2018版高中物理第1章静电与静电场学业分层测评1认识静电鲁科版选修1-1【经典版】.doc
- 格式:doc
- 大小:232.50 KB
- 文档页数:5
第3节电场及其描述[先填空]1.电场(1)产生:电荷在其周围形成场,通常称之为静电场,简称电场.带电体之间通过电场产生力的作用,这种力叫电场力.(2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用.(3)电场是客观存在的物质,但我们看不见,摸不着,是一种特殊的物质.2.电场强度(1)定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q0的比值,即Fq0,定义为该点的电场强度,用E表示,简称场强.(2)公式:E=Fq0,其单位是牛顿每库或伏特每米,符号为N/C或V/m.(3)点电荷的场强公式:E=k Qr2.(4)方向:规定正电荷在某点受力的方向即为该点电场强度的方向,与负电荷在该点所受的静电力的方向相反.(5)矢量:电场强度既有大小又有方向,是矢量.(6)物理意义:描述电场强弱的物理量,与放入电场中的其他电荷无关.[再判断]1.电场是人们为了解释电荷间的作用力,人为创造的,并不是真实存在的.(×)2.电场看不见、摸不着,因此电场不是物质.(×) 3.根据E =Fq 0,电场强度E 与F 成正比,与q 0成反比.(×) 4.公式E =F q 0是电场强度的比值定义式,适用于一切电场.(√) [后思考]1.如图131所示,F 1和F 2为电荷q 1和q 2间的相互作用的库仑力,那么F 1和F 2各是怎样产生的?图131【提示】 带电体1在其周围产生电场,放在此电场中的带电体2受到带电体1的电场施加的力为F 2,同样带电体2在其周围也产生电场,放在此电场中的带电体1也受到带电体2的电场施加的力为F 1.2.本节我们用来定义电场强度的方法叫比值定义法,想一想:我们还学过哪些用比值定义的物理量?它们有什么共同点?【提示】 在物理学中,常常用比值定义一个物理量,例如:密度ρ=m V ;加速度a =ΔvΔt;速度v =st等.用比值定义法定义的新物理量可反映物质本身的某种属性,与用来定义的另外两个物理量并无决定关系.电场强度是描述电场的力的性质的物理量.1.E =F q 0是电场强度的定义式,适用于任何情况.虽然E =F q 0,但E 与F 和q 0都无关,电场强度是由电场本身决定的量.电场中某点的场强是确定的,其大小、方向只与建立电场的本身(或场源电荷)有关,而与放入的试探电荷无关.2.E =k Q r2是点电荷所形成的电场的决定式.E 由场源电荷Q 和试探电荷到场源电荷的距离决定,与是否放入试探电荷无关.3.电场强度E 与电场力F 的区别荷单独存在时在该点场强的矢量叠加.1.(多选)关于电场强度的定义式E =Fq,下列说法正确的是( ) A .式中F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是放入电场中的电荷的电荷量 B .电场强度E 与电场力F 成正比,与放入电场中的电荷的电荷量q 成反比 C .电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在此点所受的电场力 D .电场强度的定义利用了比值定义法【解析】 在E =F q中q 是引入的试探电荷的电荷量,F 是试探电荷所受的电场力,E 和Fq二者在数值上相等,但是E 与F 和q 都无关,E 是由电场本身决定的.电场强度E 是由F 与q 的比值定义的,利用了比值定义法.【答案】 ACD2.关于电场,下列说法正确的是( )【导学号:18152017】A .由E =F q知,若q 减半,则该处电场强度为原来的2倍 B .由E =k Q r 2知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比C .由E =k Q r2知,在以Q 为球心,以r 为半径的球面上,各处场强均相同 D .电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向【解析】 因E =F /q 为场强定义式,而电场中某点场强E 只由电场本身决定,与是否引入电荷及q 的大小、正负无关,故A 错;由场强方向的规定知D 错;E =k Q r2是点电荷的场强公式,B 对,C 错.【答案】 B3.如图131所示,A 为带正电为Q 的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r 处放一质量为m 、电荷量为q 的小球,小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止,小球用绝缘细线悬挂于O 点,试求小球所在处的电场强度.【导学号:18152018】图131【解析】 分析小球受力如图所示,由平衡条件得:F 电=mg tan θ,所以小球所在处的电场强度E =F 电q =mg tan θq,小球带正电荷,因此电场强度方向水平向右.【答案】mg tan θq,方向水平向右带电金属板A 不能当成点电荷,电场强度是矢量,不仅要求出大小,还要求出方向.根据共点力的平衡条件即可求得带电体之间的作用力,从而进一步求解电场强度.[先填空]1.定义:为了形象地描述电场,人们在电场中画出的带有箭头的曲线.2.电场线的特点:电场线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度的方向一致,电场线的疏密程度描述电场的强弱,电场线越密的地方,电场越强.[再判断]1.电场线是电场中客观存在的物质.(×) 2.电场线是电荷在电场中的运动轨迹.(×)3.电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而假想的线.(√) [后思考]电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹吗?【提示】电场线是为了形象地描述电场而引入的假想的曲线,规定电场线上每点的切线方向为该点的电场强度方向,也是正电荷在该点所受电场力的方向.运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹,径迹上每一点的切线方向为带电粒子在该点的速度方向.因此,不能认为电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹.1.电场线的特点(1)电场线从正电荷或无穷远出发,终止于无穷远或负电荷.(2)电场线分布的疏密反映了电场的强弱,表示场强的大小.(3)电场线上任意一点的切线方向与该点场强方向一致.(4)电场线在电场中不相交、不中断,因为如果电场线相交,该点的场强就有两个方向了.(5)电场线是为了形象描述电场而假想的,实际并不存在.2.电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹(1)如果电场线是直线,且带电粒子初速度为零或初速度在这条直线上,那么带电粒子的受力与其速度在一条直线上,粒子的运动轨迹和电场线可能重合.(2)如果电场线是直线,带电粒子有一定的初速度且速度不在这条直线上,带电粒子的运动轨迹是曲线,轨迹和电场线不重合.(3)如果电场线是曲线,无论带电粒子是否有初速度,由于受力方向在不断改变,其运动速度不可能与受力方向一致,所以轨迹一定不与电场线重合.4.关于电场线,下述说法正确的是( )A.电场线是客观存在的B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的C.电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向可以不同D.沿电场线方向,场强一定越来越大【解析】电场线不是客观存在的,是为了形象描述电场的假想线,A选项是错误的;由静止开始运动的电荷所受电场力方向应是该点的切线方向,下一时刻的位置应沿切线方向,可能在电场线上,也可能不在电场线上,轨迹可能与电场线不一致,何况电荷可以有初速度,运动轨迹与初速度大小、方向有关,可能轨迹很多,而电场线是一定的,选项B错误;正电荷在电场中受的电场力方向与该点的切线方向相同,而负电荷所受电场力的方向与该点切线方向相反,选项C正确;场强大小与场强的方向无关,与电场线的方向无关,只由电场线的疏密决定,D选项错误.【答案】 C5.关于电场线的叙述,下列说法正确的是( )【导学号:18152019】A.电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向B.电场线是直线的地方一定是匀强电场C.正点电荷只受电场力作用时,加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合D.画有电场线的地方有电场,没画电场线的地方就不存在电场【解析】解答本题时,最易错的是用特殊现象代表一般现象.如电场线为直线时,正点电荷仅受电场力作用,将从静止开始沿电场线方向运动,把这一特殊现象当成一般的电场中正电荷都会沿电场线运动是错误的.从而可知A错,C对.电场线形象地表示电场,画有电场线的地方有电场而电场线之间的空白区域也有电场,故D错.匀强电场的电场线是直线,而且是间距相等的平行直线,故B错.【答案】 C6.如图132所示为静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是( )图132A.这个电场可能是负点电荷形成的B.C点处的场强为零,因为那里没有电场线C.点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大D.负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线方向【解析】负电荷的电场线是指向负电荷的直线,故A错误;电场线只是形象地描述电场,没有电场线的地方,场强不一定为零,故B错误;电场线的疏密表示电场的强弱,E A>E B,F=qE,所以F A>F B,故C正确;负电荷在B点所受电场力的方向与B点的切线方向相反,故D错误.【答案】 C电场线是为了形象、直观、方便地描述电场的特性,而引入的一种辅助手段.如果知道了电场线的疏密分布及电场线的形状、箭头指向,就能讨论电场中各点的场强大小关系和方向.因此了解各种常见电场的电场线分布情况,对于灵活运用电场线判断电场的性质是大有帮助的.。
第1节认识静电[先填空]1.静电现象(1)不同材料的物体经过摩擦后能吸引轻小物体的现象称为“电化”或“带电”.(2)通过摩擦可以使物体带电,而且摩擦可以产生两种不同的电荷.2.物质的结构物体是由原子组成的,原子则是由带正电的原子核以及环绕原子核运动的带负电的电子组成的.而原子核又是由质子和中子组成的.质子带正电,中子不带电.在一般情况下,物体内部的原子中电子的数目等于质子的数目,整个物体不带电,呈电中性.3.两种电荷:自然界中存在着两种电荷,它们分别为正电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷;用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷.4.物体带电的三种方式:摩擦起电、感应起电、接触起电.[再判断]1.“顿牟掇芥”记载的是摩擦生电现象.(√)2.电荷间的相互作用规律是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(√)3.带电体靠近导体,导体感应起电,拿走带电体,导体仍然带电.(×)4.感应起电的实质是带电体的电荷飞到了导体上.(×)[后思考]1.摩擦起电的原因是什么?【提示】电子的得失.2.现仅有一带正电的电荷A和一个完整不可拆的导体B(A、B都带有绝缘支架),你能否使导体B带上正电或负电?试用学过的知识简要分析.【提示】起电的方式有摩擦起电、接触起电、感应起电,若选择让A、B直接接触的方式,可使导体B带上正电;若选择用A去靠近B,用感应的方式让B带电,似乎还缺少一个导体C,其实人是一个很好的导体,在A靠近B时,用手触摸B,拿开手后再取走A,B 则带上了负电.1.摩擦起电(1)用摩擦的方法使物体带电:两个不同种类的物体相互摩擦,其中一个物体失去电子而带正电,另一个物体获得电子而带等量的负电.(2)摩擦起电的原因:不同物质组成的物体,由于原子核对核外电子的束缚能力不同,在摩擦过程中由于摩擦力做功,使核外电子的束缚能力弱的原子失去电子而带正电,使核外电子的束缚能力强的原子获得电子而带负电,且两个物体带等量的正、负电荷.2.接触起电(1)方法:用一个不带电的物体去接触另一个带电的物体,带电物体的净电荷的一部分就会转移到原来不带电的物体上,使原来不带电的物体带电.(2)规律:两个完全相同的导体球发生接触时,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分;两个导体球分离后,各带等量的同种电荷(恰好中和时,两导体球都不带电).3.感应起电(1)方法:用带电的物体靠近没有带电的物体,也能使没有带电的物体带电.例如,将一个带电的物体靠近一个原来没有带电的金属导体,金属内部的自由电子就会发生移动,从而在导体表面出现“感应电荷”.如果将带电的物体靠近绝缘体,绝缘体内部的电子虽然不会自由移动,但带电物体的作用会使绝缘体内部电子的方向发生改变,出现“极化”现象,使其带电.(2)规律:感应起电时,原来不带电的导体的两端同时感应出等量的异种电荷,且靠近带电体一端感应出的电荷与带电体带的电荷是异种电荷,远离带电体一端感应出的电荷与带电体带的电荷是同种电荷,即“近异远同”.1.关于电现象,下列叙述正确的是( )【导学号:18152001】A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B.摩擦可以起电是普遍存在的现象,相互摩擦的任意两个物体总是同时带等量异种电荷C.带电现象的本质是电子的转移,呈电中性的物体得到电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性D.摩擦起电是通过摩擦创造了等量的异种电荷的过程【解析】使物体带电的实质就是电荷重新分布,使原来不带电的物体带了电.电荷既不能创造,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在任何转移的过程中,电荷的总量不变.【答案】 C2.在感应起电中带负电物体靠近带绝缘底座的导体时,如图111所示M处将( )图111A.带正电B.带负电C.不带电D.以上答案均有可能【解析】由同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引可知,导体中的负电荷被排斥到M 处,所以选项B正确.【答案】 B3.(多选)如图112所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( ) 【导学号:18152002】图112A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.先把A、B分开,再把C移去,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B 上的金属箔片闭合【解析】虽然A、B起初都不带电,但带正电的导体C对A、B内的电荷有力的作用,使A、B中的自由电子向左移动,使得A端积累了负电荷,B端积累了正电荷,其下部贴有的金属箔片因为接触带电,也分别带上了与A、B同种的电荷,由于同种电荷间的斥力,所。
认识静电1.如下说法正确的答案是( )A.不带电的导体靠近一个带电体,导体不呈现带电性B.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷C.摩擦起电的过程中一个物体失去电子,另一个物体得到电子D.玻璃棒与任何物体摩擦后均会带上正电荷解析:选C.根据静电感应的规律可知两端带有等量异种电荷,A项错误;由物质的电结构可以否认B选项;起电的过程就是得失电子的过程,C对;玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒上带正电,与其他物体摩擦就不一定了,D错.2.如下列图,原来不带电的绝缘金属导体MN在其下面都悬挂着金属验电箔.假设使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是( )A.只有M端验电箔张开B.只有N端验电箔张开C.两端的验电箔都张开D.两端的验电箔都不张开解析:选C.当带负电的A球靠近导体的M端时,由于静电感应,在M端有正电荷,负电荷移动到N端,而且M、N两端电荷量相等,所以两端验电器箔片都张开.3.两个完全一样的绝缘金属球a和b,电荷量分别为+3q和+q,两球接触后再分开,如下分析正确的答案是( )A.a、b的电荷量各保持不变B.a、b的电荷量都为0C.a的电荷量为+q,b的电荷量为+3qD.a、b的电荷量都为+2q答案:D4.将两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平桌面上.关于两只气球之间的静电相互作用,如下说法正确的答案是( )A.气球带同种电荷相互吸引B.气球带同种电荷相互排斥C.气球带异种电荷相互吸引D.气球带异种电荷相互排斥答案:B5.博物馆有些古书已经非常陈旧,在翻阅的时候无论怎样小心,书页都可能破损,而在博物馆的实际工作中又经常需要翻阅它们,请你结合本节知识给出一个方法能够防止在翻阅这些古书的时候损坏它们?解析:利用异种电荷相吸,同种电荷相斥的性质可以使书页分开.答案:给书卷充电,书中相邻各页得到同性的电荷之后就会互相排斥,因而可以毫发无伤地一页页分开来.[课时作业]一、选择题1.关于电现象,如下表示正确的答案是( )A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B.摩擦可以起电是普遍存在的现象,相互摩擦的任意两个物体总是同时带等量异种电荷C.带电现象的本质是电子的转移,呈电中性的物体得到电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性D.摩擦起电是通过摩擦创造等量的异种电荷的过程解析:选C.使物体带电的实质就是电荷重新分布,使原来不带电的物体带了电.电荷既不能创生,也不能消灭,只能从物体的一局部转移到另一局部,或者从一个物体转移到另一个物体,在任何转移的过程中,电荷的总量不变.2.关于电荷之间的相互作用,如下说法正确的答案是( )A.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥B.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引C.不论是同种电荷还是异种电荷都是相互吸引D.不论是同种电荷还是异种电荷都是相互排斥解析:选B.两种电荷之间的关系是同种电荷相斥,异种电荷相吸.3.两个带电小球相互接触后分开,然后又靠近,如下关于两小球间的相互作用的说法中错误的答案是( )A.一定互相吸引B.可能互相排斥C.可能无相互作用D.可能相互排斥,也可能无相互作用解析:选A.两球假设带等量异种电荷,相互接触后中和,不再带电,无相互作用力,应当选项A错.4.如下表示正确的答案是( )A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.玻璃棒无论与什么物体摩擦都会带正电D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮没解析:选B.由电荷守恒定律,电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从物体的一局部转移到另一局部,或者从一个物体转移到另一个物体.在任何转移的过程中,电荷的总量不变.5.绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,外表镀有铝膜.在a附近有一个绝缘金属球b,开始a、b都不带电,如下列图,现在使a带电,如此( )A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸住后不放C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开解析:选D.当a带上电荷后,因带电体会吸引轻小物体,且这种吸引是相互的,故a会向b 靠拢.当它们接触后,电荷从a转移一局部到b,它们带上同种电荷,根据电荷间相互作用的规律,它们又将相互排斥.6.一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在了,这说明( )A.小球上原有负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷不守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起的,不遵循电荷守恒定律解析:选C.绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过潮湿空气导电转移到外界,只是小球上电荷量减少,但这些电子并没有消失,就小球和整个外界组成的系统而言,电荷总量保持不变,因此选项C正确.7.如下列图的装置中,A、B是两个架在绝缘支座上的金属球,原来不带电,中间用导线连接,现用一个带正电的小球C靠近B球,然后撤去导线,再拿走小球C,那么( )A.A球带正电,B球带负电B.A球带正电,B球不带电C.A球不带电,B球带负电D.以上三种说法都不对解析:选A.导线没撤时,远端A感应出正电荷,近端B感应出负电荷,当撤离导线后,A 球带正电,B球带负电.8.如下列图,挂在绝缘细线下的轻质带电小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,如下说法中错误的答案是( )A .甲图中两球一定带异种电荷B .乙图中两球一定带同种电荷C .甲图中两球至少有一个带电D .乙图中两球一定都带电解析:选A.假设两物体相互排斥,必定带同种电荷;假设两物体相互吸引,二者可能带异种电荷,也可能一个带电荷、另一个不带电荷.当只有一个物体带电时,不带电物体由于受到带电物体电荷的作用,内部的异种电荷趋向于靠近带电物体,同种电荷趋向于远离带电物体,这一过程就是静电感应,因此两物体之间的吸引力大于排斥力,宏观上显示的是吸引力.综合上述,B 、C 、D 选项正确,A 选项错误.二、非选择题9.有三个完全一样的金属球,A 球带的电荷量为q ,B 、C 均不带电.现要使B 球带的电荷量为3q 8,应该怎么办? 解析:先让A 球与B 球接触,其带电量都变为12q ,然后让A 球与C 球接触,其带电量都变为14q ,最后再让A 球或C 球与B 球相接触,其带电量就变为3q 8. 答案:见解析10.如下列图的带电小球与手指之间可能产生相互吸引,带电的梳子可以吸引不带电小球.你能解释为什么会出现这种现象吗?解析:带电体与不带电体会产生相互吸引力的作用,这是一种静电感应现象,因为带电体在靠近不带电体时,原来的不带电体靠近带电体的一端,由于静电感应而带上与带电体相异的电荷,异种电荷相互吸引.如此题中的带电小球靠近不带电的手指,可能是手上感应出的异种电荷靠近带电小球时,由于有吸引力就出现了上述现象.同理不带电小球靠近带电的梳子时,会因感应起电后,异种电荷的相互吸引而出现图中所描述的现象.答案:见解析。
学业分层测评(四) 趋利避害——静电的利用与防止(建议用时:45分钟)[学业达标]1.下列措施是为了防止静电产生危害的是()A.静电复印B.静电喷漆C.在高大的建筑物顶端装上避雷针D.在高大的烟囱中安装静电除尘器【解析】静电复印、静电喷漆、静电除尘均是静电的利用,在高大的建筑物顶端装上避雷针是防止静电产生危害,故本题应选C.【答案】 C2.身穿化纤衣服的人在晚上脱衣服时,会看到电火花,并伴有“叭叭”的响声,其原因是()【导学号:18152027】A.由于化纤衣物间的摩擦产生了静电B.人体本身带电C.空气带电,在衣服上产生放电现象D.以上说法都不正确【解析】正常情况下,物体(包括气体物质)都是电中性的,人体、空气本身不可能带电,故B、C错误.晚上脱衣服时,衣物间的摩擦产生静电,积聚的大量电荷导致火花放电,故A正确.【答案】 A3.关于避雷针的原理的说法正确的是()A.通过使用绝缘材料,防止雷电击中建筑物B.避雷针实际上是将雷电提前引下来,为了达到快速的目的,避雷针与空气的接触面积越大越好C.避雷针利用尖端放电原理,置于建筑物顶端,提前将雷电引入地下D.避雷针利用静电平衡,平衡天空带电的云层【解析】避雷针所起的作用是导走云层中的静电荷,为了容易产生放电现象,一般做成比较尖的,并且需要接地良好,所以选项A、B均错误,其原理也不是静电平衡,选项D错误.【答案】 C4.为了防止静电的危害,应尽快把产生的静电导走,下面措施中不是防止静电危害的是()【导学号:18152028】A.油罐车后面装一条拖地的铁链B.电工钳柄上套有绝缘胶套C.飞机轮上装搭地线D.印刷车间中保持适当的湿度【解析】防止静电危害是不让其产生火花、高压,而钳柄上的绝缘胶套是防止操作时触电的,而不是防止静电的.【答案】 B5.人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘,其原因是()A.人造纤维的导电性好,容易吸引灰尘B.人造纤维的导电性好,容易导走静电,留下灰尘C.人造纤维的绝缘性好,不易除掉灰尘D.人造纤维的绝缘性好,容易积累静电,吸引灰尘【解析】人在工作和生活中,由于衣服的摩擦等原因要产生静电,带电物体能够吸引轻小物体,灰尘容易吸附到衣物上.人造纤维比棉纤维的绝缘性能强,更容易积累静电荷,因此更容易吸引灰尘.【答案】 D6.如图1-4-4所示,空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体.当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做()【导学号:18152029】图1-4-4A.向上偏转的类平抛运动B.向下偏转的类平抛运动C.匀速直线运动D.变速直线运动【解析】电荷如何运动,由电荷的受力决定,而电荷的重力不计,则只需考虑电荷是否受电场力.根据电场中导体的特点,即可判断.空心导体处在带正电的带电体附近,根据电场中导体的特点,空心导体起到了静电屏蔽的作用,使得内部电场强度为零,电荷不受电场力的作用,所以做匀速直线运动,C选项正确.【答案】 C7.(多选)滚筒式静电分选器由料斗A、导板B、导体滚筒C、刮板D、料槽E、F和放电针G等部件组成.C与G分别接于直流高压电源的正、负极,并令C接地.如图1-4-5所示,电源电压很高,足以使放电针G附近的空气发生电离而产生大量离子.现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落,沿导板B到达转动的滚筒C上,粉粒a具有良好的导电性,粉粒b具有良好的绝缘性.下列说法正确的是()图1-4-5A.粉粒a落入料槽F,粉粒b落入料槽EB.粉粒b落入料槽F,粉粒a落入料槽EC.若滚筒C不接地而放电针G接地,从工作原理上看,这是允许的D.若滚筒C不接地而放电针G接地,从工业实用角度看,这也是允许的【解析】因为C和G分别接在高压电源的正、负极上,放电针G附近形成很强的电场,使放电针G附近的空气电离而产生大量离子,其中的负离子在奔向正极C的过程中被吸附到粉粒a、b上,a、b因吸附负离子而带负电,被吸引到带正电的滚筒C上,因a具有良好的导电性,a所带电荷被C上的正电荷中和并最终带上和C相同的电荷而被C 排斥,落入料槽F;粉粒b因具有良好的绝缘性所带负电荷不会被中和,和C相互吸引被吸引到滚筒C上,直到D处被刮板刮落而落入料槽E中,故A正确,B错误.若滚筒C 不接地而放电针G接地,同样能使放电针附近空气电离,从工作原理上看,这是允许的,但滚筒C不接地具有高压,不安全,从工业实用角度看,这是不允许的,故C正确,D错误.【答案】AC8.盛放在油罐车内的石油产品,振荡时可产生静电,容易引起火灾,所以油罐车尾部有一条拖地的铁链,这是利用了铁具有________的性质.【解析】铁链具有良好的导电性,能把由于振荡产生的静电导入大地,从而防止火灾等危险情况的发生.【答案】良好的导电性[能力提升]9.在干燥的天气里,脱毛衣时会听到噼里啪啦的响声,还会伴有点点火花,若用手接触金属常常被电击,你能用所学过的知识来解释这一现象吗?【导学号:18152030】【解析】由于在脱毛衣时,物体与物体之间发生摩擦,使物体带了电,即摩擦起电,所以电荷在发生中和时就发出了噼里啪啦的声音.在用手和金属接触时发生了放电的现象,所以有被电击的情况.【答案】见解析10.在干燥的环境里,复印机工作时常因出现复印纸粘在一起影响复印质量.可用什么方法防止纸粘在一起?试说明理由.【解析】复印纸粘在一起,是因为互相摩擦而产生了静电荷,由于正负电荷互相吸引,使复印纸不易分开.增大空气的湿度,可防止纸粘在一起.因为空气湿度大时,不易产生摩擦起电现象;产生的一些静电荷也容易泄漏而消失,所以复印纸就容易分开了.【答案】见解析11.工厂在加工完金属工件后,需要给工件喷防锈漆.工人把金属工件、喷枪分别接在高压直流电源的两极上,为什么这样做?【解析】喷枪接电源的一极,从中喷出的漆便带上了一种电荷,由于同种电荷相互排斥,形成分布均匀的雾状漆,喷枪与工件之间还会形成电场,细小的带电漆珠在电场力作用下向带异种电荷的工件运动,并吸附在工件表面完成喷漆,静电喷漆因喷出的漆分布均匀,故能有效提高喷漆的质量和效率,并减少对工人的危害.【答案】见解析12.静电的危害很多.它的第一种危害来源于带电体的互相作用.在飞机机体与空气、水汽、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,使飞机变成“聋子”或“瞎子”;在印刷厂里,纸页之间的静电,会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦;在制药厂里,由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度;在电视机工作时荧光屏表面的静电容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃薄膜,使图像的清晰程度和亮度降低;就连衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,也是静电捣的鬼.静电的第二大危害是有可能因静电火花点燃某些易燃物品而发生爆炸.漆黑的夜晚,我们脱尼龙、毛料衣服时,会发出火花和“噼啪”的响声,这对人体基本无害.但在手术台上,静电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人.在煤矿中,则会引起瓦斯爆炸,导致工人死伤,矿井报废.存在可燃气体的环境中防止静电常采用哪些措施?【解析】措施一:做静电实验时,通常要求空气干燥,潮湿的环境则难以做成,所以使存在可燃气体的环境中的空气变得潮湿,可防止静电.措施二:地球是一个大的导体,通常有些电器都有接地线.将在可燃气体环境中能产生静电的装备都接上接地线,将产生的静电导入大地,可防止静电.【答案】见解析。
THE FIRST CHAPTER第1章静电场第1讲静电现象及其微观解释[目标定位]1•了解电荷及静电现象的产生2了解静电的应用及防护3掌握电荷守恒定律并能解答相应问题•戸预习导学全檢理•识记•点拨 _____________________________________________________________________ 一、静电的产生1•使物体带电的三种方式:摩擦起电、接触起电、感应起电.2. 静电感应:导体因受附近带电体的影响而带电的现象叫做静电感应.利用静电感应使物体带电的方式叫感应起电.3. 电荷:物理学规定: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.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.二、原子结构与电荷守恒1. 原子结构:物质是由原子、分子、离子等微粒组成;原子是由原子核和电子组成;原子核是由中子和质子组成.质子带正电,电子带负电,物体不显电性.2. 电荷守恒定律:电荷既不能创生,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体.在转移的过程中,电荷的总量不匚—•这个规律叫做电荷守恒定律. 3. 物体带电的本质:电子的转移.想一想摩擦起电的物体所带的电荷是哪里来的?答案摩擦起电的电荷是相互摩擦的物体间电子的转移造成的三、静电的应用与防护1. 静电的应用:激光打印机、静电喷雾、静电除尘、静电杀菌等2. 防止静电危害的方法之一是:尽快把静电导走想一想油罐车车尾为什么拖着一条长长的铁链?答案由于运输过程中油和油罐摩擦产生了静电,通过一条铁链可以将电荷导走,避免引起爆炸事故.歹课堂讲义J 理解-深化•採究、三种起电方式1. 摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电2. 感应起电:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷.3. 接触起电:当导体与带电导体接触时,电子从一个物体转移到另一个物体上,使导体带上与带电体相同性质的电荷.4. 三种起电方式的实质都是自由电子的转移【例1 绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a, a的表面镀有铝膜;在a的旁边有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图1所示,现使b带电,贝U ( )图1A. b将吸引a,吸住后不放开B. b先吸引a,接触后又把a排斥开C. a、b之间不发生相互作用D. b立即把a排斥开答案B解析b球带电后,使a产生静电感应,感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷,远离b的一侧出现与b同种的感应电荷.虽然a上的感应电荷等量异号,但因为异种电荷离b更近,所以b对a的电场力为引力.当b吸引a使两者接触后,由于接触带电,b、a又带上同种电荷,有斥力作用,因而又把a排斥开,所以B项正确.借题发挥⑴带电体具有吸引轻小物体的性质,所以两物体吸弓I不一定是因为带有异种电荷.也可能是因为其中一个是轻小物体.(2)在处理带电物体间发生相互作用时,需特别注意带电物体具有吸引不带电的轻小物体的特性,所以当两物体相互吸引时,其可能情况是一个带电,另一个不带电,也可能是两物体带异种电荷.针对训练如图2所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的F部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是()A. 把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B. 把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C•先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D•先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合答案AB解析虽然A、B起初都不带电,但带正电的导体C对A、B内的电荷有力的作用,使A、B中的自由电子向左移动,使得A端积累了负电荷,B端带正电荷,其下部贴有的金属箔片分别带上了与A、B同种的电荷,所以金属箔片都张开,A正确.C只要一直在A、B附近,先把A、B分开,A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和,因而A、B仍带等量异种的感应电荷,此时再移走C,A、B所带电荷量不变,金属箔片仍张开,B正确.但如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以箔片都不会张开,C错.先把A、B分开, 再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷会完全中和,箔片都不会张开,D错.故选A、B.二、电荷守恒定律的理解和应用1•三种起电方式的本质都是电子的转移,在转移的过程中电荷的总量不变注意(1)电中性的物体内部也有电荷的存在,只是电荷量的代数和为零,对外不显电性;⑵电荷的中和是指带等量异号电荷的两物体接触时,经过电子的转移,最终达到电中性的过程•2•接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关,当两个完全相同的金属球接触后,电荷将平均分配,即最后两个球一定带等量的同种电荷•若两个球原先带同号电荷,电荷量相加后均分;若两个球原先带异号电荷,则电荷先中和再均分【例2】用一绝缘柄将一带正电玻璃棒a接触另一不带电玻璃棒b,使之接触起电,以下说法正确的是()A .在此接触起电过程中,玻璃棒a上的正电荷向玻璃棒b上转移B .在此接触起电过程中,玻璃棒b上的电子向玻璃棒a上转移C. 在此接触起电过程中,它们的电荷的代数和不变D .此接触起电过程并不一定遵循电荷守恒定律答案BC解析带正电的玻璃棒a与另一不带电的玻璃棒b接触时,由于电荷间的相互作用,带正电的玻璃棒a 吸引玻璃棒b中的负电荷,此时b棒失去电子而带正电,正电荷不移动,A错误;接触带电使b因失去电子而带上了正电荷,B正确;a棒得到电子与原有的部分正电荷中和,因而a棒上所带的净电荷量减少,b棒因失去电子而带上了正电荷,b棒所带的净电荷增加,a棒上所带的净电荷减少量等于b棒所带的净电荷增加量,a、b两棒所带电荷的代数和不变,C正确;电荷守恒定律是自然界最基本的守恒定律,在电荷分离、转移、中和过程中电荷的总量不变,D错误.【例3 半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开.(1) 若A、B两球带同种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大;(2) 若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大答案(1)2 : 3 (2)2 : 1解析⑴设A、B带同种电荷且电荷量均为q,则A、C接触后,A、C所带电荷量为q A = 1q c=2q.1q+ 2q 3C与B球接触后,B、C所带电荷量为:q B= q c' = "q.1q 2q 2故A、B所带电荷量大小之比为午=2.q B 3 34q⑵设q A=+ q, q B=- q. 则C与A接触后,A、C所带电荷量为q A ' = q c=+ *q.1?q—qC与B接触后,B、C所带电荷量为q B‘ = q c'=—厂2-9小球相同,剩余正电荷 必均分,即接触后两小球带电荷量 Q A ' = Q B 'Q A + Q B 26.4 X 10 —3.2 X10 C = 1.6X 10燃易爆环境中保持良好的通风、消除静电火花的引爆条件 【例4下列措施利用了静电的是( )A. 油罐车的油罐有条铁链搭到地上B. 农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电C. 家用电器如洗衣机接有地线D. 手机一般都装有天线 答案 B解析 油罐车的油罐有条铁链搭到地上,目的是把油罐车产生的静电导到地下,保证油罐车的安全,家用电器也一样, A 、C 错误•农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电,而叶子上都带 有负电,农药不会被风吹走, B 正确•手机接有天线目的是为了更好的接收信号,D 错误•戸对点练习全 巩固•应用•反愦 _____________________________________________________________________对物体带电本质的理解1•如图3所示,用起电机使金属球 A 带上正电荷,并靠近验电器 B ,则()A. 验电器金箔不张开,因为球 A 没有和验电器B 接触B. 验电器金箔张开,因为整个验电器都感应出了正电荷C. 验电器金箔张开,因为整个验电器都感应出了负电荷D. 验电器金箔张开,因为验电器的下部箔片感应出了正电荷 答案 D解析 相对于金属球来讲,金属箔片是距离带电体A 较远的一端,根据静电感应规律可知,验电器的两金属箔片都带上了正电荷,而同种电荷相斥,所以金属箔片张开,即D 正确•电荷守恒定律的理解和应用-92.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带有电荷量为Q A = 6.4X 10 C 、Q B = —-93.2X 10 C,让两个绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少个电子?答案 电子由B 球转移到了 A 球,转移了 3.0X 1010个电子解析 当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配 .由于两C.在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带Q B'的正电,这样,共转移的电子电荷量为A Q B=Q B'—Q B= [1.6 X10 一9—(- 3.2X10一9)]C =-94.8X 10 C.—9转移的电子数n = 如=4.8 X 10— /=3.0X 1010(个).e 1.6X 10 C ' 丿静电的应用与防护3•专门用来运输柴油、汽油的油罐车,在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链,对它的作用下列说法正确的是()A. 让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定的静电荷B. 让铁链发出声音,以引起其他车辆的注意C. 由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导入大地,从而避免了火花放电D. 由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导入大地,从而避免了火花放电答案C解析在运输柴油、汽油时,由于上下左右颠簸摇摆,造成油和油罐摩擦而产生静电,所以在油罐车尾部装一条拖在地上的铁链能将静电导入大地从而避免静电的积累1一4q,1故A、B所带电荷量大小之比为 d = 1 2 * 4-=;.q B 1 14q借题发挥(1)相同的金属球带同种电荷时,接触时总电荷量平分.(2 )相同的金属球带异种电荷时,接触时电荷中和后将剩余电荷平分三、静电的应用与防护1•静电的危害:雷鸣闪电造成人畜伤亡,静电火花引发的爆炸和火灾,静电放电导致电子设备的故障,以及工业中的一些静电危害等2•防止静电危害的措施有:①尽快导走多余电荷,避免静电积累;②调节空气的湿度;③易。
第1节静电现象及其应用[目标定位] 1.知道静电现象和摩擦起电的原因.2.知道自然界中存在两种电荷,理解电荷守恒定律.3.了解静电的应用和防止静电危害的方法.一、静电现象1.两种不同材料的物体相互摩擦后能够吸引轻小物体,就说物体带了“电”,带电的物体叫做“带电体”,通过摩擦使物体带电的方法被称为“摩擦起电”.2.电荷的电性及相互作用(1)自然界只有两种电荷:正电荷和负电荷.(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.想一想:你除了知道摩擦可以起电之外,还知道哪些方式可以起电?答案接触起电(或感应起电).二、摩擦起电现象的解释1.原子由原子核及围绕核运动的多个电子所构成.在正常情况下,原子是呈电中性的.2.电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在任何的物质运动变化过程中,电荷的总量保持不变.3.电荷量:物体所带电荷的多少称为电荷量,简称电量.在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,简称库,用符号C表示.4.元电荷:一个电子所带电荷量的绝对值为1.6×10-19__C,它是电荷的最小单元,称为元电荷,记作e=1.6×10-19C.任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍.5.摩擦起电的过程实质上是通过做功使正负电荷分离的过程.想一想:有人把摩擦起电说成是“摩擦生电”,这种说法对吗?为什么?答案不对.摩擦起电的过程是电荷的转移,而不是产生了电荷.三、静电的应用静电除尘、静电复印、静电加速器、静电喷涂与静电植绒.四、静电的危害与防止1.静电的危害(1)在印刷、纺织等过程中,由于摩擦起电,正负电荷的吸引可能造成纸张粘连、棉纱缠绕.(2)在化工产品的生产过程中,由于摩擦起电,当电荷积累到一定程度时,会发生放电或打火.2.静电防止的办法(1)采用消除静电装置.(2)增加空气湿度.(3)使用抗静电材料.想一想:除了以上关于防止静电危害的方法外,你还知道生活中哪些是防止静电危害的方法或措施?答案雷电这一静电现象常常会造成巨大的自然灾害,为了避免建筑物遭受雷击,通常在高大的建筑物上安装避雷针.轮船上的工作人员穿导电材料做的衣服,输油管每隔100~300 m就要接地一次,油罐车的尾部拖一条铁链都是为了防止静电的危害.一、起电方式1.摩擦起电(1)原因:不同物体间摩擦时,由于摩擦做功使电子获得能量发生转移,结果使物体分别带上等量异种电荷.一个物体与其他不同物体摩擦起电时,该物体带正电,还是带负电,取决于两物体中的原子核对电子的束缚能力的相对大小. (2)实质:用摩擦的方法使电荷发生了转移.2.接触带电(1)方法:用带电导体与不带电导体接触或两个带相反电荷但所带电荷量不同的导体相接触,都可以使导体带电.(2)实质:电荷从一个物体转移到另一物体.【例1】(多选)(2018·宿迁学业水平模拟)摩擦带电是一种常见的带电方式,关于摩擦带电,下列说法正确的是()A.梳子和头发摩擦后梳子能够吸引轻小物体,因为摩擦使梳子带电B.在A选项中梳子带电后头发就不带电了C.摩擦带电产生了电荷,使自然界中的电荷数增加了D.摩擦带电的本质是电荷发生了转移解析摩擦带电并不是创生了电荷,而是电荷从一个物体转移到另外一个物体,使两个原来不带电的物体正电荷数目和负电荷数目都不相等,从而显电性.答案AD二、电荷守恒定律1.“总量”:指电荷的代数和.2.起电过程的本质:电子发生了转移,也就是说物体所带电荷的重新分配.3.两个完全相同的金属球接触后将平分电荷,即Q1′=Q2′=Q1+Q22,Q1和Q2可以是同种电荷,也可以是异种电荷.【例2】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量Q A=6.4×10-9C,Q B=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接触.接触后B带多少电荷量?在接触过程中,电子如何转移?解析接触后两球电荷量相等,电荷量为Q A′=Q B′=(6.4×10-9C)+(-3.2×10-9C)2=1.6×10-9C,在接触过程中,电子从B球转移到A球.答案 1.6×10-9C电子从B球转移到A球三、静电的应用与防止1.静电的应用静电技术应用的原理:应用了同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理.主要应用:静电复印、静电除尘、静电加速器、静电喷涂、静电植绒、静电喷药、静电育种、静电杀菌和静电治病等.(1)静电复印机的原理:利用了静电的吸附作用.(2)静电除尘的原理:带电粒子受到电场力的作用,会向电极运动,最后被吸附在电极上.如果筒内充满烟雾,把两个电极接在高压电源上,烟雾很快就消失. (3)静电喷漆的原理:当油漆从喷枪中喷出时,喷嘴使油漆微粒带正电.它们相互排斥,扩散开来形成一大团漆云,被吸附在带负电的物体表面.这种静电喷漆的方法省漆而均匀.2.静电的防止(1)印染厂里的静电的危害与防止危害:在印染厂里,棉纱、毛线、化学纤维上的静电会吸引空气中的尘埃,使印染质量下降.防止:使车间里保持一定湿度,让电荷随时放出.(2)雷电这一静电现象常常会造成巨大的自然灾害,为了避免雷电的危害,通常使用避雷针.避雷针是由富兰克林发明的.(3)简单易行而又安全可靠的防止静电危害的方法:用导体把容易产生静电的部件良好接地.例如:轮船上的工作人员穿导电材料做的衣服;输油管每隔100~300 m就要接地一次;油罐车的尾部拖一条铁链.【例3】(单选)(2018·南京学业水平模拟)为了防止静电产生的危害,下列做法正确的是()A.在高大的建筑物顶端装上避雷针B.小汽车上有一根露在外面的小天线C.在高大的烟囱中安装静电除尘器D.汽车制造厂车间里进行静电喷漆解析当打雷的时候,由于静电的感应,在高大的建筑物顶端积累了很多的静电,容易导致雷击事故,所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以利用尖端放电,中和云层电荷,保护建筑物的安全,属于静电危害的防止,选项A符合题意;小汽车上有一根露在外面的小天线,是接收无线电信号的,与静电的利用和防止无关,选项B不符合题意;静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,属于静电应用,选项C不符合题意;喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,属于静电应用,选项D不符合题意.答案 A[针对训练] (单选)关于静电的利用和防范,以下说法正确的是()A.没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁B.油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上,避免产生电火花引起爆炸C.飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成,可防止静电积聚D.手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品,可防止麻醉药燃烧解析下雨时,一般会有雷电,如果在高大建筑物顶端装上避雷针,通过避雷针与大地相连,就能及时把电荷导入大地,从而避免建筑物被雷电击坏,如果没有安装会有危险,但对低矮的建筑不至于一定被雷电击毁,选项A错误;油罐车在运动的过程中,由于里面的油在晃动,也会摩擦产生静电,后面拖一条铁链就可以及时的把产生的静电导走,有利于消除静电,故选项B正确;飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎,是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体而转移给大地,以免发生放电现象,保证飞机和乘客的安全,选项C错误;绝缘性能良好的化纤制品的衣服不能及时把静电导入大地,容易造成手术事故,选项D错误.答案 B电荷的产生及作用1.(单选)下列关于摩擦起电的原因,正确的说法是()A.摩擦后产生了新的电荷B.电子和正电荷同时按相反方向转移C.电子从一个物体转移到另一个物体D.正电荷从一个物体转移到另一个物体解析摩擦起电过程中,电子从一个物体转移到另一个物体,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,在摩擦起电过程中没有产生新电荷,只是电子发生转移.答案 C电荷守恒定律2.(单选)导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带-q的负电荷,将两导体接触一会后再分开,则导体B的带电荷量是()A.-qB.qC.2qD.4q解析电荷接触过程中电荷要先中和后平分,Q1′=Q2′=Q1+Q22=+5q+(-q)2=2q,选项C正确.答案 C静电现象的应用与防止3.(多选)如图1所示是静电除尘的原理示意图,关于静电除尘的原理,下列说法正确的是()图1A.中间金属丝A与金属管B分别接高压电源的电极B.金属丝和金属管带电后具有吸引轻小物体的作用C.烟尘通过该空间时被A、B两个电极的电荷吸引而被吸附,能起到除尘的作用D.烟筒本身就有除尘作用,没有必要加高压电源解析烟筒内的两个金属电极必须接在高压电源上,使两个电极被充电而带上等量异号电荷,管内存在强电场,它使空气电离而产生电子和正离子。
学业分层测评(一) 认识静电(建议用时:45分钟)[学业达标]1.(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了【解析】摩擦起电的实质:两物体互相摩擦时,束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上.感应起电的实质:带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使靠近导体一端带异种电荷,远离的另一端带同种电荷,即电荷在物体不同部分之间的转移.根据电荷守恒定律,电荷不能被创造.选项B、C正确.【答案】BC2.将一束塑料包扎带一端打结,另一端撕成细条后,用手迅速捋细条,观察到细条散开了,如图115所示,下列关于细条散开现象的分析中,正确的是( )【18152005】图115A.撕成细条后,由于空气浮力作用使细条散开B.撕成细条后,所受重力减小,细条自然松散C.由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开D.细条之间相互感应起电,相互排斥散开【解析】由于手在捋塑料细条时摩擦起电,细条带同种电荷相互排斥而散开.C选项正确.【答案】 C3.(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电【解析】两种不同材料的绝缘体相互摩擦,使电子发生转移,失去电子的带正电,得到电子的带负电,质子并不发生转移,而且相互摩擦的两个物体同时带上等量异种电荷,故B、D均正确.【答案】BD4.下列现象中不属于摩擦起电的是( )A.被丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑B.在干燥的冬季脱毛绒衣时,会听到轻微的噼啪声C.擦黑板时粉笔灰纷纷飞扬,四处飘落D.穿着化纤类织物的裤子走路时,裤腿上常容易吸附灰尘【解析】摩擦起电后物体带静电,能吸引轻小物体,也能产生火花放电,故选项C 正确.【答案】 C5.(多选)下列关于物质的电结构的说法正确的是( )【18152006】A.物质是由原子组成的,原子是由带正电的原子核和绕核旋转的带负电的电子组成的B.原子核是由质子和中子组成的C.质子带正电,电子带负电,中子不带电D.电中性的物体若内部的原子失去电子,则该物体带了负电【解析】电中性的物体若内部的原子失去电子,则该物体带了正电.故D错误.【答案】ABC[能力提升]6.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况不可能的是( )A.带有等量异种电荷B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷D.一个带电,一个不带电【解析】两个完全相同的金属球相互接触,电荷的分配原则是:同种电荷时相互平分,异种电荷时先中和再平分,所以两球接触后再分开,表现为相互排斥,则两球一定不可能带等量异种电荷.故选A.【答案】 A7.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为( )【18152007】A.A球的正电荷转移到B球上B.B球的负电荷转移到A球上C.A球的负电荷转移到B球上D.B球的正电荷转移到A球上【解析】A、B两球相碰时,B球上的电子(负电荷)在A球上正电荷的吸引力作用下,转移到A球上,B球失去电子带正电,A球得到电子,中和部分电荷后,仍带正电.【答案】 B8.两个大小材质完全相同的金属小球a、b,带电量分别为+3q和-q,两小球接触后分开,小球带电量为( )A.a为+3q,b为-q B.a为-q,b为+3qC.a为+2q,b为-2q D.a为+q,b为+q【解析】完全相同的金属接触后平分电荷,故选项D对.【答案】 D9.有A、B、C三个塑料小球,A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则( )【18152008】A.B、C球均带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电D.B、C球都不带电【解析】因为A和B、C和A是相互吸引的,如果A带正电,说明B、C不可能带正电,但是B和C也是互相吸引的,因此B、C不能带同号电荷且必有一个带电,由此可见C项正确.【答案】 C10.如图116所示,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是( )图116A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【解析】感应起电的实质:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷趋近或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷,即负电荷在物体的不同部分之间转移,但正电荷不移动.【答案】 B11.(多选)如图117所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是( )【18152009】图117A.先把两球分开,再移走棒B.先移走棒,再把两球分开C.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开D.棒的带电情况不变,两导体球不能带电【解析】带电棒靠近两导体球时,会在甲球感应出异种电荷,乙球聚集同种电荷.此时若先分开甲、乙,再拿走棒,甲带上与带电棒电性相反的电荷,乙带上与之相同的电荷;若先移走带电棒,甲、乙两球将呈电中性,再分开甲、乙两球,两球都不带电,故选项A 对,选项B、D错.将带电棒与两球接触,分开后两球带上与带电棒同种性质的电荷,故选项C对.【答案】AC12.如图118所示的带电小球与手指之间可以产生相互吸引,带电的梳子可以吸引不带电的小球.你能解释为什么会出现这种现象吗?图118【解析】因为带电体在靠近不带电体时,不带电体靠近带电体的一端由于静电感应,会带上与带电体相异的电荷,异种电荷相互吸引.如本题中带电的小球靠近不带电的手指时,手指上感应出了异种电荷,手指与带电小球之间有吸引作用,所以就出现了题图中所述现象;同理不带电的小球靠近带电的梳子时,会因感应起电,而出现题图所描述的现象.【答案】见解析。
学业分层测评(一) 认识静电
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是()
A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷
B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分
D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
【解析】摩擦起电的实质:两物体互相摩擦时,束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上.感应起电的实质:带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使靠近导体一端带异种电荷,远离的另一端带同种电荷,即电荷在物体不同部分之间的转移.根据电荷守恒定律,电荷不能被创造.选项B、C正确.
【答案】BC
2.将一束塑料包扎带一端打结,另一端撕成细条后,用手迅速捋细条,观察到细条散开了,如图1-1-5所示,下列关于细条散开现象的分析中,正确的是
()【导学号:18152005】
图1-1-5
A.撕成细条后,由于空气浮力作用使细条散开
B.撕成细条后,所受重力减小,细条自然松散
C.由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开
D.细条之间相互感应起电,相互排斥散开
【解析】由于手在捋塑料细条时摩擦起电,细条带同种电荷相互排斥而散开.C选项正确.
【答案】 C
3.(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是()
A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子
B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷
C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
【解析】两种不同材料的绝缘体相互摩擦,使电子发生转移,失去电子的带正电,得到电子的带负电,质子并不发生转移,而且相互摩擦的两个物体同时带上等量异种电荷,故B、D均正确.
【答案】BD
4.下列现象中不属于摩擦起电的是()
A.被丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑
B.在干燥的冬季脱毛绒衣时,会听到轻微的噼啪声
C.擦黑板时粉笔灰纷纷飞扬,四处飘落
D.穿着化纤类织物的裤子走路时,裤腿上常容易吸附灰尘
【解析】摩擦起电后物体带静电,能吸引轻小物体,也能产生火花放电,故选项C 正确.
【答案】 C
5.(多选)下列关于物质的电结构的说法正确的是()
【导学号:18152006】A.物质是由原子组成的,原子是由带正电的原子核和绕核旋转的带负电的电子组成的
B.原子核是由质子和中子组成的
C.质子带正电,电子带负电,中子不带电
D.电中性的物体若内部的原子失去电子,则该物体带了负电
【解析】电中性的物体若内部的原子失去电子,则该物体带了正电.故D错误.【答案】ABC
[能力提升]
6.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况不可能的是()
A.带有等量异种电荷
B.带有等量同种电荷
C.带有不等量异种电荷
D.一个带电,一个不带电
【解析】两个完全相同的金属球相互接触,电荷的分配原则是:同种电荷时相互平分,异种电荷时先中和再平分,所以两球接触后再分开,表现为相互排斥,则两球一定不可能带等量异种电荷.故选A.
【答案】 A
7.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为()
【导学号:18152007】A.A球的正电荷转移到B球上
B.B球的负电荷转移到A球上
C.A球的负电荷转移到B球上
D.B球的正电荷转移到A球上
【解析】A、B两球相碰时,B球上的电子(负电荷)在A球上正电荷的吸引力作用下,转移到A球上,B球失去电子带正电,A球得到电子,中和部分电荷后,仍带正电.【答案】 B
8.两个大小材质完全相同的金属小球a、b,带电量分别为+3q和-q,两小球接触后分开,小球带电量为()
A.a为+3q,b为-q B.a为-q,b为+3q
C.a为+2q,b为-2q D.a为+q,b为+q
【解析】完全相同的金属接触后平分电荷,故选项D对.
【答案】 D
9.有A、B、C三个塑料小球,A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则()
【导学号:18152008】
A.B、C球均带负电
B.B球带负电,C球带正电
C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电
D.B、C球都不带电
【解析】因为A和B、C和A是相互吸引的,如果A带正电,说明B、C不可能带正电,但是B和C也是互相吸引的,因此B、C不能带同号电荷且必有一个带电,由此可见C项正确.
【答案】 C
10.如图1-1-6所示,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是()
图1-1-6
A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动
B.枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动,正电荷不移动
C.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
【解析】感应起电的实质:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷趋近或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷,即负电荷在物体的不同部分之间转移,但正电荷不移动.【答案】 B
11.(多选)如图1-1-7所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是()
【导学号:18152009】
图1-1-7
A.先把两球分开,再移走棒
B.先移走棒,再把两球分开
C.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开
D.棒的带电情况不变,两导体球不能带电
【解析】带电棒靠近两导体球时,会在甲球感应出异种电荷,乙球聚集同种电荷.此时若先分开甲、乙,再拿走棒,甲带上与带电棒电性相反的电荷,乙带上与之相同的电荷;若先移走带电棒,甲、乙两球将呈电中性,再分开甲、乙两球,两球都不带电,故选项A 对,选项B、D错.将带电棒与两球接触,分开后两球带上与带电棒同种性质的电荷,故选项C对.
【答案】AC
12.如图1-1-8所示的带电小球与手指之间可以产生相互吸引,带电的梳子可以吸引不带电的小球.你能解释为什么会出现这种现象吗?
图1-1-8
【解析】因为带电体在靠近不带电体时,不带电体靠近带电体的一端由于静电感应,会带上与带电体相异的电荷,异种电荷相互吸引.如本题中带电的小球靠近不带电的手指时,手指上感应出了异种电荷,手指与带电小球之间有吸引作用,所以就出现了题图中所述现象;同理不带电的小球靠近带电的梳子时,会因感应起电,而出现题图所描述的现象.【答案】见解析。