52讲 电学专有讲义 （师生版） 2023年初中物理自主招生讲义68讲

第 1 页 / 共 38 页 初中物理自主招生讲义52 1．物体带电情况的判断 【知识点的认识】 判断物体是否带电的方法： （1）看物体能否吸引轻小物体．因为任何带电体都具有吸引轻小物体的性质． （2）看物体是否会跟其他带电体相互排斥．因为只有该物体带了电，它才有可能跟其他带 电体相互排斥．若相互排斥，这时可以肯定该物体带有与其他带电体相同性质的电荷． （3）利用验电器．只要物体带电，则当它接触（或靠近）验电器的金属球时，验电器的金 属箔都会张开一定的角度．同时，验电器还能大致判别带电的多少（即通过观察验电器金 属箔的张角大小来比较）和检验带电体所带电荷的种类（即将待检验的带电体与带有已知 电性的电荷的验电器的金属球接触，观察验电器的金属箔的张角有无减小的过程，若有， 则带电体上就带有跟验电器上电荷电性相异的电荷．反之，亦然）． 【命题方向】 利用电荷间的相互作用规律判断物体带电情况是命题的方式，主要以选择填空为主． 例1：如图所示，通草球甲、乙相互排斥，甲、丙相互吸引，如果已知甲带正电，那么乙、 丙的带电情况是（ ） ．乙带负电、丙带正电 B．乙带正电、丙带正电 ．乙带负电、丙带负电或不带电 D．乙带正电、丙带负电或不带电 分析：排斥的一定带同种电荷， 吸引的可能带异种电荷，可能一个带电，一个不带电． 根据上面的两个规律进行判断． 解：∵甲带正电，甲、乙相互排斥， ∴甲、乙一定带同种电荷，即乙一定带正电． ∵甲与丙相互吸引，而吸引的现象：一是带异种电荷的带电体之间；二是一个带电，一个 第 1 页 / 共 38 页 不带电． 由于已知甲一定带正电． ∴一是丙可能和甲带异种电荷，即带负电；二是丙可能不带电． 故选D． 点评：本题的关键是知道相互吸引的情况有两种，所以相互排斥的物体一定带同种电荷， 相吸的物体可能带异种电荷，可能是带电体吸引轻小物体． 例2：将带正电的玻璃棒靠近泡沫球，出现如图所示情形．若改用带负电的橡胶棒靠近这 个泡沫球，下列推理正确的是（ ） ．若相互吸引，则泡沫球带正电 B．若相互吸引，则泡沫球不带电 ．若相互排斥，则泡沫球带正电 D．若相互排斥，则泡沫球不带电 分析：带电体能够吸引轻小物体；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 解：带电体能够吸引轻小物体，异种电荷相互吸引，带正电的玻璃棒靠近泡沫球相互吸引 小球有可能不带电或带负电； 改用带负电的橡胶棒靠近这个泡沫球，若相互吸引，则小球不带电，选项B 正确，选项错 误；若相互排斥，则小球带负电，选项、D 错误． 故选B． 点评：此题考查带电体的性质和电荷间的相互作用规律，要综合分析解答． 【解题方法点拨】 （1）利用作用规律判断物体带电性质或电荷种类 利用作用规律判断的前提是物体一定带电，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引作 出带电异同的判断． （2）利用带电体的性质判断 利用带电体的吸引轻小物体的性质判断． 一．物体带电情况的判断（共4 小题） 第 1 页 / 共 38 页 1．小明拿塑料尺靠近被丝绸摩擦过的玻璃棒，发现它们相互吸引。此实验说明塑料尺（ ） ．一定带正电 B．一定带负电 ．一定不带电 D．可能带负电，也可能不带电 2．、B、、D 四个带电体，已知D 带正电，和互相排斥，和B 互相吸引，而B 和D 也互相 排斥，则（ ） ．带正电，B 带负电 B．带负电，B 带正电 ．带正电，带负电 D．所带电性不能确定 3．试验证明：丝绸、塑料棒、毛皮三种物质的原子核对电子的束缚本领是由强到弱的，现 有甲、乙两根相同的塑料棒，让甲棒与丝绸摩擦，让乙棒与毛皮摩擦，结果是（ ） ．两棒均带正电 B．两棒均带负电 ．甲棒带正电、乙棒带负电 D．甲棒带负电，乙棒带正电 4．三个小通草球任意两个靠近都互相吸引，这三个小通草球的带电情况一定是 。 2．原子结构、元电荷与带电情况 【知识点的认识】 （1）原子是由原子核和核外电子组成，原子核又由质子和中子组成．其中质子带正电，核 外电子带负电，中子不带电； （2）把最小的电荷叫元电荷（一个电子所带电荷）用e 表示； （3）e＝160×10 19 ﹣； （4）在通常情况下，原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等，整个原 子呈中性． 原子结构模型发展： 从1803 年道尔顿提出的第一个原子结构模型开始，经过一代代科学家不断地发现和提出新 的原子结构模型的过程． 道尔顿实心球模型：英国自然科学家约翰•道尔顿提出了世界上第一个原子． 汤姆生枣糕模型：1904 年约瑟夫•约翰•汤姆逊模型，原子是一个带正电荷的球，电子镶嵌 第 1 页 / 共 38 页 在里面，原子好似一块“葡萄干布丁”． 卢瑟福行星模型：1911 年卢瑟福提出行星模型：原子的大部分体积是空的，电子按照一定 轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转． 玻尔量子化轨道：1913 年为了解释氢原子线状光谱这一事实，玻尔在行星模型的基础上提 出了核外电子分层排布的原子结构模型． 现代电子云模型：20 世纪20 年代以来 现代模型（电子云模型） 电子绕核运动形成一个带 负电荷的云团，这是德国物理学家海森堡在1927 年提出的著名的 测不准原理． 【命题方向】 此类问题多以考查原子组成和判断质子、中子、电子和原子核心的带电情况为主，主要以 填空或者选择题的形式出现． 例1：2011 年11 月9 日，俄罗斯“福布斯─土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动 机启动失败而无法变轨．经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序 出错．下列粒子中，因不带电首先可以排除的是（ ） ．电子 B．原子核 ．中子 D．质子 分析：根据原子由原子核和核外电子构成，其中原子核由质子和中子构成的．在原子中， 质子带正电，电子带负电，原子核带正电．中子不带电．进行分析解答本题． 解：在原子中，质子带正电，电子带负电，原子核带正电是由于质子带正电，而中子不带 电． 故选． 点评：本题考查了原子内各种微粒的电性，要记住． 例2：一个物体没有带电是因为（ ） ．物体内部没有电荷 B．物体内部没有自由电子 ．物体内部原子核带的正电荷总数与核外电子所带负电荷的总数相等 D．原子核所带的正电荷与一个电子所带负电相等 分析：解答本题应掌握：原子由原子核和核外电子组成；原子核由质子和中子组成，质子 带正电而中子不带电，而核外电子带负电，故如果质子数与电子数相等时，物体呈电中性 即不带电． 解：平常物体不带电并非没有电荷，而是原子内部的原子核所带的正电荷数与核外带负电 的电子数相等，而带正电的质子与带负电的电子所带电量相等，故对外不显电性，即我们 第 1 页 / 共 38 页 所说的不带电．故选． 点评：原子及原子核的结构是解决本题的关键，也是物理考查中的热点，应熟记并理解． 【解题方法点拨】 牢固记忆原子的核式结构及带电情况是解答此类问题的关键． 二．原子结构、元电荷与带电情况（共3 小题） 5．原子是由电子、质子与中子等更微小的粒子所构成。若以〇、●和 分别代表电子、 质子与中子，则下列各示意图中，哪个带负电（ ） ． B． ． D． （多选）6．已知微观粒子π+介子、π﹣介子都是由一个夸克（夸克u 或夸克d）和一个反 夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e 表示一种电量 单位，称为元电荷。 π+ π﹣ u d 带电量 +e e ﹣ + e ﹣ e ﹣ e + e 下列说法正确的是（ ） ．π+由u 和组成 B．π+由d 和组成 ．π﹣由u 和组成 D．π﹣由d 和组成 7．从原子核内部放出的放射线可以分为三种：即带正电的 、带负电的 和不带 电的 。为了将这三种射线分开，可以将从放射源射出的放射线垂直于磁感线射入 磁场中，如图所示，请你在图中大致画出这三种射线进入磁场区后的运动轨迹并在图中 标明其符号。（图中“×”表示磁感线方向垂直纸面向内） 第 1 页 / 共 38 页 3．导体与绝缘体的概念 【知识点的认识】 定义：容易导电的物体叫做导体，例如：石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液； 【命题方向】 此考点较为基础，在中考中主要考查导体和绝缘的分类，一般以选择题和填空题出现． 例1：在通常情况下，均属于导体的是（ ） ．人体、海水、干木柴 B．橡胶、铁钉、陶瓷 ．硬币、石墨、铜块 D．水银、塑料、盐酸 分析：根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫 导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体． 解：人体、海水、铁钉、硬币、石墨、铜块、水银、盐酸是导体，干木柴、橡胶、陶瓷、 塑料是绝缘体．故选． 点评：本题考查了导体和绝缘体的概念．对于常见的导体和绝缘体可以联系它们在日常生 活和工业生产中的应用来记忆，不要死记硬背．如塑料，橡胶，陶瓷等常用来制作用电器 的外壳，以防止触电，它们都是绝缘体；而电线芯用金属来做，因为金属容易导电，是导 体，酸碱盐的水溶液是导体． 例2：小青把以下物品分成两类：①铅笔芯、铜线、盐水；②塑料尺、橡皮擦、油．他分 成两类后的物品分别属于（ ） ．固体和液体 B．导体和绝缘体 ．金属和非金属 D．晶体和非晶体 分析：容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大 地、各种金属、酸碱盐的溶液等．常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等． 解：第一类物体：①铅笔芯、铜线、盐水中，其共同特点是都能导电，属于导体；而第二 第 1 页 / 共 38 页 类物体②塑料尺、橡皮擦、油中，其共同特点是都不易导电，属于绝缘体． 故B 正确；D 错误； 故选B． 点评：物体的分类方法有很多，此题明显看出物体在导电性上的差别，生活中哪些物体为 导体，哪些物体为绝缘体，要有清晰的认识． 【解题方法点拨】 导体与绝缘体之间没有绝对的界限，一般情况下，不容易导电的物体，当条件改变时，也 有可能导电，变为导体．例如：常温下玻璃是绝缘体，而在高温达到红炽状态时，也就变 成导体了． 【知识点的认识】 定义：不容易导电的物体叫做绝缘体，如：橡胶、玻璃、塑料等； 【命题方向】 此考点较为基础，在中考中主要考查导体和绝缘的分类，一般以选择题和填空题出现． 例1：下列学习用品中，通常情况下属于绝缘体的是（ ） ．铅笔芯 B．塑料尺 ．铁质铅笔盒 D．金属小刀片 分析：不容易导电物体是绝缘体，例如：橡胶、玻璃、陶瓷等．容易导电的叫导体，例如 金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液等． 解：铅笔芯、铁、刀片是导体；塑料是绝缘体．故选B． 点评：本题考查学生对导体和绝缘体的识别，属于识记内容，注意区分． 例2：小东在安装如图所示的电路装置时，发现导线不够长．他用下列哪个物体将、B 两 点连接后，按下开关，灯泡却始终无法发亮（ ） ．塑料直尺 B．石墨圆棒 ．钢制刀叉 D．银制筷子 分析：（1）不容易导电的物体叫绝缘体．常见绝缘体中包括：玻璃、陶瓷、塑料、各种油 等； （2）容易导电的物体叫导体．常见的导体：各种金属、石墨、以及酸碱盐的溶液等． 解：由于石墨、钢、银是导体，塑料是绝缘体，所以他用石墨圆棒、钢制刀叉、银质筷子 将、B 两点连接后，按下开关，灯泡发亮；而接入塑料直尺，灯不亮． 故选． 点评：记住绝缘体包括哪些物质、导体包括哪些物质是解决此题的关键．因此可知记住课 本中的基础知识对于解决此类识记性的基础题非常重要． 第 1 页 / 共 38 页 【解题方法点拨】 导体与绝缘体之间没有绝对的界限，一般情况下，不容易导电的物体，当条件改变时，也 有可能导电，变为导体．例如：常温下玻璃是绝缘体，而在高温达到红炽状态时，也就变 成导体了．【知识点的认识】 （1）不容易导电的物体叫绝缘体．常见绝缘体中包括：玻璃、陶瓷、塑料、各种油等； （2）容易导电的物体叫导体．常见的导体：各种金属、石墨、以及酸碱盐的溶液等． 【命题方向】 此考点较为基础，在中考中主要考查导体和绝缘的分类，一般以选择题和填空题出现． 例1：关于导体和绝缘体的下列说法中，正确的是（ ） ．导体善于导电是因为导体内有大量的电荷存在 B．绝缘体不善于导电，是因为绝缘体内没有电荷存在 ．导体在任何情况下都可以导电，绝缘体在任何情况下都不会导电 D．有些绝缘体在一定的条件下可能变为导体 分析：根据导体和绝缘体的概念分析．容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘 体． 解：、说法错误，导体善于导电是因为导体内有大量能够自由移动的电荷存在． B、说法错误，绝缘体不善于导电，是因为绝缘体内几乎没有自由移动的电荷存在． 、说法错误，导体和绝缘体可以相互转化． D、说法正确，玻璃在炽红状态下是能够导电的． 故选D． 点评：本题考查了导体和绝缘体的导电能力不同的原因及它们在一定条件下可以相互转化． 例2：通常情况下，干燥的木板是 绝缘体 ，但是在潮湿的天气里，木板也会成为 导 体 ．这说明导体和绝缘体之间没有绝对的 界限 ． 分析：根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫 导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体．它们之 间没有严格的界限． 解：通常情况下，干燥的木板是绝缘体，但是在潮湿的天气里，木板也会成为导体．这说 明导体和绝缘体之间没有绝对的 界限． 故本题答为：绝缘体；导体；界限． 点评：本题考查了导体与绝缘体的界限是不绝对的．在一定条件可以转化． 第 1 页 / 共 38 页 【解题方法点拨】 导体与绝缘体之间没有绝对的界限，一般情况下，不容易导电的物体，当条件改变时，也 有可能导电，变为导体．例如：常温下玻璃是绝缘体，而在高温达到红炽状态时，也就变 成导体了． 三．导体与绝缘体的概念（共3 小题） 8．在我们常用的文具中，属于导体材料制成的有（ ） ．橡皮擦 B．塑料文具盒 ．有机玻璃直尺 D．铅笔芯 9．通常情况下，下列物体属于导体的是（ ） ．塑料 B．玻璃 ．硫酸铜溶液 D．橡胶 10．下列物质（或物体）都是导体的是（ ） ．碳棒、人体、硫酸铜溶液 B．塑料、金属、干木棒 ．盐水、陶瓷、食用油 D．人体、空气、大地 4．电流的方向 【知识点的认识】 （1）电流的方向： 正电荷定向移动的方向规定为电流的方向． （2）对电流方向的理解： ①正、负电荷的定向移动都可形成电流．那么按照规定，负电荷的定向移动方向与电流的 方向相反，如金属导线中的电流，主要是由自由电子（可以移动的电子称为自由电子）的 定向移动形成的，由于电子带负电，所以金属导线中电流方向与自由电子定向移动的方向 相反． ②在电源的外部，电流的方向是从电源正极出发，经用电器回到电源负极． ③在电源的内部，电流的方向是从电源负极流向正极． 【命题方向】 第一类常考题：根据验电器判断电流方向 第 1 页 / 共 38 页 如图甲所示，验电器带负电，B 不带电．用带有绝缘手柄的金属棒把验电器、B 两金属球 连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中（ ） ．电流方向由到B B．电流方向由B 到 ．有电流但方向无法确定 D．始终无电流 分析：人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，所以负电荷定向移动的方向与电 流的方向相反． 解：当金属棒把验电器、B 两金属球相连时，电子会发生定向移动，从移动到B 使验电器 B 也带上了电．由于电子带的是负电，而电流的方向是正电荷定向移动的方向，所以电流 方向与电子移动的方向相反，故电流方向由B 到． 故选 B． 点评：本题考查了电流的方向，要明确电流的形成与电流方向的区别：电荷的定向移动形 成电流，发生定向移动形成电流的可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正、负电荷 同时向相反方向发生定向移动；而电流方向是人们规定的，把正电荷定向移动的方向规定 为电流方向． 第二类常考题：电流的方向与生活结合 雷雨天时，避雷针的尖端就能不断地、向空中释放电子，对此有以下说法正确的是（ ） ．避雷针中没有电流 B．电流从大地流向尖端 ．电流从尖端流向大地 D．电流方向无法确定 分析：电荷的定向移动形成电流，物理学中规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向． 解：避雷针的尖端不断地、向空中释放电子，说明带负电荷的电子移动方向为从大地流向 尖端；而这个方向与正电荷的移动方向相反，故电流的方向是由尖端流向大地； 故BD 错误；正确；故选． 点评：正电荷定向移动的方向为电流的方向，而与自由电子定向移动的方向相反． 【解题方法点拨】 判断电流方向时，要明确以下三点： （1）发生定向移动的是什么电荷； （2）此电荷从哪个物体转移到哪个物体上； （3）如果定向移动的电荷是正电荷，则电流方向与该电荷移动的方向相同；如果定向移动 的电荷是负电荷，则电流方向与该电荷移动的方向相反． 第 1 页 / 共 38 页 四．电流的方向（共2 小题） 11．如图所示，验电器甲带负电，箔片张开一定的角度，乙不带电，用一根带绝缘柄的铜 棒连接两验电器，则下列有关判断正确的是（ ） ．电流方向为甲→乙，甲箔片张角减小，乙箔片张角增大 B．电流方向为乙→甲，甲箔片张角减小，乙箔片张角增大 ．电流方向为乙→甲，甲、乙张角不变 D．因为只有甲箔片上带负电，所以铜棒中无电流，甲、乙箔片张角都不变 12．电视机显像管尾部的电子枪热灯丝发射出来的电子，高速撞击电视机荧光屏使荧屏发 光，则在显像管内电流方向是（ ） ．从灯丝到荧屏 B．从荧屏到灯丝 ．显像管内是真空的，无法通过电流 D．电视机使用的是交流电，显像管内的电流方向不断改变 5．电流表的使用 【知识点的认识】 电流表的实验规则： 使用规则 违反使用规则的后果 要使电流表串联在被测电路中 如果跟被测电路并联会造成短路，轻则会使被测电路中 的用电器不工作，重则烧坏电流表和电源，此时电流表 示数不等于通过用电器的电流 要让电流从电流表“+”接线柱流 入，从“﹣”接线柱流出 如果“+”“一”接线柱接反，则电流表的指针反向偏转， 不仅测不出电路，指针还会被打弯，损坏电流表 被测电流不能超过电流表的量程 如果被测电流超过电流表的量程，则指针偏转的角度过 第 1 页 / 共 38 页 大，指针会被打弯，甚至会烧坏电流表 绝对不能把电流表不经过其他用电 器直接接在电源的两极上 电流表可以看做一根导线，若把电流表直接连接到电源 的两极上，会造成短路，烧坏电流表，甚至有可能烧坏 电源 【命题方向】 电流表在电路中摆放的位置，连接方式以及判断电路中电流表的状态等都是中考的命题方 式． 例1：关于电流表和电压表的使用，下列说法错误的是（ ） ．使用前都应检查指针是否指零 B．若有两个量程，一般都先用大量程“试触” ．两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上 D．接入电路时，都应使电流从正接线柱流入，