Hiện tượng vật nhiễm điện diễn ra phổ biến trong cuộc sống hàng ngày của mỗi chúng ta. Do đó, trong chương trình Vật lý lớp 7 tại Việt Nam đã có bài học về vấn đề này. Vậy cụ thể vật nhiễm điện là gì? Vật nhiễm điện bằng cách nào? Các ví dụ chứng minh? Nếu bạn cũng quan tâm vấn đề này thì hãy theo dõi bài viết dưới đây của chúng tôi.
Contents
1. Vật nhiễm điện là gì?
Vật nhiễm điện được hiểu là vật có khả năng hút hay đẩy các vật khác hoặc phóng tia lửa điện sang các vật khác. Về bản chất, vật nhiễm điện khi nó nhận thêm hoặc mất bớt electron.
Trên thực tế, hiện tượng vật nhiễm điện xảy ra rất thường xuyên trong đời sống, ví dụ như vào những ngày thời tiết lạnh bạn thường đội mũ cho ấm khi đi ra ngoài trời và khi tháo mũ bạn dễ thấy được những sợi tóc bị hút vào bên trong nón lên. Đó là do giữa tóc và nón đều bị nhiễm điện. Hay vào những lúc nắng nóng, bạn dùng lược chải tóc thì thấy tóc bị hút bởi lược và kéo thẳng ra….
Theo nghiên cứu hiện nay, có ba cách làm cho vật nhiễm điện là nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do tiếp xúc và nhiễm điện do hưởng ứng.
2. Vật nhiễm điện bằng cách nào? Ví dụ?
Như đã trình bày trên, một vật có thể bị nhiễm điện bằng cách cọ xát, do tiếp xúc hoặc do hưởng ứng. Cụ thể nội dung của chúng như sau:
2.1. Nhiễm điện do cọ xát:
Khi hai vật trung hòa về điện cọ xát với nhau nguyên tử một vật sẽ bị mất một số electron và tích điện dương. Vật còn lại sẽ nhận được electron của vật kia và sẽ tích điện âm. Theo định luật bảo toàn điện tích thì tổng điện tích của hai vật sau khi tiếp xúc bằng không.
Nói một cách dễ hiểu, vật nhiễm điện do cọ xát là những vật sau khi bị cọ xát sẽ có khả năng hút lấy những vật khác. Để kiểm tra xem vật sau khi bị cọ sát có bị nhiễm điện hay không, chúng ta có thể dùng bút thử điện xem có sáng đèn không hoặc quan sát xem chúng có hút các vật nhỏ nhẹ khác hay không.
Ví dụ: Sử dụng một cây thước nhựa, vụn giấy, vụn ni lông hoặc một quả cầu nhỏ được làm bằng xốp. Khi đưa một đầu thước nhựa lại gần các mẩu vụn giấy hoặc vụn ni lông hay quả cầu xốp, quan sát không thấy hiện tượng gì xảy ra. Còn khi dùng một miếng vải khô chà sát vào một đầu của thước nhựa, rồi đưa đầu này lại gần vụn giấy, vụn ni lông hoặc quả cầu xốp. Quan sát sẽ thấy hiện tượng những vụn giấy, vụn ni lông này bám lấy đầu thước nhựa đã được ma sát bằng vải. Nói cách khác là đầu thước nhựa hút lấy những vụn nhỏ này.
=> Thước nhựa là vật nhiễm điện do cọ xát với mảnh vải.
2.2. Nhiễm điện do tiếp xúc:
Nhiễm điện do tiếp xúc là khi cho một vật nhiễm điện và một vật không bị nhiễm điện tiếp xúc với nhau (không phải cọ sát hay tạo lực ma sát) mà chỉ đơn giản để thật gần nhau hoặc đặt chồng chéo lên nhau thì vật còn lại sẽ bị nhiễm điện cùng dấu với vật bị nhiễm điện. Do hai vật đó nhiễm điện cùng dấu nên sẽ có hiện tượng là đẩy nhau (trái dấu thì hút, cùng dấu thì đẩy).
Hiểu một cách đơn giản, nhiễm điện do tiếp xúc là khi các điện tích tự do (cụ thể là electron) bên trong vật nhiễm điện di chuyển sang vật không bị nhiễm điện, khiến cho cả hai cùng nhiễm điện.
Theo đó:
– Có hai loại điện tích dương và điện tích âm
– Một vật bị nhiễm điện tích âm khi số electron lớn hơn số proton.
– Một vật bị nhiễm điện tích dương khi electron nhỏ hơn số proton.
– Nếu số electron và số proton trong một vật bằng nhau thì vật đó trung hòa.
Ví dụ: Thanh sắt trung hòa về điện đặt gần quả cầu nhôm nhiễm điện âm sẽ bị đẩy ra xa.
2.3. Nhiễm điện do hưởng ứng:
Nhiễm điện do hưởng ứng là trường hợp xảy ra khi một vật trung hòa điện đặt gần một vật nhiễm điện. Nếu vật đó nhiễm điện âm thì nó sẽ đẩy electron của vật trung hòa ra xa nó khiến vật trung hòa phân thành hai miền điện tích khác nhau, miền gần vật nhiễm điện sẽ tích điện dương còn phần xa vật nhiễm điện sẽ tích điện âm.
Và ngược lại, nếu vật đó nhiễm điện dương thì nó sẽ hút các electron của vật trung hòa lại gần phía nó, khiến miền của vật trung hòa gần với vật nhiễm điện sẽ tích điện âm và phần xa vật nhiễm điện sẽ tích điện dương.
Nói một cách tổng quát thì một vật trung hòa về điện khi tiếp xúc gần với vật bị nhiễm điện thì hai đầu của vật trung hòa điện tích sẽ bị nhiễm điện tích trái dấu nhau, đầu nào gần vật nhiễm điện thì đầu đó có điện tích trái dấu với vật nhiễm điện. Hiện tượng này được gọi là nhiễm điện do hưởng ứng hay còn gọi là cảm ứng tĩnh điện.
Ví dụ: Khi cho một quả cầu kim loại tích điện lại gần một vật dẫn thì đầu xa quả cầu nhiễm điện cùng dấu với quả cầu, đầu gần quả cầu thì nhiễm điện trái dấu.
3. Một số bài tập trắc nhiệm về vật nhiễm điện:
Câu 1. Chọn câu trả lời đúng. Dùng mảnh vải khô để cọ xát, thì có thể làm cho vật nào dưới đây mang điện tích:
A. Thanh sắt
B. Thanh thép
C. Thanh nhựa
D. Thanh gỗ
Đáp án C.
Câu 2. Điền từ thích hợp vào chỗ trống. Nhiều vật sau khi cọ xát có khả năng…………… bóng đèn bút thử điện
A. Làm đứt
B. Làm sáng
C. Làm tắt
D. Cả A, B, C đều sai
Đáp án B.
Câu 3. Chọn câu trả lời đúng. Một trong những nguyên nhân tạo thành các đám mây dông bị nhiễm điện là do:
A. Sự cọ xát mạnh giữa những giọt nước trong luồng không khí bốc lên cao
B. Sự có xát mạnh giữa các luồng không khí
C. Gió làm cho đám mây bị nhiễm điện
D. Cả ba câu trên đều sai
Đáp án A.
Câu 4. Chọn câu trả lời đúng. Khi đưa một cây thước nhựa lại gần một sợi tóc
A. Cây thước hút sợi tóc
B. Cây thước đẩy sợi tóc
C. Cây thước sau khi cọ xát vào mảnh vải khô sẽ hút sợi tóc
D. Cây thước sau khi cọ xát vào mảnh vải khô sẽ đẩy sợi tóc ra xa
Đáp án C.
+ Trước khi cây thước nhựa bị cọ xát thì nó không có phản ứng gì với sợi tóc
+ Sau khi cây thước nhựa bị cọ xát vào mảnh vải khô nó sẽ trở thành vật nhiễm điện và có thể hút sợi tóc
Câu 5.Chọn câu trả lời đúng. Thanh thủy tinh sau khi được cọ xát bằng mảnh lụa thì có khả năng:
A. Hút được mảnh vải khô
B. Hút được mảnh nilông
C. Hút được mảnh len
D. Hút được thanh thước nhựa
Đáp án B.
Thanh thủy tinh sau khi được cọ xát bằng mảnh lụa thì có khả năng hút được các vật nhỏ khô như: mẩu giấy vụn, mẩu len vụn, sợi tóc nhỏ hay các mẩu vải khô vụn
A – sai vì không biết là tấm vải khô hay mẩu vải khô
D – sai vì thanh thủy tinh sau khi bị nhiễm điện do cọ xát không hút được thanh thước nhựa
Câu 6. Chọn câu trả lời đúng. Dùng mảnh vải khô để cọ xát, thì có thể làm cho vật nào dưới đây mang điện tích:
A. Thanh sắt
B. Thanh thép
C. Thanh nhựa
D. Thanh gỗ
Đáp án C.
Ống nhựa có khả năng bị nhiễm điện bằng cách cọ xát nó với mảnh vải khô.
Câu 7. Điền từ thích hợp vào chỗ trống. Nhiều vật sau khi cọ xát có khả năng…………… bóng đèn bút thử điện
A. Làm đứt
B. Làm sáng
C. Làm tắt
D. Cả A, B, C đều sai
Đáp án B.
4. Hướng dẫn giải bài tập Vật lí lớp 7 Bài 17 – Sự nhiễm điện do cọ xát:
Bài C1 trang 49 sách giáo khoa vật lý 7 bài 17:
Nội dung: Giải thích tại sao vào những ngày thời tiết khô ráo, đặt biệt là những ngày hanh khô, khi ta chải đầu bằng lược nhựa, nhiều sợi tóc bị lược nhựa hút kéo thẳng ra?
Cách giải: Do khi chải tóc vào những ngày hanh khô thì lược chải khiến tóc và lược bị ma sát tạo ra điện tích. Từ đó làm tóc và lược bị hút lại với nhau.
Bài C2 trang 49 sách giáo khoa vật lý 7 bài 17:
Nội dung: Khi thổi vào mặt bàn, bụi bay đi. Tại sao cánh quạt điện thổi gió mạnh, sau một thời gian lại có nhiều bụi bám vào cánh quạt, đặc biệt ở mép cánh quạt chém vào không khí?
Cách giải: Khi quạt hoạt động thì cánh quạt quay tạo ra ma sát với không khí. Từ đó làm cho cánh quạt bị tích điện và hút những hạt bụi xung quanh chúng nên khi sử dụng lâu thì quạt bị bụi bám khá nhiều. Đặc biệt phần mép quạt tiếp xúc với không khí nhiều nhất nên chúng cũng bị bám bụi nhiều nhất.
Quạt là hiện tượng phổ biến cho sự cọ xát tích điện.
Bài C3 trang 49 sách giáo khoa vật lý 7 bài 17:
Nội dung: Vào những ngày thời tiết khô ráo, khi lau chùi gương soi, kính cửa sổ hay màn hình tivi bằng khăn bông khô, ta vẫn thấy có bụi vải bám vào chúng. Giải thích tại sao?
Cách giải: Bởi khi sử dụng khăn bông khô tiếp xúc với các đồ vật thì sẽ tạo ra sự cọ xát gây tích điện. Và làm những bụi vải trên khăn bị hút bám vào những vật dụng đó. Nên nếu bạn muốn chúng được sạch sẽ hơn thì tốt nhất bạn nên sử dụng giấy báo ẩm để không bị tích điện nhé.
5. Hướng dẫn giải bài 17 Vật lý 7 – Sách bài tập:
Sau những kiến thức và ví dụ cũng như hỗ trợ giải đáp thắc mắc ở trên thì ắt hẳn bạn đã có thể hiểu phần nào về bài học. Và để nâng cao hơn khả năng tư duy thì bài viết sẽ hướng dẫn bạn giải các bài tập vật lý 7 bài 17 trong sách bài tập nhé.
Bài 1: Có các vật sau: bút chì vỏ gỗ, bút bi vỏ nhựa, lưỡi kéo cắt giấy chiếc thìa kim loại, lược nhựa, mảnh giấy. Dùng mảnh vải khô cọ lần lượt các vật này rồi đưa từng vật đó lại gần các vụn giấy. Từ cho biết những vật nào bị nhiễm điện, vật nào không.
Đáp án: Những vật bị nhiễm điện bao gồm vỏ bút bi nhựa, lược nhựa. Những vật không bị nhiễm điện bao gồm: bút chì vỏ gỗ, lưỡi kéo cắt giấy, mảnh giấy, chiếc thìa kim loại.
Bài 2: Dùng mảnh vải khô để cọ xát, thì có thể làm cho vật nào dưới đây mang điện tích?
Đáp án: D. Bởi khi sử dụng mảnh vải khô để cọ xát thì có thể làm cho ống nhựa mang điện tích gây hiện tượng nhiễm điện.
Bài 3: Làm thí nghiệm như hình 17.1, trong đó dùng kim khâu ( hoặc dùi) đục một lỗ nhỏ sát mép của đấy một vỏ chai nhựa ( thí dụ vỏ chai nước khoáng) để tạo một tia nước nhỏ. Đưa một đầu thước nhựa dẹt lại gần tia nước ( đoạn tia nước gần đầy chai) trong hai trường hợp: khi chưa cọ xát và đã cọ xát thước nhựa.
Đáp án: Khi phần thước chưa được cọ xát thì nước vẫn chảy dọc thẳng xuống khi đưa thước lại gần. Tuy nhiên, sau khi thước được cọ xát thì hiện tượng tích điện xảy ra nên khi đưa thước lại gần thì nước bị hút chảy về phía thước.
Bài 4: Giải thích hiện tượng đã nêu ở phần đầu của bài 17 trong sách giáo khoa: “Vào những ngày thời tiết khô ráo, nhất là những ngày thời tiết hanh khô, khi cởi áo ngoài bằng len, dạ hay sợi tổng hợp, ta thường nghe tiếng lách tách nhỏ. Nếu khi đó ở trong buồng tối, ta còn thấy các chớp sáng li ti”.
Đáp án: Do khi cử động ta cũng khiến cho các phần áo bị cọ xát vào nhau gây nhiễm điện. Nên xuất hiện các tia lửa điện và không khí bị giãn nở ra nên gây ra những tiếng lách tách nhỏ cùng những chớp sáng li ti.
Bài 5: Câu khẳng định nào dưới đây đúng:
Đáp án: C. Vì nam châm là từ tính không phải chúng bị nhiễm điện còn mặt đất có trọng lực nên hút mọi vật xuống đất.
Bài 6: Có thể làm thước nhựa nhiễm điện bằng cách nào sau đây?
Đáp án: D. Việc cọ xát với vải khô chính là cách tốt nhất làm thước bị nhiễm điện.
Bài 7: Dùng một mảnh len cọ xát nhiều lần một mảnh phim nhựa thì mảnh phim nhựa này có thể hút được các vụn giấy? Vì sao?
Đáp án: B. Bởi chúng bị nhiễm điện do cọ xát nên hút được các vụn giấy.
Bài 8: Một mảnh thủy tinh không bị nhiễm điện, được treo lên giá bằng một sợi dây mềm như ở hình 17.2. Cọ xát một đầu thước nhựa rồi đưa đầu thước này lại gần một đầu thanh thủy tinh nói trên. Hỏi có hiện tượng gì xảy ra và vì sao?
Đáp án: Do thước bị nhiễm điện khi cọ xát nên thanh thủy tinh bị hút về phía thước.
Bài 9: Trong các nhà máy dệt thường có những bộ phận chải các sợi vải. Ở điều kiện bình thường, các sợi vải này dễ bị chập dính vào nhau và bị rối. Giải thích tại sao? Có thể sử dụng biện pháp gì để khắc phục hiện tượng bất lợi này?
Đáp án: Do khi chải việc cọ xát xảy ra làm xuất hiện hiện tượng tích điện khiến các sợi vải bị hút chập dính vào nhau. Để giải quyết vấn đề trên thì bộ phận chải cần sử dụng vật liệu cách điện.
