，里面是原子核和电子，原子的中心是原子核。
[3]摩擦起电是电子的转移，电荷的转移。
9．塑料是______体。去商场购物时，用双手搓塑料袋使之打开装物品，塑料袋会“粘”在手上，如图所示，是因为发生了______现象，手与塑料袋带上了______（选填“同种”或“异种”）电荷互相吸引。
【答案】 绝缘 摩擦起电 异种
【详解】[1]塑料不容易导电，具有良好的绝缘性，属于绝缘体。
[2][3]利用摩擦的方法使物体带电的现象叫摩擦起电。手与塑料袋摩擦，使电子发生了转移，手和塑料袋带上了异种电荷，由于异种电荷相互吸引，所以塑料袋会“粘”在手上。
10．小荣在家体验做饭时，不小心将胡椒粉撒到了大粒盐中，小荣急中生智，拿了一根塑料筷子用干燥的毛巾反复摩擦了几下，然后将筷子靠胡椒粉，胡椒粉就被吸到筷子上了，成功地将其与大粒盐分开。请问：
（1）摩擦后的塑料筷子能吸引胡椒粉，这是什么现象？
（2）如果小荣直接用手拿一根金属筷子，用毛巾摩擦，能不能达到相同的效果？为什么？
【答案】（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）摩擦后的塑料筷子能吸引胡椒粉，说明摩擦后的塑料筷子带了电，这是摩擦起电现象；
（2）如果小荣直接用手拿一根金属筷子，用毛巾摩擦，不能达到相同的效果；因为金属、人体和大地都是导体，金属筷子摩擦后带上的电荷会通过人体被导入大地。
经常使用过的电风扇，电风扇表面往往有一层厚厚的灰
塑料梳子跟头发摩擦过后，吸引纸屑
用毛衣摩擦过的气球可以吸引头发
摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质
图示
实验
将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近
用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
将用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
分析
同为丝绸摩擦过的玻璃棒，它们所带的电荷种类一定时相同的，相同电荷之间相互排斥
用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷种类不同，不同种类的电荷之间相互吸引
同为用毛皮摩擦过的橡胶棒，它们所带电荷种类相同，相同电荷之间相互排斥
探究归纳
（1）电荷间有相互作用；（2）相同电荷间与不同电荷间相互作用不同；（3）用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同
现象
说明
两个小球都带正电荷，它们相互排斥
两个小球都带负电荷，它们相互排斥
两个小球带有异种电荷，它们相互吸引
结论
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
导体
绝缘体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
示例
金属、石墨、人体、大地，以及各种酸、碱盐的溶液
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
导电或不导电的原因
导体容易导电是因为导体内有大量的可自由移动的电荷，电荷从导体的一个地方移动到另一个地方
绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎被束缚在原子内，不能自由移动，即绝缘体并非不含电荷，而是缺乏能够自由移动的电荷
构造及作用
金属球：接触带电体
绝缘垫：隔离金属罩和金属杆
金属箔：显示是否带电
金属杆：传导电荷
接线柱：接大地，确保金属罩不带电
金属罩：可屏蔽周围带电体对金属箔的干扰
使用方法
将被检验的物体与验电器金属球接触，如果验电器的两片金属箔张开一定角度，则说明物体带电
原理
（1）利用同种电荷相互排斥的原理工作的；
（2）当用带电体接触验电器的金属球时，就有一部分电荷转移到验电器的金属箔上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。验电器金属箔张开的角度不同，反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同
使用说明
验电器可检验物体是否带电并能粗略估计物体所带电荷量的多少，对同一个验电器来说，金属箔张开的角度越大，说明被检验的物体所带电荷越多