51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42 页 初中物理自主招生讲义51 1．电荷间的相互作用规律 【知识点的认识】 （1）电荷间相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引． （2）两个物体（不涉及磁体）相互排斥，有两种可能：．都带正电；b ．都带负电． （3）两个物体相互吸引，有三种可能： ．一物体带正电，另一物体带负电； b．一物体带正电，另一物体不带电； ．一物体带负电，另一物体不带电． 【命题方向】 判断物体带电情况是主要的命题方式，主要以选择填空为主。 例1：现有、B、三个轻质小球，已知带负电，和B 互相吸引，和互相排斥，则（ ） ．B 一定不带电，带正电 B．B 可能带正电，带正电 ．B 一定带正电，带负电 D．B 可能不带电，带负电 分析：①电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引； ②带电体可以吸引轻小物体； ③解题时，根据小球间的作用关系并结合球带负电这个已知条件判断． 解：已知带负电，和互相排斥，根据同种电荷互相排斥，所以带负电； 又因为和B 互相吸引，根据异种电荷互相吸引，所以B 可能带正电，根据带电体吸引轻小 物体的性质，B 也可能不带电．所以B 可能不带电，带负电．故选：D． 点评：异种电荷相吸引和带电体吸引轻小的物体这两个知识点要考虑周全，考虑不全是此 题选错答的原因． 例2：如图所示，把一根塑料绳一端扎紧，从另一端撕开许多细丝，用干燥的手向下捋几 下，发现细丝张开了，细丝张开的原因是（ ） ．大气压的作用 B ．静摩擦的作用 ．分子间有斥力 D．同种电荷互相排斥 分析：用手摩擦塑料绳时，由于摩擦生电而使塑料绳带上同种电荷，电荷间的作用规律 第1 页/ 共42 页 是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 解：用干燥的手从上向下在塑料绳上捋几下，手与塑料绳反复摩擦，使塑料绳带上了同种 电荷，因为同种电荷相互排斥，故细丝会张开；故选D． 点评：本题是一道基础题，考查了摩擦起电、电荷间的相互作用等问题，熟练掌握基础知 识即可正确答题． 【解题方法点拨】在根据物体间的作用规律判定物体带电情况时，要注意两者相互吸引有 两种可能：异种电荷相互吸引；带电体具有吸引轻小物体的性质．因此考虑问题要全面． 一．电荷间的相互作用规律（共2 小题） 1．理想模型是物理学研究问题的重要方法之一，目的是略去所研究问题的次要和无关因 素，明确问题的主要因素。关于电的认识，物理学家库仑建立点电荷理想化模型（物理 学上把物体自身大小比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷），并通过实验得出 库仑定律：真空中两个带电量为Q、q 的点电荷间相互作用力的关系为 ．如图 所示，在真空中有两个相距较近的带电金属小球，半径为R 且两球心距离为r（r 略大于 2R），所带电荷量的绝对值分别为10q、q ，则以下说法正确的是（ ） ．根据库仑定律 ，当两个点电荷间的距离趋近于零时，则它们间的相互作用力 趋近于无穷大 B．若两球为异种电荷，电荷间的相互作用力大小可能是 ．电荷间的相互作用力大小始终有 ，与两球带何种电荷无关 D．若将两电荷接触后放回原位置，此时它们间必为斥力，且一定是 2．在晴朗干燥的冬日里，如果用塑料梳子梳干燥的头发，会发现头发越梳越蓬松，其主要 第1 页/ 共42 页 原因是头发和梳子摩擦后，头发带 “ ” “ ” 电荷相互排斥。（选填同种或异种） 2．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 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 第1 页/ 共42 页 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． 【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． 第1 页/ 共42 页 ∵ ∴ 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 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． 【知识点的认识】 用已知电荷：取两个已知带电物体，一个带正电，一个带负电．用它们分别靠近该物体， 若一个被吸引，一个被排斥，则该物体带电，而且该物体所带的电荷与之相互排斥的那个 第1 页/ 共42 页 物体所带电荷相同；若两个都被吸引，则该物体不带电．该方法适用于检验物体所带电荷 是正电荷还是负电荷，原理：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引． 【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1：三只轻纸球分别用丝线悬挂着，其中任意两只球靠近时都互相吸引，则下列结论正 确的是（ ） ．三球都带电 B．有两个球带同种电荷，第三个球不带电 ．只有一个球带电 D．有两个球带异种电荷，第三个球不带电 分析：解答此题用到以下知识： （1）带电体可以吸引不带电的轻小物体； （2）异种电荷互相吸引． 解：、如果三个小球都带电，至少有两个是带同种电荷，当它们两个靠近，会互相排斥， 与题意不符； B、当两个带同种电荷的小球靠近时会互相排斥，与题意不符； 、如果只有一个小球带电，那么其他两个不带电的小球靠近时，它们不会吸引，与题意不 符； D、如果两个小球带异种电荷，第三不带电，当带异种电荷的两个小球靠近时，互相吸 引；而带电小球分别与不带电小球靠近时，也能吸引不带电的小球，D 符合题意．故选 D． 点评：该题考查了电荷间的相互作用，以及带电体可以吸引不带电的轻小物体．属于基础 题． 例2：把一个轻质的小球靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们相互排斥，则这个小球（ ） ．一定不带电 B ．一定带负电 ．一定带正电 D．可能不带电 分析：（1）自然界存在两种电荷，正电荷和负电荷．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电． （2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．排斥的物体一定是带有同种电荷，吸引的物 体可能带有异种电荷，也可能是带电体吸引不带电体． 解：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，把一个轻质的小球靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它 第1 页/ 共42 页 们相互排斥，则这个小球一定带负电．故选B． 点评：掌握正电荷和负电荷的规定，掌握电荷间的作用． 【解题方法点拨】 两个物体互相吸引可能是带有异种电荷，也可能是一个带电体吸引轻小物体；如果两个物 体互相排斥，则一定是带同种电荷． 二．物体带电情况的判断（共2 小题） 3．餐巾纸摩擦过的塑料吸管放在支架上，吸管能在水平面自由转动，如图所示，手持带负 电的橡胶棒，靠近吸管端，端会远离橡胶棒。实验中（ ） ．与吸管摩擦的餐巾纸不带电 B．吸管带正电 ．摩擦时，吸管得到电子 D．吸管不带电 4．、B 泡沫小球静止时如图所示，已知球带正电，则： （1）B 球 “ ” “ ” （选填一定或不一定）带负电； （2）在图中画出球所受力的示意图。 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 第1 页/ 共42 页 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 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． 第1 页/ 共42 页 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． 【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． 第1 页/ 共42 页 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． 【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） 5 ．下列物品中，通常情况下属于导体的是（ ） ．塑料安全帽 B．布手套 ．橡胶鞋 D．钢尺 6 ．图中所示的物品中，通常情况下属于导体的是（ ） ． 陶瓷盘 B． 不锈钢锅 ． 玻璃杯 D． 木铲 7 ．下列物体中属于绝缘体的是（ ） 第1 页/ 共42 页 ．食盐水 B．大地 ．橡胶 D．人体 4．电流的形成 【知识点的认识】 （1）电流形成的概念：电荷在电路中沿一定方向移动，电路中就会形成电流． （2）电流形成的原因：① 电流是电荷的定向移动形成的． 在导体中，大量的自由电荷通常情况下做无规则运动，此时不会形成电流，只有当这些自 由电荷发生了定向移动才能形成电流． ②形成电流的电荷有：正电荷、负电荷，酸、碱