第4章電路探秘第1節電荷與電流第1課時電荷1.摩擦起電①電荷的概念：物體具有____________________的性質，我們就說物體帶了電，或者說帶了電荷。②摩擦起電：用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電，帶了電的物體叫帶電體。物體之間的摩擦會使一個物體上的__________轉移到另一個物體上，得到電子的那個物體就帶________電了，另一個失去電子的物體就帶等量的________電，這種現象稱為摩擦起電。摩擦起電的電不流動，這些物體所帶的電荷叫做________。③帶電體的性質：帶電體具有____________的性質，利用這個性質可以檢驗物體是否帶電。易錯提醒：在摩擦起電過程中電荷總量是保持不變的，即電荷守恒。可見，摩擦起電不是創造了電荷，只是電荷發生了轉移。摩擦起電的實質：不是創造了電，而是______________________________。2.兩種電荷①正電荷：絲綢摩擦過的__________上帶的電荷規定為正電荷，正電荷用“+”號表示。②負電荷：毛皮摩擦過的__________上帶的電荷規定為負電荷，負電荷用“一”號表示。③電荷間的相互作用規律：同種電荷____________，異種電荷____________。④驗電器：是檢驗物體是否帶電的儀器，其原理是_____________________。【點撥】點吸引有兩種情況，一是帶電體吸引原來不帶電的輕小物體：二是兩個帶異種電荷的物體相互吸引。而排斥只有一種情況，那就是兩個物體都帶電，且帶的是同種電荷。【答案提示】1．②電子負正靜電③吸引輕小物體電子發生了轉移2.①玻璃棒②橡膠棒③相互排斥相互吸引④同種電荷相互排斥【隨堂訓練】1.被毛皮摩擦過的橡膠棒會帶負電，這是因為(A)A．有電子發生了轉移B．有原子核發生了轉移C．摩擦創造了正電荷D．摩擦創造了負電荷【解析】通過摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電，橡膠棒與毛皮摩擦后，橡膠棒帶負電。摩擦起電的實質是電子的轉移，與毛皮摩擦邊的橡膠棒帶上負電荷，這是因為毛皮上的電子轉移到橡膠棒，橡膠棒得到了電子，帶負電。2.甲、乙、丙三個輕質小球用絕緣細繩懸掛，相互作用情況如圖所示，如果丙帶正電荷，則甲(A)A．可能帶負電荷B．一定帶負電荷C．一定帶正電荷D．可能帶正電荷【解析】由圖知乙、丙相互排斥，說明乙、丙一定帶同種電荷，已知丙帶正電，則乙一定也帶正電；圖中甲、乙相互吸引，根據異種電荷相互吸引、帶電體具有吸引輕小物體的性質可知，甲可能帶負電或不帶電，故A正確，BCD錯誤。3.如圖是“靜電章魚”實驗，用比塑料易失去電子的毛皮分別摩擦塑料絲和塑料管，然后把塑料絲往空中拋出后將塑料管放在下面，此時塑料絲靜止在空中，形狀像章魚。下列分析正確的是(B)A．塑料絲與塑料管帶異種電荷后吸附在一起B．塑料絲間帶同種電荷相互排斥而呈章魚狀C．塑料管經毛皮摩擦得到電子后帶正電D．塑料管得到的電子數等于毛皮兩次失去的電子總數【解析】A、塑料絲和塑料管帶同種電荷，同種電荷相互排斥，故A錯誤；B、因為塑料絲之間相互排斥，所以塑料絲間帶了同種電荷，故B正確；C、因為毛皮易失去電子，所以它與塑料管摩擦后，塑料管會得到電子而帶負電，故C錯誤；D、由電荷守恒定律可知塑料管得到的電子等于毛皮和它摩擦一次所失去的電子，故D錯誤。4.在干燥的頭發上梳過的塑料梳子靠近細細的水流，會觀察到如圖所示的現象，這是由于梳子摩擦后__________，會吸引細細的水流；當梳子靠近帶負電的小球，小球被排斥，說明梳子帶__________電。【答案】帶電；負【解析】摩擦過的梳子可以吸引細小的水流，是因為梳子摩擦帶電而造成的；根據同種電荷相互排斥可知，當梳子靠近帶負電的小球，小球被排斥，說明梳子帶負電。5.如圖是小科判斷泡沫球帶電情況的流程，請填空。【答案】負正【解析】毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，絲綢摩擦過玻璃棒帶正電荷；若泡沫球與毛皮摩擦過的橡膠棒相互排斥，則泡沫球帶負電荷；若泡沫球與毛皮摩擦過的橡膠棒相互吸引，則泡沫球可能帶正電荷，也可能不帶電，如與絲綢摩擦過玻璃棒相排斥，則說明泡沫球帶正電荷，若與絲綢摩擦過玻璃棒相吸引則不帶電。6.小麗同學要探究電荷之間的相互作用力跟什么因素有關，將一個帶正電的物體放在A處，然后將掛在絲線上帶電的小球先后掛在P1、P2、P3處。小球受力發生偏移的情況如圖所示，可知小球帶_______(填“正”或“負”)電，得出的結論是____________________________________________。【答案】正；電荷之間的相互作用跟距離有關，距離越遠，電荷之間的相互作用力越小【解析】小球遠離帶正電的A球，說明細線懸掛的小球帶正電，懸掛的小球離帶正電的A球越遠，受到的作用力越小，同種電荷越近排斥作用越強，所以，電荷之間的相互作用跟距離有關。7.摩擦起電的原因是不同物質的原子核束縛電子的本領不同，當兩個物體摩擦時，電子發生轉移而使相互摩擦的兩個物體帶上了等量的異種電荷。科學家通過實驗的方法得出了起電順序表：兔毛—玻璃—羊毛—絲綢—鋁—木—硬橡膠……順序表排在前面的物質束縛電子能力比較弱。請你判斷兔毛和木棒摩擦后木棒帶電的情況，并說出你判斷的依據。【答案】兔毛帶正電，木棒帶負電。兔毛束縛電子的能力弱于木棒，所以摩擦時，兔毛失去電子帶正電，木棒得到電子帶負電。【解析】摩擦起電的實質是電子從一個物體轉移到另一個物體，并沒有創造電荷。束縛電子能力強的物體容易得到電子，帶負電；束縛電子能力弱的物體容易失去電子，帶正電1．電腦顯示屏表面比它下面的電腦桌表面有更多的灰塵，是因為(B)A．顯示屏工作時，表面溫度較高B．顯示屏工作時，顯示屏表面帶電，容易吸附灰塵C．房間里灰塵的自然堆積D．顯示屏是用吸附灰塵能力較強的材料制成的【解析】電腦顯示器內部電路很復雜，在工作時，由于電流感應產生大量的靜電，可以吸引輕小的灰塵。2．下列現象中，由于摩擦起電造成的是(C)A．演奏二胡時，琴弓的弓毛與琴弦摩擦產生聲音B．冬天感到手冷時，雙手摩擦會使手變暖和C．在干燥的天氣里脫毛衣，會聽到輕微的噼啪聲D．把鋼針沿磁體摩擦幾下，鋼針就能吸引鐵屑【解析】A、演奏二胡時，琴弓的弓毛與琴弦摩擦產生聲音，屬于振動產生聲音，不屬于摩擦起電；B、冬天感到手冷時，雙手摩擦會使手變暖和，是摩擦生熱，機械能轉化成內能，不屬于摩擦起電；C、在干燥的天氣里脫毛衣，會聽到輕微的噼啪聲，是因為毛衣和襯衣摩擦帶電，放電產生的噼啪聲，符合題意；D、把鋼針沿磁體摩擦幾下，鋼針就能吸引鐵屑，是磁化現象，不是摩擦起電。3．有甲、乙、丙三個小球，甲帶正電。先用甲靠近乙，發現乙被甲吸引并接觸；再用乙靠近丙，丙被乙排斥。則下列關于小球最初帶電情況的判斷，正確的是(C)A．乙一定帶正電，丙一定帶正電B．乙一定帶負電，丙一定帶負電C．乙可能不帶電，丙可能帶正電D．乙一定不帶電，丙可能帶負電【解析】甲帶正電，乙被甲吸引，說明乙不帶電或帶負電；①若乙不帶電，乙被甲吸引并接觸后，乙會帶正電，乙靠近丙，丙被排斥，說明丙帶正電；②若乙帶負電，乙被甲吸引并接觸后，一部分電荷會被中和，則乙又會有兩種情況：帶正電或帶負電；乙被甲吸引并接觸后，若乙帶正電，乙靠近丙，丙被乙排斥，則丙帶正電；乙被甲吸引并接觸后，若乙帶負電，乙靠近丙，丙被乙排斥，則丙帶負電；綜上所述，乙可能不帶電或帶負電，丙可能帶正電，也可能帶負電。4．為了消除人體上因摩擦而產生的靜電，在加油站里加油時，一般都要先用手觸摸靜電釋放按鈕，將靜電釋放掉后再加油，如圖所示。下列說法中，錯誤的是(C)A．固體之間的相互摩擦可能產生靜電B．靜電釋放按鈕上面手觸摸的部位一定是導體C．某物體能吸引輕小物體，則該物體一定帶有靜電D．摩擦起電的實質是相互摩擦的物體間產生了電荷的轉移【解析】A、用摩擦的方法可以使物體帶電，固體之間相互摩擦可能產生靜電，故A正確；B、靜電釋放按鈕上面手觸摸的部位一定是導體，這樣才能把人體上的靜電傳走，故B正確；C、帶正電的物體甲能吸引物體乙，物體乙可能帶負電，也可能不帶電，故C錯誤；D、摩擦起電的實質是電子的得失，得電子的帶負電，失電子的帶正電，相互摩擦的物體間產生了電荷的轉移，故D正確。5．如圖所示，用一段細鐵絲做一個支架，作為轉動軸，把一根中間戳有小孔(沒有戳穿)的飲料吸管放在轉動軸上，吸管能在水平面內自由轉動。用餐巾紙摩擦吸管使其帶電，則(C)A．把某個物體放在帶電吸管一端的附近，發現吸管向該物體靠近，說明該物體帶電B．把用毛皮摩擦過的橡膠棒放在帶電吸管一端的附近，如果吸管與橡膠棒相排斥，那么吸管帶正電C．吸管和餐巾紙摩擦起電時，分別帶上了異種電荷D．吸管和餐巾紙摩擦起電的過程中創造了電荷【解析】A、帶電體除了吸引帶有異種電荷的物體外，還可以吸引不帶電的輕小物體，所以不能判定物體是否帶電，故A錯誤；B、毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電，橡膠棒放在帶電吸管一端的附近，發現吸管與橡膠棒相排斥，那么吸管帶負電，故B錯誤；CD、吸管和餐巾紙摩擦起電時，一個物體因為失去電子帶上了正電，另一個物體因為得到電子帶了負電，故它們帶上了異種電荷，故C正確，D錯誤。6．如圖所示，小女孩接觸帶電體后，頭發呈“爆炸”狀。此時，該小女孩(A)A．頭發上一定都帶了同種電荷B．頭發上一定都帶了正電荷C．頭發上一定都帶了負電荷D．全身正電荷總和一定等于負電荷總和【解析】A、小女孩接觸帶電體后頭發呈“爆炸”狀。說明頭發帶同種電荷，相互排斥所致。故A正確。B、頭發帶同種電荷，可能都帶正電荷也可能都帶負電荷，相互排斥所致。故B錯誤。C、頭發帶同種電荷，可能都帶正電荷也可能都帶負電荷，相互排斥所致。故C錯誤。D、小女孩接觸帶電體后，女孩帶電，可能帶負電也可能帶正電，且正電荷總和一定不等于負電荷總和。故D錯誤。7．用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶了負電，這是由于(D)A．毛皮束縛電子的能力比較強B．橡膠棒的正電荷轉移到了毛皮上C．摩擦過程中創造了負電荷D．橡膠棒上有了多余的負電荷【解析】用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒的原子核束縛核外電子的本領強而奪得電子，橡膠棒上有多余電子帶負電，毛皮的原子核束縛核外電子本領弱而失去電子，毛皮因缺少電子帶正電；摩擦起電的實質不是創造了電荷，而是電子的轉移，故ABC錯誤，D正確。8．下圖是部分不同物質的原子核對電子束縛能力強弱的排序圖，毛皮與圖中的___________摩擦最容易起電，且它們摩擦后毛皮帶______(填“正”或“負”)電。【答案】梳子；正【解析】由圖可知，毛皮的束縛電子的能力最弱，梳子束縛電子的能力最強，故毛皮與梳子摩擦最容易起電；毛皮失去電子帶正電，梳子得到電子帶負電。9．老師在課堂上演示了下圖所示的三個實驗：如圖甲所示，將兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近，觀察發生的現象；如圖乙所示，將兩根用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近，觀察發生的現象；如圖丙所示，將上述玻璃棒和橡膠棒相互靠近，觀察發生的現象。(1)在圖甲中觀察到的現象是________________________，在圖丙中觀察到的現象是__________________________________。(2)根據甲、乙兩實驗現象，可以初步得到的結論是______________________。(3)結合甲、乙實驗現象，由丙實驗可以得到的結論是________________________。【答案】（1）兩玻璃棒相互排斥；玻璃棒和橡膠棒相互吸引；（2）同種電荷相互排斥；（3）異種電荷相互吸引【解析】（1）圖甲中觀察到的現象是：兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒靠近時會相互排斥；圖乙中觀察到的現象是：兩根用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近時會相互排斥；圖丙中觀察到的現象：絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近毛皮摩擦過的橡膠棒時，它們之間會相互吸引；（2）（3）原因是摩擦起電的實質是電子的轉移，兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷都是同種電荷，被毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷與被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是不同的，所以由此可得出的結論是：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。10．打開水龍頭，放出一股細細的水流，將在干燥的頭發上梳過的塑料梳子靠近水流，發生的現象及原因是(D)A．水流遠離梳子，因為梳子摩擦后具有磁性，排斥水流B．水流靠近梳子，因為梳子摩擦后具有磁性，吸引水流C．水流遠離梳子，因為梳子摩擦帶電后排斥水流D．水流靠近梳子，因為梳子摩擦帶電后吸引水流【解析】在干燥的頭發上梳過的塑料梳子由于摩擦帶了電。帶電物體能吸引輕小物體。水流是輕小物體，故被帶電的梳子吸引。11．將一根帶正電的玻璃棒靠近一顆以絕緣細線懸掛的不帶電金屬球，但玻璃棒與金屬球不互相接觸。關于金屬球兩側所帶電性與受力達到平衡狀態時的示意圖，下列選項最合理的是(B)A．B．C．D．【解析】帶正電的玻璃棒靠近不帶電的金屬球時，由于感應帶電，不帶電的金屬球靠近帶玻璃棒的一端帶上負電荷，另一端帶上正電荷，由于異種電荷相互吸引，所以帶正電的玻璃棒和帶負電的金屬球會相互吸引，故B正確。12．“為什么絲綢要與玻璃棒摩擦而毛皮要與橡膠棒摩擦？”這個問題困擾著剛學習摩擦起電的科學研究小組的成員，于是他們進行了科學探究。(1)首先是一道題給了他們啟發：①用絲綢分別摩擦玻璃棒和保鮮膜，再將經絲綢摩擦過的玻璃棒和保鮮膜靠近，兩者會相互吸引。可見保鮮膜經絲綢摩擦后帶的是____電荷；②絲綢、玻璃棒、保鮮膜三者相比，在摩擦時最容易失去電子的是玻璃棒，最容易捕獲電子的是_____________。于是就排出了這三種物質捕獲其他物質的電子能力的強弱，如法炮制，就可以得到一張“摩擦起電順序表”。他們感覺問題有了頭緒。(2)然后成員們做了一些材料，排了序，有些實驗現象不明顯，很難判斷，他們想網上會不會有“摩擦起電順序表”，于是上網查詢，果真如愿。根據你所學的摩擦起電知識和“摩擦起電順序表”，判斷下列說法中正確的是(C)A．跟紙摩擦過的硬橡膠棒帶正電B．跟紙摩擦過的玻璃棒帶負電C．跟保鮮膜摩擦過的硬橡膠棒帶正電D．跟保鮮膜摩擦過的玻璃棒帶負電(3)解決了該問題后，同學們又發現塑料吸管與紙巾摩擦后能吸引小泡沫，說明吸管帶了電。那么“用紙巾摩擦過的塑料吸管帶的是正電還是負電”呢？給你玻璃棒、絲綢、橡膠棒、毛皮、塑料吸管、紙巾和細線，請你幫助他們設計一個可行的實驗方案對此問題進行探究，簡要說明實驗步驟____________________________________________________________________________________。【答案】（1）負；保鮮膜；（2）C；（3）先用細線將紙巾摩擦過的塑料吸管懸掛起來，再用絲綢摩擦過的玻璃棒靠近塑料吸管，若塑料吸管和玻璃棒相互吸引，說明塑料吸管帶負電，若相互排斥則帶正電。【解析】（1）因為絲綢與玻璃棒摩擦時，電子會從玻璃棒轉移到絲綢上，結果玻璃棒失去電子而帶正電，絲綢失去了電子而帶正電；當將用絲綢摩擦過的玻璃棒，與用絲綢摩擦過的保鮮膜，接觸時，兩者相吸，說明保鮮膜帶負電；絲綢與玻璃棒摩擦得到電子，而與保鮮膜摩擦失去電子