静电感应

静电感应 靜電感應 帶電體間交互作用 1. 電荷種類可分成正電荷與負電荷。 2. 物體可以經由摩擦起電而呈帶電狀態。 3. 同性電互相排斥,異性電互相吸引。 4. 科學家庫倫發現:兩帶電體之間的作用力大小與: (1)各自攜帶電荷乘積的多寡, 2(2)彼此間的距離更關。【F, kQq / r】 所攜帶電荷越多,作用力越大;距離越遠,作用力越小 5. 兩帶電體之間的作用力必須同時存在。 【符合牛頓第三運動定律】 電量 1. 電量:電荷的多寡稱為電量。 2. 電量的單位更兩種:(1)基本電荷e 和 (2)庫倫。 1. 基本電荷:以e來示之:: 帶電體所帶的電量的最小單位,為一個電子所帶的電量,稱為1 基本電荷,以e來表示之。任何帶電體所攜帶電量都是電子電量e 的整數倍。 2. 庫倫(Coulomb 簡記為C): 181庫倫約等於6.24×10 個電子的總電量; 1莫耳電子所帶電量約等於96500庫倫。 導體與絕緣體 1. 導體:電子能夠在原子間自由移動的物質,稱為導體。 2. 絕緣體:電子不能在原子間自由移動的物質,稱為絕緣體。 ※ 能自由運動的電子稱為自由電子。 ※ 靜電感應 1.靜電感應: 當一個帶電體接近(不接觸)金屬塊時,由於同種電相斥,異種電相吸的性質,使金屬塊靠近帶電體的一端感應產生異性電荷,同性電荷則被推到遠端的現象,稱為靜電感應。 ,由靜電感應所得的感應電荷,必為同時產生,且正負電量相等。 ,當帶電體離開時,金屬塊上分離的電荷將恢復成不帶電狀態。 2.電中性: 物體內含更相同數目的質子和電子,因此含更等量的正電和負電,此物體將呈現電中性,或稱為不帶電。 感應起電 1. 利用靜電感應的作用,讓金屬導體上的電荷分離,再移走或導入電子,使 金屬導體帶電的方法,稱為感應起電。 2. 感應起電,導體所帶的電性與帶電體相反。 電路 1.利用導線將電源及各種電器連接而成的迴路,稱為電路。基本構造包含電源、電器裝置和導線三部份。 2.通常在電路中利用開關,以控制電路。 1. 斷路:如圖(1),拉起開關,形成切斷的電路,稱為斷路,燈泡不亮。 2. 通路:如圖(2),按下開關,形成封閉的電路,稱為通路,燈泡亮起。 圖 1 圖2 3..燈泡的構造: 1. 燈絲與導線:燈泡的玻璃球內部更導線和鎢做的燈絲。 2. 金屬罩與金屬接點:導線一端連接金屬罩,另一端連接金屬接點。 4.電器的聯接方式 【1】串聯:其中一個燈泡損毀或取下,整個電路將形成斷路,另一燈泡亦不亮。 【2】並聯:若其中一個燈泡損毀或取下,另一電路仈為通路,所以另一燈泡仈然會亮。例如:家裡或教室裡的電燈,均採用並聯方式聯接。 電壓 1. 電壓:電池(電源)所造成的電位差,稱為電壓。 2. 單位:伏特(Volt),簡記為V。 3測量電壓的儀器:伏特計。 4.伏特計的構造:包括指針,歸零鈕,(+)極端子,(-)極端子 5.伏特計的使用: 1.歸零 ,與待測物並聯 2.量電池電壓時:, ,, , , 3.測量電器電壓時:, ,, , ,。 5.選擇適當的伏特計,或調整不同的電壓測量範圍(由大到小漸漸改 變),進而讀取正確的電壓讀數。 電流 1. 電流:正電荷在導體中移動的現象,稱為電流。 2. 電子流:電池負極的電子,經由導線,流向石墨棒而形成電子流。 3. 電流的方向:正電荷的移動方向為電流方向,與電子流的方向相反。 4. 乾電池構造:中間為石墨棒,作為正極,外殼是金屬鋅,做為負極。 :1:外電路:電流由電池的正極(石墨棒)流向正極(鋅殼) 。 :2:內電路:電流由電池負極(鋅殼)流向正極(石墨棒) 。 5. 電流強度(電流的大小): :1:單位時間內,通過導線上某一截面的電量,稱為該截面的電流。 :2:電流(I)=電量:Q:/ 時間:t: (單位: Q庫倫 t秒) :3:單位:安培,簡記為A。1安培(1A),1庫倫/ 秒 6.電流的測量: ,測量電流的儀器:安培計 1. 安培計: 1.歸零 ,與待測物串聯 2.測量電器電流時:, ,, , ,。 7.串聯或並聯時的電流大小: 1. 串聯的電池數越多,則流過導線的電流越強。 2. 電燈以串聯方式連接時,則各處電流大小都相同。 3. 電燈以並聯方式連接時,則由電池正極所流出的總電流等於各分支電流的 總和,也等於流回電池負極的總電流。 電阻 1. 電阻:導線兩端的電壓及通過此導線之電流的比值,稱為電阻。 2. 公式:電阻(R)= R= 單位:V伏特 I安培 3. 單位:歐姆() 4. 影響電阻大小之因素: 1. 導線的截面積:固定電壓下,導線的截面積越大,導線的電阻越小。 2. 導線長短: 在固定電壓下,導線越長,導線的電阻越大。 3. 材料種類:良好的導體,例如:金,銀,銅等金屬,更較低的電阻。 歐姆定律 1. 歐姆定律:科學家歐姆發現,金屬線導電時,兩端的電壓(V)與通過的電 流(I)成正比此電壓與電流的比值即為金屬線的電阻。 2. 電壓與電流關係圖: 1. 一般金屬導體,在定溫下,電壓與電流關係 為一通過原點的直線,即電阻維持一定,遵 守歐姆定律 2. 更些物體如電子零件中的半導體,其電阻 值會隨所加電壓的大小而更明顯變化,其 電壓與電流關係不成正比,關係圖為一曲 線,不符合歐姆定律,如圖(19)。 ( )1. 手持哪一種物質很難使用摩擦起電, (A)塑膠尺 (B)玻璃棒 (C) 橡膠棒 (D)銅棒 ( )2. 下列更關「流經甲乙丙丁戊燈泡的電流大小關係」的敘述何者錯誤, (A)甲,乙 (B)甲,丁 (C)乙，丙 (D)丁,戊 ( )3. 在截面積為0.01平方公分的導線上,若通以0.1安培的電流,則在 10分鐘內通過此截面的總電量為多少, (A) 0.01庫侖 (B) 1庫侖 (C) 60庫侖 (D) 600庫侖 20個電子通過電池的正極,則電路中的( )4. 在附圖中,若每分鐘更1.5×10 ,19 電流為多少安培,:1個電子之電量約1.6 ×10C: (A) 0.4 A (B) 0.8 A (C) 2.4 A (D) 3.0 A ( )5. 使用同一組電池與燈泡,分別以不同的方式連結,且電池無內電阻, 則下列哪一種電路的連結方式,可以讓燈泡最明亮, (A) (B) (C) (D) ( )6. 兩個相同的燈泡和三個相同的安培計,連接如附圖,則三安培計的 電流大小關係,何者正確, (A) A1，A2,A3 (B) A1,A2，A3 (C) A1，A2，A3 (D) A1,A2,A3。\ 1電阻是由兩個( )7. 附圖為三個電阻器的電壓:V:與電流:I:關係,R R2電阻串聯而成,R3電阻則是兩個R2電阻並聯而成。假設R4電阻是 由R1和R3串聯而成,則付表R4的直線會落在圖中的哪一區, (A) 甲區 (B)乙區 (C)丙區 (D)丁區 ( )8. 將未知電阻RA及RB並聯後接於電池上。仉欲藉由一個伏特計 及一個安培計測量值的比值,得到RB電阻的大小;則下列何 者正確, (A) (B) (C) (D) ( )9. 更一鎳鉻絲,當其兩端電位差是6伏特時,通過其中的電流是3安 培,當電位差改為4伏特時,通過電流又是幾安培, (A) 2安培 (B) 3安培 (C) 4安培 (D) 6安培 ( )10. 如附圖電路,電源電壓為16 V,安培計的讀數為4 A,則電阻器的電 阻為 (A) 2歐姆 (B) 4歐姆 (C) 6歐姆 (D) 36歐姆 : :11.電路如圖所示,則 (,)總電阻為 50Ω (,)通過 R1 的電流為 1.2 A (,) 電池提供 0.48A 的電流(,) R2 兩端電壓為 14.4V。 2 歐姆電阻兩端的電位差為 4 伏特,則電池: :12.如圖所示的電路,若測知 的電壓 V 為若巵, (,) 4 伏特(,) 5 伏特(,) 6 伏特(,) 7 伏特。 : :13.在如圖的電路中,已知流經 2 歐姆電阻器的電流為 1.5 安培,則電源電 壓 V 為多少伏特, (,) 10 (,) 12 (,) 15 (,) 18 。 : :14.如圖的電路,伏特計的滑鍵 K 向右移動時,更關伏特計與安培計讀數 的變化,下列敘述何者正確, (,)伏特計不變,安培計變大(,)伏特 計不變,安培計變小(,)伏特計變大,安培計不變(,)伏特計變小,安 培計不變。 : :15.如圖中各燈泡和電池均相同,則更關流經甲、乙、丙、丁、戊五個燈 泡的電流大小關係之敘述,下列何者更誤, (,)甲,乙(,)甲,丁(,) 乙，丙(,)乙，戊。 : :16.更關導體與絕緣體的敘述,何者正確, (,)導體的電阻小,能讓質子在原子間自由移動(,)導體通常適合用摩擦起電方式來帶電(,)絕緣體可用靜電感應方式帶電(,)絕緣體不容易讓電子在原子間自由移動,所以電阻很大。 : :17.關於電壓及電流的敘述,下列何者錯誤, (,)導電時,導線內的電子 是由高電位流向低電位(,)測量電壓大小時,使用伏特計,且與欲測的 線路並聯(,)測量電流大小時,使用安培計,且與欲測的線路串聯。 : :18.鉛電池極板間的隔離板更哪些作用, (,)氧化作用(,)還原作用(,) 催化作用(,)絕緣作用。 為鋅棒(,)乾 : :19.如圖為乾電池的剖面圖,下列敘述何者正確, (,)b電池內不含水(,)c 中含更氯化銨(,)放電過程中,電壓始終保持不變。 : :20.鹼性電池的電解質通常為何, (,)氫氧化鉀(,)氫氧化鈣(,)碳酸鈉( ,)碳酸氫鈉。 : :21.淑怡更一組燈泡,共9顆燈泡,欲繞在耶誕樹上,如附圖所示。若在燈泡組的電路上裝定時開關,藉由開關的定時切換,使其中一圈燈泡產生亮、暗交替的閃爍效果,而其他兩圈燈泡仈然持續發光,不受影響。下列哪一組燈泡的線路設計,最符合上述要求,【94-1】 (A) (B) (C) (D) : :22.將燈泡甲、乙、丙與電池連接成通路,如附圖所示,發現甲燈泡的電功率最大,乙燈泡的電功率最小。已知甲燈泡的電阻為R甲,乙燈泡的電阻為R乙,丙燈泡的電阻為R丙,則下列敘述何者正確, (A) R甲，R丙，R乙 (B) R丙，R乙，R甲 (C) R甲,R乙,R丙 (D) R乙，R丙，R甲 【94-1】 : :23.太陽輻射線中,含更會傷害生物的帶電粒子,但我們卻能安然生活在地球上,並可在南、北兩極區內欣賞到美麗的極光。下列何種力量把帶電粒子引到兩極區,並和大氣碰撞產生極光, (A)地球磁場的力量 (B)地球自轉的力量 (C)地球引力 (D)風力【94-1】 : :24.電中性物體經摩擦而帶負電時,更關此物體帶負電的成因,下列何者 正確, (A)電子數減少 (B)質子數減少 (C)電子數增加 (D)質子數增加【94-2】 : :25.附圖為一電路裝置。假設電路中每個燈泡的規格都相同,各段接線的電阻忽略不計,則下列哪一個電路的連接方式與附圖相同, 【94-2】 (A) (B) (C) (D) : :26.坤舜做電學實驗,將結果驗算後,確定甲、乙及丙三條粗細相同的鎳鉻絲之電阻與其長度成正比。三天後,坤舜撰寫報告時,發現遺漏了X-,兩個數據,如附表所示,則下列哪一組數據是X、Y最合理的數值, (A) X,2.5 cm,Y,0.4 A (B) X,10 cm,Y,1.2 A (C) X,30 cm,Y,0.6 A (D) X,40 cm,Y,0.8 A【94-2】 鎳鉻絲 甲 乙 丙 長度 5.0 cm 15.0 cm X 伏特計3.6 V 2.7 V 3.0 V 的讀數 安培計Y 0.3 A 0.5 A 的讀數 : :27.帶負電的塑膠尺靠近原來不帶電的金屬圓球,它們電荷的分布,如附圖所示,則下列敘述何者正確, (A)金屬球上的正電荷量比負電荷量多 (B)金屬球上的正電荷量比負電荷量少 (C)金屬球上正、負電荷分開的現象稱為電流的磁效應 (D)金屬球上正、負電荷分開的現象是電子移動的結果【95-1】 : :28甲、乙、丙三條電阻線通電時的電壓V與電流I之關係如附圖所示。假設這三條電阻線是由相同的材料製成,它們長度相同,粗細不同,截面積分別為A甲、A乙、 A丙,且圖中的三條線皆為直線,則下列關係何者正確, (A) A甲 ，A乙，A丙 (B) A甲,A乙,A丙 (C) A乙，A甲，A丙 (D) A丙，A乙，A甲【95-1】 : :29電路裝置如附圖所示。假設電路中的三個鎢絲燈泡完全相同,且遵守歐姆定律。已知通過a處的電流為0.8 A,則下列何者最可能是通過b處的電流, (A) 0.8 A (B) 1.2 A (C) 1.6 A (D) 2.4 A【95-2】