验电器的工作原理(九年级|震惊!“善变”的验电器张角和“高仿”滑动变阻器)

验电器的工作原理

小学酥

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小学酥们,我们已经迈入了中考重难点之电学的大门,相信你们已经对验电器和滑动变阻器有了初步的认识,但是你知道验电器的张角大小的变化代表了什么吗?你知道滑动变阻器居然还有高仿版本吗?接下来妙谈君带你一起进入满是“坑”的电学世界。

01

验电器张角问题

1)验电器本身带正电,用带正电的金属棒去接触验电器,会发生什么事情呢,接下来需要我们分类讨论。第一种情况张角变大,这说明金属棒所带的电荷量大于验电器所带的,验电器的电子转移到了金属棒上,所以验电器所带的正电荷变多了,金属箔片所带电荷量越大,排斥的就越厉害,张角就变大;第二种情况张角变小,小学酥们可以自己先思考一下呦,其实很简单啦,说明验电器所带电荷量大于金属棒的,验电器“善良”的把自己的电荷分出去了,实质还是金属棒的电子发生了转移。

2)验电器本身带正电,用带负电的金属棒接触验电器,同样的可能有两种情况,第一种张角变小,说明金属棒所带电荷量小于验电器的,金属棒上的电子转移到验电器上与验电器的正电荷中和后,验电器依然带正电;第二种情况验电器先闭合再张开,金属棒的电子转移到验电器上与验电器的正电荷中和,金属棒上还有剩余好多负电荷,然后再向验电器转移,验电器最终带负电,也就是金属棒所带的电荷量大于验电器所带的。

接下来我们一起做个题检测一下吧,妙谈君申请出战!

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【例题引领】

当验电器带有一定量的电荷后,金属箔张开了一个角度,现在用一个带异种电荷的带电体去靠近这个验电器的金属小球,其最终结果是( )

金属箔片张角变小金属箔片张角变大金属箔片张角变为零

以上情形都可能发生

自己做做看吧

解析在下面???

【参考答案】D

【点睛之笔】

验电器与带电体所带的电荷不同时,会发生中和,分为三种情况,假设验电器带正电,带电体带负电。第一种情况张角变大,带电体所带的负电荷比验电器的正电荷多得多,与验电器的中和之后还剩余很多,然后电子继续向验电器转移,最终验电器带上了负电荷,而且电荷量比原本还要多;第二种情况张角为零,说明验电器与带电体带等量异种电荷,正负电荷刚好完全中和;第三种情况,张角变小,带电体带负电但电荷量没有验电器多,电荷中和后,张角比原先小。综上,选D。

【例题引领】

有A、B、C三个带电体,已知A带正电,将A、B、C依次跟一个原来不带电的验电器接触,验电器的箔片第一次张开较小的角度,第二次闭合后又张开,第三次角度变小,由此判断( )

B带负电,C带负电B带正电,C带负电B带正电,C带正电B带负电,C带正电

自己做做看吧

解析在下面???

【参考答案】D

【点睛之笔】

验电器先和A接触,A带正电,所以验电器此时带正电;验电器和B接触,箔片先闭合后张开,说明B带异种电荷,也就是负电荷且电荷量大于A的电荷量;当验电器和C接触时,验电器的金属箔片夹角减小,说明C带的电荷与B不同,发生了中和,所以C带正电。

让我们一起来总结一下,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,张角的变化代表了电子发生了转移,一定要注意正电荷是不会转移的。

是不是觉得到这儿就结束了,不不不,精彩才刚刚开始!

02

假滑动变阻器问题

滑动变阻器能够通过改变接入电路的电阻从而改变电路中的电流,还能起到保护电路的作用,可以说是好处多多,但妙谈君居然抓到了“高仿”的滑动变阻器,接下来妙谈君带你们一起在线打假。

【例题引领】

在如图所示的电路中,电源两端电压恒定不变,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片由b向a移动的过程中,电压表的示数,小灯泡的亮度分别会怎样变化( )

变小、不变变小、变暗变大、变亮变大、不变

自己做做看吧

解析在下面???

【参考答案】A

【点睛之笔】

电压表的电阻非常大可当作断路,也就是说电路是由一个定值电阻和灯泡串联构成的,滑片移动对电路的电阻没有影响,所以电路的电流也不会发生变化,灯泡亮度不变;电压表与变阻器的左半部分并联,滑片向a移动,左半部分电阻减小,因此电压表示数变小。

这就是一个非常典型的假滑动变阻器问题,接下来妙谈君要放大招了,你准备好了吗?

假滑变电路总结

由于电压表阻值非常大,相当于断路,电路的电阻不变,滑片P移动不会引起干路电流的变化,所以此时灯泡的亮度不变。电流表相当于导线,此时滑片P的移动可以引起电流的变化,灯泡的亮度会变化,电流表测的是干路电流。移动滑片P电路的电流可以变化,但灯泡被短路了,所以灯泡不亮。L1与滑动变阻器的右半部分并联,再与变阻器左半部分和L串联,通过移动滑片可以改变电路的电流。

妙谈君已经完全掌握了,你学废了吗?

一切才是刚刚开始,电学的路还很长!
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作者介绍

焦冉

讲师介绍:从生活中的例子引出物理原理,生动有趣,教学经验丰富,课堂氛围严肃活泼,注重学习习惯的养成,引导学生自主学习。
教学特点:对学生作业和学习习惯要求严格。课后会对每一位同学的学习情况提出针对性的解决方法,保证每个孩子都能够有所提高。
设计| 闫永华

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小学酥,都看到这了,还不点个"在看"?