2. Có mấy loại điện tích? Chúng tương tác với nhau như thế nào?
3. Quy ước về sự nhiễm điện của thanh thủy tinh và thanh nhựa sẫm ra sao?
4. Có các vật sau đây: bút chì vỏ gỗ, bút chì vỏ nhựa, lưỡi kéo cắt giấy, mảnh giấy. Dùng mảnh vải khô cọ xát lần lượt vào chúng rồi đưa gần lại các vụn giấy, cho biết vật nào nhiễm điện? Vì sao?
5. Trước khi cọ xát, trong mỗi vật có các điện tích hay không? Chúng tồn tại ở các loại hạt nào?
6. Dùng thanh thủy tinh cọ xát vào lụa thì thanh thủy tinh nhiễm điện tích dương. Hãy cho biết các electron dịch chuyển từ vật nào sang vật nào?
—
Lời giải chi tiết:
Câu 1: Một vật nhiễm điện khi nào? Vật bị nhiễm điện có khả năng gì?
Bước 1: Định nghĩa sự nhiễm điện.
Một vật được gọi là nhiễm điện (hay mang điện tích) khi vật đó có khả năng hút các vật nhỏ, nhẹ khác.
Bước 2: Nêu cách làm vật nhiễm điện.
Trong chương trình Vật lý lớp 7, chúng ta biết rằng, để làm một vật nhiễm điện, ta có thể dùng cách cọ xát. Khi cọ xát hai vật vào nhau, một trong hai hoặc cả hai vật có thể bị nhiễm điện.
Bước 3: Nêu khả năng của vật nhiễm điện.
Vật bị nhiễm điện (vật mang điện tích) có khả năng hút các vật nhỏ, nhẹ. Ví dụ: thanh nhựa đã cọ xát có thể hút các mẩu giấy vụn, sợi tóc, hoặc bụi nhỏ.
Giải thích phương pháp: Đây là những kiến thức cơ bản đầu tiên về sự nhiễm điện được rút ra từ các thí nghiệm quan sát trong sách giáo khoa, giúp các em nhận biết một vật có nhiễm điện hay không và cách làm vật nhiễm điện.
Câu 2: Có mấy loại điện tích? Chúng tương tác với nhau như thế nào?
Bước 1: Nêu số lượng và tên các loại điện tích.
Có hai loại điện tích là: điện tích dương và điện tích âm.
Bước 2: Nêu quy tắc tương tác giữa các điện tích.
Các điện tích tương tác với nhau theo quy tắc sau:
- Các vật mang điện tích cùng loại (cùng dương hoặc cùng âm) thì đẩy nhau.
- Các vật mang điện tích khác loại (một vật mang điện tích dương và một vật mang điện tích âm) thì hút nhau.
Giải thích phương pháp: Kiến thức này được rút ra từ các thí nghiệm tương tác giữa các vật đã được nhiễm điện khác nhau, là quy tắc nền tảng để hiểu về lực điện.
Câu 3: Quy ước về sự nhiễm điện của thanh thủy tinh và thanh nhựa sẫm ra sao?
Bước 1: Nêu quy ước đối với thanh thủy tinh.
Khi cọ xát thanh thủy tinh vào mảnh lụa, thanh thủy tinh bị nhiễm điện và được quy ước là mang điện tích dương.
Bước 2: Nêu quy ước đối với thanh nhựa sẫm (hoặc thanh ebonit).
Khi cọ xát thanh nhựa sẫm (hoặc thanh ebonit) vào mảnh vải khô (hoặc len, dạ), thanh nhựa sẫm bị nhiễm điện và được quy ước là mang điện tích âm.
Giải thích phương pháp: Đây là quy ước quốc tế về các loại điện tích, được sử dụng làm chuẩn trong Vật lý để xác định điện tích của các vật khác trong các thí nghiệm tiếp theo.
Câu 4: Có các vật sau đây: bút chì vỏ gỗ, bút chì vỏ nhựa, lưỡi kéo cắt giấy, mảnh giấy. Dùng mảnh vải khô cọ xát lần lượt vào chúng rồi đưa gần lại các vụn giấy, cho biết vật nào nhiễm điện? Vì sao?
Bước 1: Nhắc lại dấu hiệu nhận biết vật nhiễm điện.
Nếu vật nào sau khi cọ xát mà hút được các vụn giấy thì vật đó đã bị nhiễm điện.
Bước 2: Tiến hành phân tích từng vật:
- Bút chì vỏ gỗ: Vỏ gỗ là vật liệu cách điện. Khi cọ xát, gỗ có thể tích điện. Vì vậy, bút chì vỏ gỗ sẽ nhiễm điện và hút các vụn giấy.
- Bút chì vỏ nhựa: Vỏ nhựa là vật liệu cách điện rất tốt. Khi cọ xát, nhựa dễ dàng tích điện. Vì vậy, bút chì vỏ nhựa sẽ nhiễm điện và hút các vụn giấy.
- Lưỡi kéo cắt giấy: Lưỡi kéo làm bằng kim loại (chất dẫn điện). Khi ta cọ xát lưỡi kéo mà vẫn cầm nó bằng tay, điện tích được tạo ra sẽ truyền qua tay ta xuống đất (hoặc phân tán khắp cơ thể). Do đó, lưỡi kéo sẽ không nhiễm điện rõ rệt hoặc không thể hiện khả năng hút các vụn giấy.
- Mảnh giấy: Giấy cũng là một vật liệu cách điện. Khi cọ xát mảnh giấy (ví dụ, cọ vào tóc hoặc vải khô), mảnh giấy có thể tích điện. Vì vậy, mảnh giấy sẽ nhiễm điện và hút các vụn giấy khác (hoặc dính vào vật đã cọ xát).
Bước 3: Kết luận và giải thích chung.
Các vật nhiễm điện là: bút chì vỏ gỗ, bút chì vỏ nhựa, mảnh giấy.
Giải thích: Các vật này là các chất cách điện (như gỗ, nhựa, giấy). Khi cọ xát, điện tích được tạo ra trên bề mặt của chúng và bị giữ lại, không dễ dàng di chuyển đi nơi khác. Do đó, chúng thể hiện rõ khả năng hút các vật nhỏ, nhẹ (như vụn giấy). Riêng lưỡi kéo làm bằng kim loại (chất dẫn điện). Khi ta cầm bằng tay và cọ xát, điện tích sẽ truyền qua cơ thể ta xuống đất, làm cho vật không giữ được điện tích và không thể hiện khả năng hút các vụn giấy.
Giải thích phương pháp: Vận dụng kiến thức về sự nhiễm điện do cọ xát và sự khác biệt giữa vật liệu dẫn điện và vật liệu cách điện để giải thích hiện tượng quan sát được.
Câu 5: Trước khi cọ xát, trong mỗi vật có các điện tích hay không? Chúng tồn tại ở các loại hạt nào?
Bước 1: Xác định sự tồn tại của điện tích trong vật trước khi cọ xát.
Có, trước khi cọ xát, trong mỗi vật đã có sẵn các điện tích.
Bước 2: Xác định loại hạt mang điện tích.
Các điện tích này tồn tại ở hai loại hạt:
- Hạt nhân: Nằm ở trung tâm nguyên tử, mang điện tích dương và đứng yên không di chuyển.
- Các êlectron (electron): Chuyển động xung quanh hạt nhân, mang điện tích âm và có thể di chuyển từ vật này sang vật khác khi cọ xát.
Bước 3: Giải thích trạng thái của vật trước khi cọ xát.
Bình thường, mỗi nguyên tử và do đó mỗi vật trung hòa về điện, tức là tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm. Vì vậy, vật không biểu hiện ra bên ngoài khả năng hút các vật nhỏ, nhẹ.
Giải thích phương pháp: Kiến thức này dựa trên mô hình cấu tạo nguyên tử cơ bản được giới thiệu trong chương trình Vật lý lớp 7, giúp giải thích bản chất của điện tích và hiện tượng nhiễm điện.
Câu 6: Dùng thanh thủy tinh cọ xát vào lụa thì thanh thủy tinh nhiễm điện tích dương. Hãy cho biết các electron dịch chuyển từ vật nào sang vật nào?
Bước 1: Phân tích trạng thái nhiễm điện của thanh thủy tinh.
Đề bài cho biết thanh thủy tinh nhiễm điện tích dương.
Bước 2: Giải thích sự nhiễm điện dương qua sự dịch chuyển của electron.
Theo kiến thức đã học, vật nhiễm điện dương khi nó mất bớt êlectron (tức là số điện tích dương trong hạt nhân nhiều hơn số điện tích âm của các êlectron còn lại).
Bước 3: Xác định hướng dịch chuyển của electron.
Vì thanh thủy tinh nhiễm điện tích dương (do mất bớt êlectron), điều đó có nghĩa là các êlectron đã dịch chuyển từ thanh thủy tinh sang mảnh lụa.
Giải thích phương pháp: Áp dụng nguyên tắc cơ bản về sự truyền êlectron trong hiện tượng nhiễm điện do cọ xát. Khi một vật mất êlectron, nó trở thành vật nhiễm điện dương; ngược lại, vật nhận êlectron sẽ nhiễm điện âm. Đây là quy tắc quan trọng để hiểu bản chất của dòng điện sau này.
—
Chúc mừng các em đã hoàn thành bài tập! Thầy hy vọng qua phần giải thích chi tiết này, các em đã hiểu rõ hơn về các khái niệm cơ bản của điện học. Hãy tiếp tục ôn tập và khám phá thêm nhiều điều thú vị khác về thế giới vật lý nhé!
Đáp án:
Câu 1: Một vật bị nhiễm điện khi vật nhận thêm hoặc mất bớt electron. Vật bị nhiễm điện có khả năng hút các vật nhỏ khác và tương tác với các vật nhiễm điện khác.
Câu 2: Có 2 loại điện tích là điện tích dương và điện tích âm. Những vật nhiễm điện cùng dấu sẽ đẩy nhau, trái dấu sẽ hút nhau.
Câu 3: Thanh thủy tinh khi cọ xát với mảnh lụa sẽ nhiễm điện dương. Thanh nhựa sẫm khi cọ xát với mảnh vải khô sẽ nhiễm điện âm.
Câu 4: Những vật bị nhiễm điện là bút chì bỏ nhựa vì khi cọ xát với mảnh vải khô những vật làm bằng nhựa có khả năng bị nhiễm điện.
Câu 5: Trước khi cọ xát trong mỗi vật đều có các điện tích, do tổng điện tích dương và âm bằng nhau nên mỗi vật đều trung hòa về điện. Chúng tồn tại ở electron và proton.
Câu 6: Electron dịch chuyển từ thanh thủy tinh sang mảnh lụa. Vì thanh thủy tinh bị nhiễm điện dương nên đã mất bớt đi electron.