Bài 2 hai loại điện tích

CHƯƠNG 3: ĐIỆN HỌC BÀI HAI LOẠI ĐIỆN TÍCH Mục tiêu  Kiến thức + Gọi tên loại điện tích + Chỉ trường hợp hút đẩy loại điện tích đặt chúng gần + Trình bày nội dung thuyết cấu tạo nguyên tử  Kĩ + Sử dụng thuyết cấu tạo nguyên tử để giải thích chế bị nhiễm điện vật + Giải thích tượng thực tế liên quan đến cách phát vật nhiễm điện trung hòa điện cho vật nhiễm điện Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM - Có loại điện tích, điện tích âm (-) điện Ví dụ: tích dương (+) - Cọ thủy tinh vào mảnh len, bị - Các vật nhiễm điện đặt gần chúng tác nhiễm điện khác loại nên chúng hút dụng lực lên (gọi tương tác điện): - Nếu cho ống hút nhựa cọ vào vải khô lại + Hai vật nhiễm điện loại đẩy gần chúng đẩy chúng nhiễm + Hai vật nhiễm điện khác loại hút điện loại - Thuyết cấu cạo nguyên tử: Ví dụ: Nếu vật cọ xát vào làm cho bị + Một vật cấu tạo từ nhiều nguyên tử nhiễm điện chúng ln nhiễm điện khác loại hay + Bên nguyên tử có hạt nhân nằm gọi nhiễm điện trái dấu (dấu muốn nói trung tâm mang điện tích dương, xung quanh đến dấu (+) dấu (-)): electron mang điện tích âm - Khi cọ xát miếng vải khơ vào vỏ bút nhựa + Bình thường nguyên tử trung hòa điện: tức electron từ mảnh vải khô di chuyển sang vỏ bút tổng điện tích âm electron có trị số tuyệt nhựa Do mảnh vải khơ bị thiếu electron nên đối điện tích dương hạt nhân mang điện dương, vỏ bút thừa electron nên + Electron dịch chuyển từ nguyên tử mang điện âm sang nguyên tử khác, từ vật sang vật khác - Ngược lại cọ xát thủy tinh vào lụa - Một vật nhiễm điện âm nhận thêm electron lại dịch chuyển từ thủy tinh sang electron, vật nhiễm điện dương thiếu lụa Do thủy tinh nhiễm điện dương electron cịn lụa nhiễm điện âm SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HĨA Cùng loại đẩy Điện tích âm Phân loại Điện tích dương Điện tích Tương tác Khác loại hút Trang Bình thường ngun tử trung hịa điện Lớp vỏ electron mang điện tích âm Hạt nhân mang điện tích dương Cấu tạo Thuyết cấu tạo nguyên tử Được cấu tạo từ nguyên tử, phân tử Vật nhận thêm electron Vật nhiễm điện âm Vật chất Trung hòa điện Vật bị thiếu electron Vật nhiễm điện dương II CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp giải  Xác định vật nhiễm điện loại Xác định vật nhiễm điện loại sử dụng dấu hiệu: - Dấu hiệu 1, dựa vào thừa thiếu electron vật: Bình thường vật trung hịa điện + Nếu vật nhận thêm electron vật trở thành nhiễm điện âm (-) + Nếu vật bớt electron vật trở thành nhiễm điện dương (+) - Dấu hiệu 2, dựa vào tương tác điện loại điện tích: Đưa vật lại gần vật nhiễm điện biết trước + Nếu chúng đẩy chứng tỏ vật nhiễm điện loại + Nếu chúng hút chứng tỏ vật nhiễm điện khác loại  Giải thích chế nhiễm điện trung hòa điện Dựa thuyết cấu tạo nguyên tử ta thấy: Các electron (hay cịn gọi điện tử) di chuyển từ nguyên tử sang nguyên tử khác, từ vật sang vật khác Do Các vật nhiễm điện cách sau: Cách 1: Khi cọ xát vật vào làm cho electron di chuyển từ vật sang vật khác Kết vật thừa electron nhiễm điện âm, vật thiếu electron nhiễm điện dương Cách nhiễm điện gọi nhiễm điện cọ xát Cách 2: Khi đưa vật a bị nhiễm điện tiếp xúc với vật b khác trung hịa điện làm cho vật b nhiễm điện loại với vật a Q trình nhiễm điện tn theo ngun tắc: + Nếu a tích điện âm tức thừa electron electron từ a chuyển động bớt sang b làm b thừa electron nghĩa b tích điện âm Trang + Nếu a tích điện dương tức thiếu electron electron di chuyển từ b sang a làm b trở thành thiếu electron nghĩa b tích điện dương Trung hịa điện cho vật nhiễm điện: Đất nơi chứa vô hạn điện tích nối vật nhiễm điện với đất điện tích truyền tồn xuống đất làm cho vật từ nhiễm điện trở thành vật trung hịa điện Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Điền từ thích hợp vào chỗ trống: - Các vật nhiễm điện đặt gần hút - Các vật nhiễm điện đặt gần đẩy - Quả cầu hút thước nhựa chứng tỏ chúng nhiễm điện - Quả cầu thước nhựa đẩy chứng tỏ chúng nhiễm điện - Một ngun tử có tổng số điện tích âm mang trị số tuyệt đối điện tích hạt nhân ta nói nguyên tử - Một vật trung hịa điện bớt electron trở thành vật nhiễm điện - Một vật trung hịa điện có thêm electron trở thành vật nhiễm điện - Một vật nhiễm điện âm, tồn điện tích âm truyền xuống đất trở thành vật điện - Một vật nhiễm điện dương, đất truyền lượng điện tích âm cho tổng số điện tích lượng truyền thêm có trị số tuyệt đối giá trị điện tích dương vật bị nhiễm vật trở thành vật Hướng dẫn giải - Các vật nhiễm điện khác loại đặt gần hút - Các vật nhiễm điện loại đặt gần đẩy - Quả cầu hút thước nhựa chứng tỏ chúng nhiễm điện khác loại - Quả cầu thước nhựa đẩy chứng tỏ chúng nhiễm điện loại - Một ngun tử có tổng số điện tích âm mang trị số tuyệt đối điện tích dương hạt nhân ta nói ngun tử trung hịa điện - Một vật trung hịa điện bớt electron trở thành vật nhiễm điện dương - Một vật trung hịa điện có thêm electron trở thành vật nhiễm điện âm - Một vật nhiễm điện âm, toàn điện tích âm truyền xuống đất trở thành vật trung hòa điện - Một vật nhiễm điện dương, đất truyền lượng điện tích âm cho tổng số điện tích lượng truyền thêm có trị số tuyệt đối giá trị điện tích dương vật bị nhiễm vật trở thành vật trung hịa điện Trang Ví dụ 2: Cọ thước nhựa vào mảnh vải khơ mảnh vải khơ tích điện dương Hỏi thước nhựa tích điện loại gì? A Tích điện dương B Tích điện âm C Khơng tích điện D Khơng xác định Hướng dẫn giải Khi cọ xát vật vào nhau, bị nhiễm điện, nên mang điện tích Mà q trình cọ xát có vật thước mảnh vải khô trao đổi electron cho Theo đề bài, mảnh vải khơ tích điện dương, chứng tỏ mảnh vải khơ bị thiếu electron Do thước nhựa thừa electron, nghĩa thước nhựa tích điện âm Vậy chọn đáp án B Ví dụ 3: Cho cầu A B tích điện lại gần thấy chúng đẩy Biết đặt cầu A lại gần cầu C tích điện âm chúng hút Hỏi cầu A cầu B tích điện loại gì? A Đều tích điện dương B A tích điện âm, B tích điện dương C A tích điện dương, B tích điện âm D Đều tích điện âm Hướng dẫn giải Do cầu A hút cầu C nên cầu A mang điện trái dấu với cầu C, tức A tích điện dương Mặt khác đưa lại gần, cầu A cầu B đẩy nhau, nên cầu phải tích điện dấu với Nghĩa cầu B phải tích điện dương Vậy đáp án A *Ví dụ 4: Cho vật A lại gần cầu bấc tích điện dương hình vẽ Khẳng định sau đúng? A Vật A tích điện âm B Vật A khơng tích điện C Cả đáp án A B sai D Vật A tích điện âm khơng tích điện Hướng dẫn giải Vật A đặt lại gần cầu tích điện dương hình vẽ ta thấy chúng hút Do thực tế rơi vào khả xảy với vật A: + Khả 1: Vật A nhiễm điện khác dấu với cầu, tức vật A nhiễm điện âm Nên chúng hút + Khả 2: Vật A không nhiễm điện Nhưng cầu nhiễm điện hút vật khác nên đưa vật A lại gần cầu ta quan sát hình ảnh hình vẽ Vậy đáp án D đáp án Lưu ý: Nếu đặt vật lại gần mà thấy chúng đẩy chắn vật nhiễm điện Trang *Ví dụ 5: Cho vật a, b, c, d bị nhiễm điện Nếu a hút b, b hút c, c đẩy d Hãy vật vật tích điện dấu với nhau, vật tích điện trái dấu với nhau? Hướng dẫn giải Vật a hút b, nên a tích điện trái dấu với b Vật b hút c, nên b tích điện trái dấu với c Từ ta thấy a c tích điện dấu với tích điện trái dấu với b Mặt khác c đẩy d, nên c d tích điện dấu Vậy a, c, d tích điện dấu với tích điện trái dấu với b *Ví dụ 6: Cho cầu kim loại nhiễm điện dương tiếp xúc với kim loại chưa nhiễm điện? Sau thời gian dự đoán xem kim loại có nhiễm điện hay khơng? Nếu có nhiễm điện loại gì? Tại sao? Hướng dẫn giải Theo thuyết cấu tạo nguyên tử, electron di chuyển từ vật sang vật khác Quả cầu nhiễm điện dương, chứng tỏ cầu bị bớt electron Vì cho cầu tiếp xúc với kim loại chưa nhiễm điện có dịch chuyển số electron từ kim loại sang cầu Kết kim loại bị bớt electron nên trở thành vật nhiễm điện dương Lưu ý: Khi đưa vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với vật nhiễm điện vật ban đầu trở nên nhiễm điện chúng ln nhiễm điện loại với *Ví dụ 7: Tại ta thường nối dây xích kim loại từ xe chở xăng dầu xuống đất vận chuyển xăng? Hướng dẫn giải Như ta biết, xe chở xăng dầu trở thành vật nhiễm điện vận chuyển xăng vì: Khi xe chuyển động nghĩa thành xe cọ xát vào khơng khí Chất lỏng bên thùng xe ln sóng sánh cọ xát vào thành xe Vì thế, để trung hịa điện tích cho xe, người ta sử dụng dây xích nối vào xe nhằm dẫn điện tích mà xe bị nhiễm dẫn chuyền xuống đất III Bài tập tự luyện Bài tập Câu 1: Một vật trung hòa điện, sau cọ xát nhiễm điện dương Đó nguyên nhân đây? A Vật bị bớt điện tích âm B Vật bị bớt điện tích dương C Vật nhận thêm điện tích dương D Vật nhận thêm điện tích âm Câu 2: Cọ xát thước nhựa vào mảnh vải khô làm thước nhựa bị nhiễm điện âm nguyên nhân đây? A Electron di chuyển từ mảnh vải khô sang thước nhựa B Electron di chuyển từ thước nhựa sang mảnh vải khơ C Các điện tích dương hạt nhân di chuyển từ mảnh vải khô sang thước nhựa D Các điện tích dương hạt nhân di chuyển từ thước nhựa sang mảnh vải khô Trang Câu 3: Cọ xát thước nhựa vào mảnh vải khô làm cho thước nhựa bị nhiễm điện âm Vậy mảnh vải khơ nhiễm điện loại gì? A Nhiễm điện âm B Nhiễm điện dương C Không nhiễm điện D Không xác định Câu 4: Đưa vật a lại gần vật b thấy chúng đẩy Điều khẳng định sau đúng? A Hai vật a b nhiễm điện trái dấu B Vật a nhiễm điện, vật b không nhiễm điện C Vật b nhiễm điện, vật a không nhiễm điện D Hai vật a b nhiễm điện dấu Câu 5: Đưa vật a lại gần vật b thấy chúng hút Điều khẳng định sau đúng? A Hai vật a b nhiễm điện trái dấu B Chỉ vật nhiễm điện, vật không nhiễm điện C Hai vật a b nhiễm điện dấu D Xảy đáp án A xảy đáp án B Câu 6: Đưa vật a nhiễm điện âm lại gần vật b thấy chúng đẩy Điều khẳng định sau đúng? A Vật b nhiễm điện dương B Vật b không nhiễm điện C Vật b nhiễm điện âm D Vật b không nhiễm điện nhiễm điện âm Câu 7: Cọ xát thước nhựa giống hệt vào mảnh vải khơ nhiều lần Sau đặt nằm ngang thăng thước nhựa lên trục quay, đưa thước lại gần Hiện tượng sau xảy ra? A Hai thước nhựa hút B Hai thước nhựa đẩy C Hai thước nhựa ban đầu hút nhau, sau đẩy D Hai thước nhựa ban đầu đẩy nhau, sau hút Câu 8: Cọ xát nhiều lần thước nhựa vào mảnh vải khô, cọ xát nhiều lần thủy tinh vào mảnh lụa Sau đưa thủy tinh thước nhựa lại gần Hiện tượng sau xảy ra? A Chúng hút B Chúng đẩy C Ban đầu chúng hút nhau, sau đẩy D Ban đầu chúng đẩy nhau, sau hút Câu 9: Cho cầu A B tích điện lại gần thấy chúng đẩy Biết đặt cầu A lại gần cầu C tích điện âm chúng đẩy Hỏi cầu A cầu B tích điện loại gì? A Đều tích điện dương B A tích điện âm, B tích điện dương C A tích điện dương, B tích điện âm D Đều tích điện âm Câu 10: Một cầu tích điện âm có khả sau đây? A Đẩy điện tích dương khác B Đẩy tất vật khác C Hút tất điện tích dương khác D Hút tất điện tích âm khác Câu 11: Cọ xát thủy tinh giống hệt vào mảnh lụa nhiều lần Sau đưa chúng lại gần thấy chúng đẩy Hãy giải thích sao? Câu 12: Cọ xát vỏ tuýp thuốc nhựa vào mảnh vải khơ thủy tinh vào mảnh lụa Sau đưa chúng lại gần Chúng hút hay đẩy nhau? Tại sao? Bài tập nâng cao Câu 13: Cho vật a, b, c, d bị nhiễm điện Khi đưa cặp lại gần nhau, người ta thấy: a hút b, b đẩy c, c đẩy d Trong vật vật tích điện dấu với nhau, vật tích điện trái dấu với nhau? Tại sao? Câu 14: Hãy giải thích vào mùa đơng chải tóc kĩ ta thấy sợi tóc có xu hướng dựng đứng lên phía trên? Trang Câu 15: Cho cầu tích điện âm tiếp xúc với kim loại mỏng chưa nhiễm điện Sau thời gian, kim loại mỏng có tích điện hay khơng? Nếu có nhiễm điện loại nào? Tại sao? Câu 16: Đưa vật bị nhiễm điện dương chạm vào ống nhơm chưa tích điện treo sợi tơ Hiện tượng diễn tiếp theo? Tại sao? Câu 17: Treo cầu tích điện dương vào sợi tơ Giả thiết đặt vào bên cầu hai kim loại tích điện trái dấu hình vẽ Dự đốn xem tượng xảy với cầu Câu 18: Cho vật A B lại gần cầu nhiễm điện treo sợi tơ hình vẽ Dựa vào hình vẽ kết hợp với nắm giấy vụn, cho biết vật A B có nhiễm điện hay khơng? Nếu có nhiễm điện loại gì? Câu 19: Hãy cho biết người ta thường sử dụng đoạn dây điện để nối mát vỏ tủ lạnh máy giặt với đất? Câu 20: Hãy giải thích trước sơn tĩnh điện cho vật người ta thường làm cho sơn vật cần sơn nhiễm điện trái dấu với nhau? Trang ĐÁP ÁN 1-A 2-A Gợi ý giải 3-B 4-D 5-D 6-C 7-B 8-A 9-D 10 - C Câu 1: Vì electron điện tích âm Mà để vật nhiễm điện dương phải bớt electron Vậy khẳng định vật bớt điện tích âm Câu 2: Thước nhiễm điện âm, phải xảy q trình dịch chuyển electron từ mảnh vải khơ sang thước Câu 3: Vì thước nhiễm điện âm nên phải xảy q trình electron di chuyển từ vải khơ sang thước Do vải khơ thiếu electron, trở thành vật nhiễm điện dương Tương tự vậy, từ sau vật cọ xát với ta khẳng định chúng ln tích điện trái dấu Câu 4: Hai vật nhiễm điện dấu đẩy Câu 5: Hai vật nhiễm điện trái dấu hút Một vật nhiễm điện có khả hút vật không nhiễm điện Vậy đáp án D Câu 6: Nếu b không nhiễm điện đặt lại gần a bị a hút Hai vật nhiễm điện đẩy chúng nhiễm điện dấu Vậy b nhiễm điện âm Câu 7: Cọ xát hai nhựa loại vải khô, hai nhựa nhiễm điện dấu, nên chúng đẩy Câu 8: Sau cọ xát thủy tinh bị nhiễm điện dương, nhựa nhiễm điện âm Hai vật nhiễm điện trái dấu nên hút Câu 9: A B đẩy chứng tỏ chúng nhiễm điện dấu A C đẩy nhau, chứng tỏ chúng nhiễm điện dấu Mà C nhiễm điện âm nên A B nhiễm điện âm Câu 10: Việc đẩy hút điện tích ln diễn theo ngun tắc: Cùng dấu đẩy nhau, khác dấu hút Câu 11: Khi cọ xát thủy tinh giống nhiều lần vào mảnh lụa làm cho thủy tinh bị nhiễm điện dương tức nhiễm điện dấu Do đó, sau cọ xát ta đưa thủy tinh lại gần chúng đẩy Câu 12: Khi cọ vỏ tuýp thuốc nhựa vào mảnh vải khơ vỏ thuốc bị nhiễm điện âm Còn cọ thủy tinh vào mảnh lụa thủy tinh bị nhiễm điện dương Vì sau cọ xát, vỏ tuýp thuốc thủy tinh tích điện trái dấu Nếu đưa chúng lại gần nhau, chúng hút Câu 13: - Vật a hút vật b nên a b nhiễm điện trái dấu với - Vật b đẩy vật c, nên b c nhiễm điện dấu với - Theo a c nhiễm điện trái dấu với - Mặt khác c đẩy d nên c d nhiễm điện dấu với - Từ ta thấy b, c, d nhiễm điện dấu trái dấu với a Trang Câu 14: Khi ta chải tóc kĩ, làm cho sợi tóc bị nhiễm điện cọ xát với lược Vì bị nhiễm điện dấu với nhau, lại gần nên chúng đẩy Kết ta nhìn thấy sợi tóc có xu hướng bị dựng lên Câu 15: Quả cầu tích điện âm, nghĩa thừa electron Khi cho cầu tiếp xúc với kim loại mỏng chưa tích điện electron từ cầu dịch chuyển sang kim loại mỏng Kết kim loại mỏng thừa electron, nên trở thành vật nhiễm điện âm Câu 16: Vật nhiễm điện dương, nghĩa thiếu electron Khi vật chạm vào ống nhơm chưa tích điện, xảy dịch chuyển electron từ ống nhôm sang vật nhiễm điện Do đó, ống nhơm trở nên thiếu electron, tức ống nhơm tích điện dương Cũng sau thời gian ống nhôm vật nhiễm điện ban đầu bị nhiễm điện dương, nên chúng đẩy nhau, ta thấy ống nhôm rời khỏi vật nhiễm điện Câu 17: Vì cầu nhiễm điện dương nên kim loại tích điện dương đẩy cầu Cịn kim loại tích điện âm hút cầu Vậy cầu bị lệch gần phía kim loại tích điện âm, lệch xa kim loại tích điện dương Câu 18: - Xét vật A cầu tích điện dương: ta thấy vật A hút cầu, nên vật A tích điện âm khơng tích điện Nếu đưa vật A lại gần mẩu giấy vụn mà thấy mẩu giấy vụn không bị vật A hút chứng tỏ vật A không nhiễm điện Nếu mẩu giấy vụn bị vật A hút chứng tỏ vật A nhiễm điện âm - Xét vật B cầu tích điện âm: ta thấy vật B đẩy cầu, chứng tỏ cầu B phải nhiễm điện loại với cầu Tức vật B nhiễm điện âm Câu 19: Trong trình sử dụng máy giặt, tủ lạnh lí điện bị giò rỉ nên vỏ chúng trở nên nhiễm điện Nếu ta sử dụng dây điện nối từ vỏ xuống đất trường hợp điện tích vỏ máy giặt/ tủ lạnh trao đổi với đất Tức đất trung hòa điện tích cho lớp vỏ máy giặt hay tủ lạnh chúng bị nhiễm điện Điều đảm bảo an toàn cho sử dụng máy giặt tủ lạnh hàng ngày Câu 20: Trước sơn người ta tiến hành làm nhiễm điện trái dấu cho sơn vật cần sơn lí do: - Khi phun sơn vào vật cần sơn, chúng nhiễm điện trái dấu nên chúng hút tức sơn bám vào vật cần sơn - Vì sơn phun thành hạt li ti dễ mát ngồi khơng gian ngồi vật cần sơn, việc nhiễm điện trái dấu làm giảm lượng sơn tiêu hao làm cho trình sơn trở nên tiết kiệm Trang 10