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摩擦起电



排斥
吸引
【分析】
这是一道电学基础概念填空题,解题时需回忆电学入门的相关定义与性质:首先思考能吸引轻小物体的物体的特征,带电体的核心性质就是吸引轻小物体,由此确定第一个空的内容;再回忆使物体带电的方式中,通过摩擦实现的带电方式的专有名称,即可得出第二个空的答案。
【解析】
1. 根据带电体的基本性质:带了电的物体具有吸引轻小物体的本领,因此第一个空填“电”;
2. 依据摩擦起电的定义:通过摩擦使物体带电的方式叫作摩擦起电,因此第二个空填“摩擦起电”。
【答案】
电;摩擦起电
【知识点】
带电体的性质、摩擦起电的定义
【点评】
本题为电学入门的基础概念题,重点考查学生对带电体基本性质和摩擦起电定义的识记,是构建电学初步知识体系的基础内容,难度较低,需熟练掌握。
【难度系数】
0.9
【分析】
这道题考查电学中电荷的基础概念,解题思路是回忆课本中关于摩擦起电后电荷的规定以及自然界电荷的种类:首先明确丝绸摩擦有机玻璃棒、毛皮摩擦橡胶棒所带电荷的名称,再根据实验结论确定自然界电荷的种类,直接对应题目空格填写即可。
【解析】
根据物理学中对电荷的规定:用丝绸摩擦过的有机玻璃棒带的电荷称为正电荷;用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷称为负电荷。大量实验研究表明,自然界只存在两种电荷。
【答案】
正;负;两
【知识点】
两种电荷的规定;自然界电荷种类
【点评】
本题是电学入门的基础概念题,主要考查对两种电荷基本定义及自然界电荷种类的记忆,属于必须掌握的基础知识点,题目难度较低,需牢记课本中的相关规定。
【难度系数】
0.9
【分析】
这是一道电学基础概念题,解题时需要回忆电荷间的相互作用规律:首先明确电荷分为正、负两种,然后记住同种电荷之间的作用效果和异种电荷之间的作用效果,直接根据规律填写即可。
【解析】
根据电荷间的相互作用规律可知:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【答案】
排斥;吸引
【知识点】
电荷间的相互作用规律
【点评】
本题考查电学最基础的知识点,是后续学习静电现象、电路等知识的铺垫,需要准确牢记该规律,属于必掌握的基础内容。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解答这个问题,首先需要明确“起电”和“生电”的核心区别:“生电”意味着创造出新的电荷,而“起电”指的是使原本存在但未显现电性的电荷表现出电性。接下来要从摩擦起电的本质入手思考:物质的构成原子本身就带有等量的正、负电荷,物体平时呈电中性;摩擦过程中并没有创造新电荷,只是电荷发生了转移,因此不能用“生电”来描述,而应该用“起电”。
【解析】
1. 从物质的电性本质来看:所有物体都是由原子构成的,原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成,正常情况下,原子内的正电荷数与负电荷数相等,物体整体呈电中性,不显电性。
2. 摩擦起电的过程:当两个不同的物体相互摩擦时,由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,束缚能力较弱的物体的部分核外电子会转移到束缚能力较强的物体上。
3. 电荷的变化结果:失去电子的物体,正电荷数多于负电荷数,带正电;得到电子的物体,负电荷数多于正电荷数,带负电。整个过程中,电荷的总量并没有增加,只是发生了转移,并没有创造出新的电荷。
4. 名称的合理性:“摩擦起电”中的“起”是指使原本存在但不显电性的电荷显现出来,而“摩擦生电”中的“生”表示创造电荷,这与电荷不能被创造、只能转移的规律不符,因此称为“摩擦起电”,而非“摩擦生电”。
【答案】
因为摩擦起电的本质是电荷的转移,而非创造电荷。物体原本就带有等量的正、负电荷,呈电中性;摩擦时,不同物质的原子核对电子束缚能力不同,导致电子发生转移,使物体的正、负电荷数量不再相等,从而显现出电性。整个过程中电荷总量保持不变,没有产生新的电荷,所以称为“摩擦起电”,而不是“摩擦生电”。
【知识点】
1. 摩擦起电的本质
2. 电荷守恒定律
【点评】
本题重点考查对摩擦起电本质的理解,需要学生区分“起电”与“生电”的含义,明确电荷只能转移、不能被创造的规律,有助于学生建立正确的电学基本观念,同时引导学生重视对物理概念本质的探究。
【难度系数】
0.4
【分析】
要解决这个问题,我们可以从摩擦起电的实验要求和静电产生的条件入手思考:
1. 首先回忆摩擦起电的关键:摩擦起电依赖物体通过摩擦转移电子,且电荷能保留在物体上。如果器材受潮,水是导体,会快速导走摩擦产生的电荷,导致实验无法成功。所以需要先明确干燥对电荷保留的重要性,进而理解晒太阳或吹热风的目的。
2. 对于生活中静电现象的发生时机,要联系湿度的影响:干燥环境中,空气的导电性弱,电荷不容易被导走,所以更容易积累静电,由此联想生活中的场景。
【解析】
1. 实验前晒器材的原因:
摩擦起电的本质是电子的转移,实验成功需要摩擦产生的电荷能较长时间保留在物体上。如果实验器材受潮,潮湿的物体(含水分)导电性增强,摩擦产生的电荷会很快被导走,无法在物体上积累,导致实验难以成功。将器材晒太阳或用热风吹,是为了去除器材表面的水分,让器材保持干燥,减少电荷的流失,确保实验能顺利完成。
2. 生活中易发生静电现象的时机:
当环境比较干燥时(比如冬季的室内、晴朗干燥的天气),空气湿度低,物体表面的水分少,电荷不容易通过潮湿的空气导走,容易在物体上积累,所以这类情况下比较容易发生静电现象,比如冬天脱毛衣时会看到火花、听到噼啪声,干燥天气开门手碰门把手会触电等。
【答案】
1. 实验前将器材晒太阳(或用热风吹),是为了让器材保持干燥。因为潮湿的器材导电性较强,摩擦产生的电荷容易被导走,无法在物体上积累,会导致摩擦起电实验难以成功;干燥的器材能减少电荷流失,使电荷可以较长时间保留在物体上,保证实验顺利进行。
2. 生活中在干燥的环境下比较容易发生静电现象,比如冬季的室内、晴朗干燥的天气,此时空气湿度低,电荷不容易被导走,容易在物体上积累,像脱毛衣时产生静电火花、触碰金属门把手时被电到等场景都常见静电现象。
【知识点】
摩擦起电条件、静电与湿度的关系
【点评】
本题结合物理实验和生活实际,考查对摩擦起电原理及静电产生环境的理解,需要将物理知识与生活经验相结合,有助于提升学生运用物理知识解释生活现象的能力。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先观察实验现象:无静电时铝箔闭合,有静电时铝箔张开。我们需要结合电荷间的相互作用规律来分析原理:裸铜丝是导体,当带电物体靠近或接触铜丝时,电荷会传导到铝箔上,使两片铝箔带上同种电荷,同种电荷相互排斥,铝箔就会张开;不带电时铝箔无电荷,在重力作用下闭合。解题时先明确现象对应的电荷作用规律,再梳理验电器检验物体是否带电的逻辑。
【解析】
1. 工作原理:当带电的饮料吸管靠近自制验电器的裸铜丝时,铜丝作为导体,会将电荷传导到两片铝箔上,使两片铝箔带上同种电荷;根据同种电荷相互排斥的规律,两片铝箔相互排斥而张开。
2. 检验方法:将待检验物体靠近(或接触)裸铜丝,若铝箔由闭合变为张开,说明物体带电;若铝箔始终闭合,说明物体不带电。
3. 实验注意:干燥晴天的环境中,静电现象更明显,实验检验效果更好。
【答案】
该自制验电器利用同种电荷相互排斥的原理工作,可通过铝箔的状态检验物体是否带电:铝箔张开则物体带电,铝箔闭合则物体不带电。
【知识点】
同种电荷相互排斥;验电器原理;静电现象
【点评】
本题将静电相关知识与动手实验结合,既考查了电荷间相互作用规律的应用,又引导学生通过自制器材实践物理知识,帮助学生理解静电现象,实验环境的干燥程度会影响实验效果。
【难度系数】
0.3