初二升初三 物理衔接课 4

第4次课第二章摩擦起电

第一节电荷摩擦起电

1、电荷：

带电体：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说是物体带了电（荷）。这样的物体叫做带电体。

自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷（＋）；被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷（－）。

电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

带电体既能吸引不带电的轻小物体，又能吸引带异种电荷的带电体。

电荷：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，符号是Q。电荷的单位是库仑（C）。

例题1-1：在干燥的冬季，物理教师“老毕”上完课后，身上深蓝色毛料西装上沾了不少粉笔灰，象面人似的，引得同学们哈哈大笑．请用学过的物理知识解释毛料衣物易沾灰的原因．

解答：答：干燥的冬季，深蓝色毛料西装与空气、人体等摩擦，带上电荷，粉笔灰在西装电荷的静电引力作用下被吸在西服上．

例题：（2014?孟津县二模）如图所示，将一根针插在绝缘底座上，把一铝箔条水平架

在针的顶端．当带电的塑料棒靠近静止的铝箔条一端时，铝箔条会旋转起来，这表明：

带电物体能轻小物体，力可以改变物体的．

2、检验物体带电的方法：

①使用验电器。

验电器的构造：金属球、金属杆、金属箔。

验电器的原理：同种电荷相互排斥。

从验电器张角的大小，可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体

带的是正电荷还是负电荷。

②利用电荷间的相互作用。

③利用带电体能吸引轻小物体的性质。

例题：（2014?岳阳）丝绸摩擦过的玻璃棒带（选填“正”或“负”）电，如图将它与不带电的验电器金属球接触，验电器的金属箔张开，是因为（选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥．

练习：（2012?赤峰）（1）如图1所示是天平平衡时游码在标尺上的位置，则游码的示数为g．

（2）如图2所示，A是检验物体是否的仪器叫验电器，他的工作原理是，验电器此状态表明B物体（选填“带电”或“不带电”）．

3、使物体带电的方法：

（1）摩擦起电：电子由一个物体转移到另一个物体的结果，使两个物体带上了等量的电荷。得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。

定义：用摩擦的方法使物体带电。

背景：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的，原子核的质量比电子的大得多，几乎集中了原子的全部质量，原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的吸引下，绕核高速运动。原子核又是由质子和中子组成的，其中质子带正电，中子不带电。

在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，通常用符号e表示。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。6.25×1018个电子所带电荷等于1C。

在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。

原因：由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时，原子核束缚电子的本领弱的物体，要失去电子，因缺少电子而带正电，原子核束缚电子的本领强的物体，要得到电子，因为有了多余电子而带等量的负电。

注意：①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子；

②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷；

③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电；

④摩擦起电并不是创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷分开，但电荷总量守恒。

例题：（2014?合肥一模）A、B、C三个轻质小球靠近时的相互作用情况如图所示，则三个小球中一定带电的小球是，你判断的依据是．

练习：（2013?响水县模拟）PM2.5是大气中直径小于等于2.5μm的颗粒悬浮物，能被肺泡吸收并进入血液．常州大学的科研队伍成功研制出PM2.5净化器，其原理如图所示．闭合开关S1、S2后，风扇旋转吸入空气，气流外侧A处的颗粒物也被吸入净化器，这是因为气流处流速大导致压强的缘故．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，这是因为带电体能，但很快又受到光洁金属网C 对它的斥力，离开金属网C 后，颗粒物被带有正电荷的棉芯D 牢牢吸引，这是因为．

能量转化：机械能→电能

（2）接触带电：物体和带电体接触带了电。（接触带电后的两个物体将带上同种电荷）

（3）感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。

例题1-2：（2013?沈阳一模）如图所示，小丽用薄纸剪出一张8×30厘米大小的长方形纸片．从纸片的一边把纸剪成细条杜，但纸片的另一边要保持相连．用塑料梳子在头发上快速地梳几下．将梳子的齿端靠近纸，如图甲所示，细纸条会向梳子靠近，有些还会贴到梳子上．当用手摸一下纸条，纸条会迅速贴到手上，然后一点点的“没劲了”．最后铺落到当面上，如图乙和丙所示．这是什么原因呢？请通过所学过的知识解释以上两个现象．

分析：（1）不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同造成的，在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电，束缚本领弱的失电子带正电；（2）人体是导体，容易导电，把电荷导走．

解答：答：（1）梳子在头发上摩擦时带上了电荷，由于带电体可以吸引轻小的物体，所以细纸条会向梳子靠近或接触．并使细纸条带电．（2）细纸条带电后会吸引靠近的手，同时由于人是导体，经过手掌接触后，细纸条上的电荷会经人体流到大地，最后细纸条由于受到重力而铺落到桌面上．

练习1-3.（2007?黄冈）一根绳子系着一个泡沫小球，悬挂在一个带电体A右边，小球静止时与带电体A等高且不接触．请画出小球受力示意图．

静电现象：彩色电视机画面上丰富多彩的颜色是由红、、蓝三种颜色的光混合而成的，电视机屏幕上容易“沾”上灰尘，是因为屏幕上带有．将磁体在普通电视机屏幕表面晃动时，屏幕上的图象（填“不会受影响”或“会发生畸变”）．

4、中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。

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。

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。

5、导体和绝缘体：

容易导电的物体叫做导体；不容易导电的物体叫做绝缘体。

常见的导体：金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等。

常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。

导体容易导电的原因：导体中有大量的自由电荷（既可能是正电荷也可能是负电荷），它们可以脱离原子核的束缚，而在导体内部自由移动。

绝缘体不容易导电的原因：在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动。（绝缘体中有电荷，只是电荷不能自由移动）

金属导体容易导电靠的是自由电子；酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子。

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。

绝缘体不能导电但能带电。

例题1-3.（2013?中山一模）物理与生活总是密切相关，很多有趣的物理实验也可以借助身边的用品进行探究．以下就是小明利用气球探究的一些小实验：

（1）将两只系着细线的气球在衣服上蹭来蹭去，当提起细线试图让两只气球靠近时，出现了如图甲所示的排斥现象，这是因为摩擦使两气球起电而带上了使气球相互远离；这时向两气球之间吹气，气球又相互靠近

了，这是因为．（2）为了观察压力的作用效果，用一个形状接近正方体的气球、几个相同的砝码、木板等进行实验．他们将一块与气球上、下表面大小相同的木板压在气球上，用改变砝码个数的方法改变木板对气球的压力大小．实验情况如图（a）、（b）和（c）所示．观察上述实验现象，归纳得出初步结论：

①由图（a）与（b）或（a）与（c）可知：力可以改变物体；

②由图（b）和（c）可知：，压力的作用效果越明显．（3）抛出一个气球，可以看到它下落的速度很慢，这是因为它受到的缘故；最终气球都将落回地面，这是因为地面附近的一切物体都受到的作用．

分析：（1）物体相互摩擦可以使物体带电，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；流体流速越大，压强越小；（2）力可以使物体发生形变，力越大，力的作用效果越明显，物体的形变越大；（3）气球在空气阻力作用下，下落较慢，气球在重力作用下，落向地面．

解答：

（1）摩擦使两气球起电而带上了同种电荷，同种电荷间存在相互作用的斥力作用，两气球在斥力作用下而分开；流体流速越大，流体压强越小，向两气球之间吹气，两气球间的空气流速大于两气球之外的气体压强，两气球间的气体压强小于两气球之外的气体压强，两气球在气球内外气体压力差作用下相互靠近；故答案为：同种电荷；气体流速大的位置压强小．（2）①由图（a）与（b）或（a）与（c）可知，气球在压力作用下，形状发生改变；

②由图（b）和（c）可知，图（c）中气球受到的压力大，形变量大，形变效果更明显，这表明，压力越大，压力的作用效果越明显；故答案为：形状；压力越大．（3）抛出一个气球，可以看到它下落的速度很慢，这是因为它受到空气阻力的缘故；最终气球都将落回地面，这是因为地面附近的一切物体都受到重力的作用．故答案为；空气阻力；重力．

练习1-4：2014?南京一模）如图所示的一些实验装置图，请在题中空格处填入相应的内容．（1）（a）用干燥的手捋几下塑料细丝，细丝便“飞”了起来．此实验证明．（2）实验（b）中，用尺子快速度击打下面的棋子，下面的棋子飞出，而上面的棋子稳稳地落在桌面上，请解释上面棋子没有随下面棋子飞出去的原因：．

1-5.（2011?南京）利用身边的器材可以做很多小实验来验证我们所学的物理知识．小明利用气球做了以下几个小实验：

（1）图甲所示，说明力可以使物体发生；（2）图乙中两只气球自由悬挂在空中，用粗吸管对准A点沿垂直于纸面方向用力吹气，可观察到两气球（选填“分开”或“合拢”），这是因为气体流速越大，压强越；（3）图乙中，若用毛皮摩擦过的橡胶棒从A点靠近气球，可观察到两气球（选填“分开”或“合拢”），这是因为带电体能够．

1-6.如图2所示，A是检验物体是否带电的仪器叫验电器，他的工作原理是，验电器此状态表明B物体（选填“带电”或“不带电”）．

1-7.如图所示，已知验电器A带的是正电，验电器B带的电性未知．现拿

一根带有绝缘柄的金属棒去接触两验电器的金属球，如果验电器A，B的

金属箔张角不变，验电器B 带什么电？为什么？如果验电器A ，B 的金属箔张角都减小为零，验电器B 带什么电？为什么？

1-8.如图3所示，拿一根带电的玻璃棒接触验电器，可以看到金属箔片张

开，这是因为 。

-----------------------------------------------------------------------------------------------教学反馈

学生课堂表现：

下次课程规划： 按照前期反馈教学计划表行课！ 本次作业： 上次作业

完成情况：

总评分：（课堂表现占80%，上次作业占20%，总分100）

家长签字：

课后作业：

一、选择题

1. 用细线悬挂的两个通草球相互排斥，则（ ）

A.它们一定带异种电荷

B.它们—定带同种电荷

C.它们之中只有一个带电

D.它们可能都不带电

2. 下列给出的各组电路器件，能够连接成完整电路的是 （ ）

A.电铃、电视机、电脑、微波炉

B.干电池、蓄电池、发电机、电池组

C.开关、闸刀、电键、插头

D.电灯、开关、电池、导线

3. 关于电流形成和方向，下面说法正确的是（ ）

A.正电荷定向移动的方向是电流的方向

B.自由电子定向移动的方向是电流的方向

C.只有负电荷定向移动才能形成电流

D.只有正电荷定向移动才能形成电流

4. 用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带了负电，这是由于（ ）

A毛皮束缚电子的能力比较弱 B橡胶奉的正电荷转移到毛皮上

C摩擦过程中创造了负电荷 D橡胶棒上有了多余的电子

5. 下列材料中，属于绝缘体的是（）

A. 钢管

B. 玻璃

C. 海水

D. 人体

6. 一个物体接触带正电的验电器的金属球时，验电器的金属箔先合拢后又逐渐张开，则这个物体（）

A.带负电.

B.带正电

C.不带电.

D.带正、负电都可能

7. 摩擦起电是（）

A.转移正电荷的过程.

B.使电子从一个物体转移到另一个物体.

C.电子和质子同时转移的过程.

D.创造电荷的过程

8. 甲、乙两金属球,甲不带电,乙带正电荷,用导线将甲、乙连接起来时,下面说法中正确的是（）

A.电流方向从乙到甲,自由电子运动方向从乙到甲.

B.电流方向从乙到甲, 自由电子运动方向从甲到乙.

C.电流方向从甲到乙, 自由电子运动方向从甲到乙.

D.电流方向从甲到乙, 自由电子运动方向从乙到甲

二、填空题

9.如图12所示，图中______的两个通草球一定带电。

10. 玻璃跟绸子摩擦，玻璃的一些______转移到绸子上，玻璃因______而带

正电；绸子因______而带等量负电。

11.一个带正电的验电器，当一个物体和这个验电器的金属球接触时，而电器的金属箔先合拢后张开，则这个物体一定带______电。

12.电扇使用一段时间后，扇叶很容易粘上灰尘，这是因为扇叶转动过程中带上了__________，具有____________________的性质，所以灰尘被吸在扇叶上。

13.有A、B两个带电体，若A与B相互排斥，而A又与带正电的C相互吸引，那么A一定带_______电，B与C定能相互_______。

14.我们在考试时许多学科要用到2B铅笔填涂机读卡，电脑可以直接读取机读卡上的答案，是因为2B铅笔中的石墨是 (选填“导体”或“绝缘体”)，若使用了不合格的2B铅笔，由于铅笔芯的导电性变 (选填“强”或“弱”)，这样可能使电脑无法识别。

15. 将一根塑料绳一端扎紧，从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝（如图13所示），再用手向下捋几下后，观察到的现象是塑料细丝越来越（选填“蓬松”或“紧密”），产生这种现象的原因是

图13