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用电子转移解释带电

棒子被摩擦后会带电,但题目要问的是哪种粒子移动了,以及为什么布也会带电。

本页内容
  1. 电荷是什么,从哪里来?
  2. 摩擦怎样使物体带电?
  3. 例题
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 接下来学什么?

物体得到或失去电子就会带电:得到电子带负电,失去电子带正电。这个知识点出现在电学的开头,常考摩擦棒子、布和气球的题目。

它直接连到由电荷和时间计算电流,因为电流就是在移动的电荷。

电荷是什么,从哪里来?

每个原子都有带正电的原子核和带负电的电子。中性物体的正电荷和负电荷数量相等,效果互相抵消。带电就是打破这种平衡。

有两条规则描述电荷之间的作用。同种电荷相斥,异种电荷相吸。这些力不需要物体接触就能起作用。

摩擦怎样使物体带电?

两种不同的绝缘体互相摩擦时,电子从其中一种的表面被拉走,附着在另一种的表面。失去电子的材料带正电,得到电子的材料带负电。

只有电子转移,因为质子固定在原子核里。摩擦并没有创造电荷,电荷只是从一处搬到另一处,所以总量不变。

例题

用干燥的羊毛布摩擦一根聚乙烯(polythene)棒,棒带负电。解释原因,并说明布上的电荷。(虚构例子,课本常见的搭配。)

第 1 步,说出移动的东西: 摩擦使电子发生转移。

第 2 步,说明方向: 电子从布移到棒,因为棒最后带负电,一定是得到了电子。

第 3 步,说明布: 布失去了电子,所以带正电。

第 4 步,比较大小: 棒得到的负电荷与布失去的一样多,所以两者电荷大小相等、符号相反。

答案: 电子从布移到棒。棒带负电,布带正电,电荷量相等。

要留意的错误

常见的答法是说布“把正电荷给了棒”,或说质子发生了转移。

错误答案: 棒带负电是因为它从布得到了质子。

质子带正电,得到质子会使棒带正电。而且质子本来就留在原子核里。

纠正的方法是每次解释带电都从“电子从……移到……”开始。然后从方向读出符号:得到电子为负,失去为正。

自我检测

先试做,再打开每题的答案。

1. 用布摩擦一根有机玻璃(Perspex)棒,棒带正电。什么东西移动了,从哪里到哪里?

查看答案

电子从棒移到布。棒失去电子,所以带正电;布得到电子,所以带负电。

2. 一个带负电的气球靠近另一个带负电的气球。它们是相吸还是相斥?说出你用的规则。

查看答案

它们相斥,因为同种电荷相斥。

3. 一个带负电的金属球被接到地面的导线碰了一下。电子往哪个方向移动?球最后带什么电?

查看答案

电子从球移入地面,因为电子互相排斥,而地面可以接收它们。球最后呈中性。

接下来学什么?

当你能说清楚电子往哪个方向移动后,就进入由电荷和时间计算电流。电荷与电流模块列出了完整的学习顺序。

有些学生能背出规则,却因为解释里漏了粒子或方向而丢分。老师在一对一线上物理补习中听你讲一遍,就能马上发现你漏了哪个粒子、哪个方向。

常见问题

物体带电时为什么只有电子会移动?

质子被锁在每个原子的原子核里,在固体中待在原地。电子位于原子外层,可以被摩擦从一种材料转移到另一种材料。所以得到电子使物体带负电,失去电子则使它带正电。

摩擦棒子时,布也会带电吗?

会。电子离开一种材料,到达另一种材料,所以两个物体带有大小相等、符号相反的电荷。总电荷不变,这叫做电荷守恒。只说棒子带电的答案是不完整的。

为什么不带电的物体会被带电棒吸引?

带电棒会推开或拉近中性物体内部的电荷,使它们略微分开。靠近棒的一侧带相反的电荷,远的一侧带相同的电荷。较近的异种电荷被拉得更强,所以合力是吸引。

更新于:

下一步

如果带电的解释在脑子里听起来对、写在纸上却丢分,一对一的老师可以听你的推理,并把措辞调整到位。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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