第1讲 自然界的电现象

第1讲自然界的电现象、电路【知识梳理】自然界的电现象知识点1静电现象1、静电现象：经摩擦后的物体能吸引或排斥轻小物体的现象称为静电现象。2、摩擦起电：物体因摩擦而带电的现象，叫做摩擦起电。3、电荷间的相互作用规律（1）自然界存在着两种电荷，人们把丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷规定为正电荷，把毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷规定为负电荷。（2）电荷的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。温馨提醒①摩擦起电并没有创造出电荷，只是使电荷从一个物体转移到另一个物体；②摩擦过程中两个物体所带电荷总是等量而异种的，电荷总量没有发生改变，电荷是始终守恒的；③两物体相互摩擦时，得到电子的物体因多余的电子带负电，失去电子的物体因缺少电子而带正电；④两物体相互吸引，两物体不一定都带电，可能是一种带电一种不带电；如果两物体相互排斥，那么两物体一定带同种电荷。知识点2其它带电方式1、接触起电（1）带电体与不带电体相互接触后，使原来不带电的物体带上同种电荷的方法叫做接触起电，使电荷在带电体和不带电体之间发生了转移。（2）特点：两个相同金属球相接触，金属球平分剩余总电量；不同金属球则按比例分配。2、感应起电（1）导体在电场的作用下电荷重新分布的现象，称为感应起电。（2）特点：近、远端带上等量的异种电荷。3、大气中的放电现象（1）火花放电：等量的正、负电荷发生剧烈的电中和现象，同时还伴随着发光和发声。（2）尖端放电：电荷从尖端处逐渐释放与周围空气中的异种电荷发生电中和的现象。尖端放电是比较缓慢的局部电中和现象。【例题精析】考点1摩擦起电的实质例1．甲、乙两种干燥的绝缘物体，将它们相互摩擦后分开，发现甲带正电、乙带负电，下列分析中正确的是（）A．摩擦过程中甲失去电子、乙得到电子，摩擦之后甲、乙靠近会相互吸引 B．摩擦过程中甲得到电子、乙失去电子，摩擦之后甲、乙靠近会相互吸引 C．摩擦过程中甲失去电子、乙失去电子，摩擦之后甲、乙靠近会相互排斥 D．摩擦过程中甲得到电子、乙得到电子，摩擦之后甲、乙靠近会相互排斥【变式练习】1．小猫在玩耍气球，过一段时间后，气球就“粘”在小猫身上，如图所示，关于这一现象分析正确的是（）A．小猫和气球摩擦创造了电荷 B．小猫和气球可能带同种电荷 C．气球上的正电荷转移到小猫身上 D．小猫和气球可能带异种电荷2.摩擦起电跟物质的种类有很大关系，严格说来，与物质的结构和化学成分有关。各种物质中的电子脱离原子所需要的能量是不同的。因此，不同物质的起电顺序是不同的。见下列起电顺序表：起电顺序（正→负）有机玻璃玻璃毛皮丝绸纸金属硬橡胶石蜡涤纶硬塑料聚乙烯聚丙烯根据你所学的摩擦起电知识和起电顺序表，判断下列说法正确的是（）A．跟纸摩擦过的硬橡胶棒带正电 B．跟纸摩擦过的玻璃棒带负电 C．跟涤纶摩擦过的硬橡胶棒带正电 D．跟涤纶摩擦过的玻璃棒带负电3．小明用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒做了如图甲、乙、丙三次实验。你是怎么知道用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷不同的？（选填符号）A．由丙图可知；B．由甲图与丙图对比可知；C．由甲图与乙图对比可知。丝绸摩擦的玻璃棒带正电，是因为它（选填“得到”或“失去”）电子。考点2电荷间的相互作用例2．如图，一根被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近干燥的软木屑，玻璃棒能吸引软木屑，但软木屑接触到棒以后，往往又剧烈地跳离此棒。关于该现象下列说法正确的是（）A．被摩擦过的玻璃棒因失去电子而带负电 B．玻璃棒吸引软木屑后，软木屑不带电 C．玻璃棒吸引软木屑是因为异种电荷相互吸引 D．软木屑跳离玻璃棒是由于带上同种电荷而互相排斥【变式练习】4．如图是李老师在研究静电现象时所做的三组实验，其中甲图是两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时的情景，乙图是两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时的情景，丙图是用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时的情景，下列说法中正确的是（）A．甲图中两个橡胶棒带有异种电荷 B．乙图中的现象可以说明异种电荷相互吸引 C．丙图中的现象可以说明同种电荷相互排斥 D．该实验现象可以说明玻璃棒上的电荷和橡胶棒上的电荷是不同的5．如图所示，P1、P2、P3表示将小球B先后悬吊在距离A球远近不同的位置，小球偏离竖直方向的原因是同种电荷相互，电荷间的距离越大，其相互间的作用力越。（6）6．近期河南省实验中学物理刘老师在课堂上展示的“天女散花”荣登各大教育网站。如图所示，使金属盘带上电，撒上纸花，只见纸花如同烟花绽放一样飞舞起来。纸花飞起的原因是。纸花落在地上不再带电，可以用带电的塑料板将地上的纸花“吸”起来回收再利用，这是利用的原理。考点3物体带电情况的判断例3．甲和乙是两个轻质泡沫小球，丙是用丝绸摩擦过的玻璃棒，甲、乙、丙三者之间相互作用时的场景如图所示，由此判断（）A．小球甲一定带正电 B．小球乙一定带正电 C．小球甲可能带负电 D．小球乙一定不带电【变式练习】7.有A、B、C三个轻质小球，其中A球靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时被排斥.现将A分别与B、C靠近，它们相互作用的情况，如图甲、乙所示下列判断正确的是（）A．B球一定带负电，C球可能带正电 B．B球可能不带电，C球一定带负电 C．B球可能带正电，C球一定带正电 D．B球一定不带电，C球可能带负电8．如图甲是无风条件下铝箔气球的静止状态，图乙是用带正电的a棒靠近气球时的情景。图丙是用b棒靠近气球时的情景，则（）A．气球可能不带电 B．a棒的质子数比电子数少 C．b棒带正电 D．b棒可能不带电9．甲、乙、丙三个带电体，甲和乙互相吸引，甲和丙互相排斥，已知丙带正电，则正确的是（）A．甲带正电，乙带负电 B．乙所带电性不能确定 C．乙带正电，甲带负电 D．甲、乙均带负电考点4验电器的原理及使用例4．如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器，在这个过程中描述正确的是（）A．验电器的金属箔张开一定角度是因为同种电荷相互排斥 B．验电器的两片金属箔都带上了正电荷 C．毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒失去了电子 D．橡胶棒接触验电器时，正电荷从金属球转移到橡胶棒上【变式练习】10、取两个相同的验电器甲和乙，使甲带电，乙不带电。可以看到甲的金属箔张开，乙的金属箔闭合（如图所示）。用带绝缘柄的金属棒将甲和乙的两金属球连接起来，则甲、乙金属箔张开角的变化情况是（）、A．甲和乙都不变 B．甲变小，乙张开 C．甲变大，乙不变 D．甲闭合，乙张开11．如图所示，小杜同学用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，看到验电器的金属箔张开，在这个过程中（）A．玻璃棒和验电器都带负电荷 B．玻璃棒带正电荷，验电器带负电荷 C．用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷 D．金属箔张开是因为同种电荷相排斥12．在下面电学中的几个小实验，说法正确的是（）A．甲图，将气球在小女孩头发上摩擦后，小女孩的头发会飘起来，是因为气球带电，头发也带了电 B．乙图，用毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒，它们相互排斥说明另一根橡胶棒不带电 C．丙图，a带正电，b不带电，用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时，金属棒中正电荷从a向b定向移动 D．丁图，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端，发现吸管向玻璃棒靠近，说明吸管一定带负电【巩固练习】1．某同学做了以下实验：某轻小物体能够被用丝绸摩擦过的玻璃棒吸引，也能被用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引。由此可推断该轻小物体的带电情况是（）A．带正电 B．不带电 C．带负电 D．都有可能2．如图所示是A、B、C三个轻质带电小球的相互作用情况。若A带正电，则B、C的带电情况是（）A．B、C都带正电 B．B、C都带负电 C．B带正电，C带负电 D．B带负电，C带正电（2）（3）3．小科用一个不带电的轻质泡沫球靠近电脑显示屏，小球偏至如图实线位置。据此推测显示屏（）A．带正电 B．带负电 C．不带电 D．一定带电（4）（6）4．如图有甲、乙、丙三个泡沫塑料小球，甲带正电。先用甲靠近乙，发现乙被排斥：再用乙靠近丙，丙被吸引；若用丙接触中带负电的验电器的金属球。则下列判断正确的是（）A．验电器的金属箔片的夹角一定不变 B．验电器的金属箔片的夹角一定变小 C．验电器的金属箱片的夹角一定变大 D．丙球可能不带电5．如图为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况。下列说法中正确的是（）A．用丝绸摩擦玻璃棒，丝绸会失去电子 B．用丝绸摩擦橡胶棒，橡胶棒带正电 C．用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的玻璃棒带的是异种电荷 D．用丝绸摩擦过的橡胶棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒带的是同种电荷6．甲、乙两种干燥的绝缘物体，甲的原子核对核外电子的束缚能力较强。将它们相互摩擦后分开。则甲因（填：“失去”或“得到”）电子带（填：“正电”或“负电”），再将甲乙相互靠近会发生（填“吸引”或“排斥”）。7．将一段塑料捆扎带的一端打个结，从另一端把它撕成细丝，然后拿一块干净手帕衬着，把塑料细丝由上而下捋几遍，会观察到现象。请解释产生该现象的原因。8．如图，探究“两种电荷间的相互作用规律”。（1）两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时，它们之间发生相互排斥的现象。两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，它们之间发生相互排斥的现象。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时，它们之间发生相互吸引的现象；由此实验可以得出。（2）小明和小红在做此实验时，小明才做完一次实验后就得出结论，小红认为小明的实验结论不对。你认为小明不对的原因是：。9．如图两只硬橡胶球，带有等量正电荷，按如图所示的方式将一个金属小环M串在一根光滑的绝缘杆上，位于两硬橡胶球中间，恰好平衡。（1）金属小环M的带电情况是；A.一定带正电B.一定带负电C.一定不带电D.带正电、带负电或不带电均有可能（2）若用绝缘橡胶棒将金属小环向右侧稍移一些，释放后，小环向中间处运动。则金属小环M带电。10．利用身边常见的物品经常可以做很多有趣的实验，图中是某老师利用细塑料丝、干燥餐巾纸和PVC塑料管做的“静电章鱼”实验，具体做法如下：①在桌面铺一张白纸，将塑料丝放在纸上，用餐巾纸压上，从根部向前摩擦几次。②用餐巾纸裹住塑料管反复摩擦十几次。③将摩擦过的塑料丝拿着根部向上抛起，塑料管去靠近塑料丝，塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开并漂浮起来。塑料丝为什么会像“章鱼张开爪”一样散开并漂浮在空中呢？请你解释这个现象（忽略空气的作用力）。【知识梳理】电路知识点1导体和绝缘体1、导体：容易导电的物体叫做导体，如金属、大地、石墨及酸碱盐的水溶液都是导体。2、绝缘体：不容易导电的物体叫做绝缘体，如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等都是绝缘体。3、绝缘体在通常情况下是不容易导电的，但在某些条件下绝缘体会转变为导体。如常温下的玻璃是绝缘体，但在高温下玻璃变成了导体；又如干燥的空气是绝缘体，而潮湿空气却是导电的。知识点2电路1、电路的组成：电源、用电器、开关、导线电路组成元件作用举例电源提供电能的装置，把其他形式的能转化为电能干电池、蓄电池、发电机用电器将电能转化为其他形式的能电灯、电炉、电视机、电铃、电冰箱开关用来接通或断开电路，从而控制用电器拉线开关、拨动开关、闸刀开关导线连接电路元件组成电流的路径铜导线、铝导线2、电路的三种状态①通路：正常接通的电路。通路时电路中有电流，用电器能工作。如图甲所示。②开路（断路）：断开的电路，即电路中有一处或多处断开。断路时，电路中无电流流过，用电器不能工作。如图乙所示。③短路：用导线将电源的两极直接连在一起的电路。特别要注意：由于短路时电流很大，会烧坏电源，并有一定的危险（发生火灾），所以短路是绝对不允许的。如图丙所示。3、电路图（1）常用电路元件符号（2）用电路元件符号表示电路中各元件的连接关系的图叫做电路图。①要用统一的符号表示；②连线时要画得横平竖直；③元件不能画在拐角处；④线路要画得简洁、整齐、美观、布局合理，整体呈长方形。知识点3电路连接的基本方式1、电路的连接方式：连接串联并联定义把原件逐个顺次连接起来的电路。把元件并列连接起来的电路。特征电路中只有一条电流路径一处断开，所有用电器都停止工作。电路中的电流路径至少有两条，电路中的元件独立工作互不影响。开关作用控制整个电路。干路中的开关控制整个电路，支路中的开关控制该支路。电路图2、干路和支路：①分支点：在并联电路里，并联用电器的连接点。②干路：从电源的两极到两个分支点的那部分电路。③支路：两分支点之间的电路。【例题精析】考点1通路、断路、短路判断分析【例1】在如图所示的电路中，（1）当S1、S2都断开时，称为路；（2）当S1、S2都闭合时，称为路；（3）当S1闭合、S2断开时，称为路。【例2】关于如图所示，（1）若S1断开，S闭合时，L1灯，L2灯；（2）若S1闭合开，S断开时，L1灯，L2灯；（3）若S1、S都闭合时，L1灯，L2灯；（填亮或不亮）考点2串并联电路的特点、识别【例3】如图所示的电路图，下列说法正确的是：①闭合S2，断开S1、S3时，两灯串联②闭合S1、S3，断开S2时，两灯并联③闭合S1、S2，断开S3时，L1发光而L2不发光④闭合S2、S3，断开S1时，两灯都发光【例4】如图所示的电路中，当开关S1、S2断开或闭合时①若S1、S2闭合，可以工作的灯泡有：；此时电路联．②若S1、S2断开，可以工作的灯泡有：；此时电路联．③S1断开，S2闭合，可以工作的灯泡有：；此时电路联 【变式练习】1．学习了电路的串联和并联后，小明连接了有两盏灯和一个开关的电路，闭合开关，两盏灯都发光，对于该电路小明进行了如下总结，其中正确的是（）A．断开开关，两盏灯同时熄灭，两盏灯一定是串联 B．通过两盏灯的电流相等，则两盏灯一定是串联 C．通过两盏灯的电流不相等，则两盏灯一定是并联 D．两盏灯亮度不同，则两盏灯一定是并联2．如图所示为一种声光警报器的电路图，闭合开关S1和S2后，会出现的现象是（）A．灯不亮，铃响 B．灯亮，铃响 C．灯不亮，铃不响 D．灯亮，铃不响3．如图所示的电路中，两个灯泡接入电路，则下列说法正确的是（）A．S闭合后，电路处于通路状态，两灯不发光 B．S闭合后，电路将发生短路，会损坏电源和灯泡 C．要想S闭合后两灯发光，可将导线d由D点拆下，接到C点 D．要想S闭合后两灯发光，必须去掉导线b4．在如图所示的电路中，下列说法正确的是（）A．只闭合开关S1时，灯泡L1、L2串联 B．只闭合开关S2时，灯泡L1、L2串联 C．只闭合开关S1、S2时，灯泡L1、L2串联 D．闭合开关S1、S2、S3时，灯泡L1、L2均发光5．如图所示为某定时炸弹的引爆电路工作原理图，当起爆器中有电流通过时就会引爆炸弹。请你结合所学知识进行排爆分析。（1）定时器（时钟）安装在（选填“a”或“b”）导线上。在定时阶段，该导线是（选填“通”或“断”）路，所以在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹。（2）为使该定时爆炸装置停止工作，在定时阶段应立即剪断导线（选填“a”或“b”）。（5）（6）6．如图所示，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，可以用图示的测通器来测试，其操作过程如下：（1）连接A和B，将测通器的m连接在D上。当n连接F时小灯泡发光，连接E时小灯泡不发光。由此可以确定为同一导线的两端（填字母，下同）。（2）为了弄清另两根导线的两端，可连接A和C，测通器的一端必须与相连时，另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。（3）接着小明和小亮两同学按照如图丙所示的电路图合作连接了电路。当他们刚连接好最后一根导线时，就发现灯L2亮了，而灯L1不亮，他们在实验操作中的不当之处是。（4）关于灯L1不亮，小明认为是L1断路了，而小亮说L1没有断路，你认为造成灯L1不亮的原因可能是，理由是。考点2串并联电路设计【例5】小明买了一辆新能源电动车，这辆电动车有三种启动方式：人脸识别（S1）、指纹识别（S2）、密码识别（S3），只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合，电动车启动，下列电路设计符合要求的是（）A．B． C．D．【例6】电动公交既节能、又环保。乘坐电动公交车时，车的前后两门（电路开关）中的任意一个门没有关闭好，电动公交车都无法行驶。如图中符合要求的电路是（）A．B． C．D．【变式练习】1．电热蚊香器是一种常用的除蚊工具。当蚊香器接上电源，需要闭合开关S，才能使指示灯L发光，发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是（）A． B． C． D．2．人民有信仰，国家有力量，我国是全球抗击新冠疫情最成功的国家。如图是我国医院里常用的人脸识别测温一体机，可以实现扫健康码查验、口罩检测、体温检测自动报警功能：当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S1闭合，红灯亮起；未配戴口罩时，开关S2闭合，红灯亮起；体温超过正常体温时，开关S3闭合，红灯亮起。下列电路设计正确的是（）A．B． C．D．3．如图是一只猫形的电动玩具，在它的体内有电池，猫的一只“手”相当于开关。向下压猫“手”。猫脸上有两只小电灯会一起发光、同时音乐响起。下列四幅表示其内部连接的电路图中，错误的是（）A．B． C．D．4．居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着造成很大浪费。科研人员利用“光敏”材料制在