三种起电方式

(1)为什么摩擦会起电

①本质:当两个不同物体互相摩擦时,由于不同物体的原子核对核外电子的束缚能力不同,束缚能力强的物体在摩擦过程中得到电子带负电,束缚能力弱的物体在摩擦过程中失去电子带正电。

例如:用毛皮摩擦橡胶棒时,毛皮上的电子转移到橡胶棒上,橡胶棒因得到电子而带负电,毛皮因失去电子而带正电。

②摩擦过的橡胶棒一定带负电吗?

不一定。同一物体分别与不同种类的物体摩擦,该物体所带电荷的种类取决于两种物质的原子核束缚电子的能力的大小,故同一物体与不同种类的物体摩擦时,可能带上不同种类的电荷。例如:用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦,实验结果如图甲、乙所示,说明同一物体与不同种类物体摩擦时,带电种类可能不同。

三种起电方式

(2)静电感应与感应起电

①静电感应:把带电体移近不带电的导体,导体的电荷分布会发生变化的现象。

产生:如图所示,把带电的球C移近金属导体AB时,由于同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,使导体上的自由电子被吸引过来,因此导体的A、B两端带上了等量的异种电荷。

三种起电方式

②感应起电:利用静电感应原理使导体带电的过程。

规律:近端感应出异种电荷,远端感应出同种电荷。

带电体移近导体时,导体靠近带电体的一端带上和带电体电性相反的电荷,远离带电体的一端带上和带电体电性相同的电荷。导体所带的电荷称为感应电荷,感应电荷的规律可总结为:近异远同,电荷量相等。

本质:导体中自由电子在带电体作用下,在导体内部发生转移,并不是创造了电荷。

③感应起电的两种不同方式

感应起电有两种常见的方式,感应出异种电荷和同种电荷,分别如下,不管哪种方式均需在干燥的环境中进行。

方式一:感应出异种电荷

三种起电方式

操作步骤如下:如图甲,两导体A、B相互接触;如图乙,将带电体C靠近A、B;如图丙,保持C不动,用绝缘棒将A、B分开,然后移走C,则A、B分别带异种电荷。

【注意】图丙中若先移走C,再将A、B分开,A、B不带电,因为移走C后感应电荷会立即中和。

方式二:感应出同种电荷

操作步骤如下:

三种起电方式

【注意】图乙中,用手接触导体B端,B端电子通过人体导人大地,此时大地相当于导体的远端;图丙中,将手指移开,A所带电荷不变,B不带电;图丁中,移去带电体C,这时导体带上了和带电体C电性相反的电荷;图戊中将A、B分开,A、B所带电荷均与带电体C电性相反。

(3)三种起电方式的比较

三种起电方式

特别提醒:

(1)感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断开接地线)然后再移去带电体。

(2)摩擦起电中对原子核外电子束缚能力弱的物体失去电子而带正电,对原子核外电子束缚能力强的物体得到电子而带负电。

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