Giải chi tiết KHTN 8 kết nối mới bài 20: Hiện tượng nhiễm điện do cọ xát

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Vì sao vào những ngày hanh khô, khi chải tóc bằng lược nhựa thì nhiều sợi tóc bị lược nhựa hút kéo thẳng ra?

Hướng dẫn trả lời: 

Vào những ngày hanh khô, khi chải tóc bằng lược nhựa thì nhiều sợi tóc bị lược nhựa hút kéo thẳng ra vì khi đó tóc và lược nhựa đã bị nhiễm điện do cọ xát với nhau.

I. VẬT NHIỄM ĐIỆN

Hoạt động 1: Thí nghiệm 1
Chuẩn bị:
- Một chiếc đũa bằng nhựa, một chiếc đũa bằng thuỷ tinh.
- Một mảnh vải len (hoặc dạ) và một mảnh vải lụa.
- Một số mẩu giấy vụn.
Tiến hành: 
- Đưa chiếc đũa nhựa lại gần các mẩu giấy (Hình 20.1), có hiện tượng gì xảy ra không? 
- Cọ chiếc đũa nhựa vào mảnh vải len (hoặc dạ) sau đó đưa lại gần các mẩu giấy vụn, quan sát hiện tượng.
- Làm thí nghiệm tương tự, thay dũa nhựa bằng đũa thuỷ tỉnh được cọ xát vào mảnh vải lụa, quan sát hiện tượng xảy ra.
Mô tả hiện tượng xảy ra và rút ra nhận xét.

Hướng dẫn trả lời:

- Ban đầu, đưa chiếc đũa nhựa lại gần các mẩu giấy, ta thấy không có hiện tượng gì xảy ra.
- Khi cọ chiếc đũa nhựa vào mảnh vải len (hoặc dạ) sau đó đưa lại gần các mẩu giấy vụn, ta thấy đũa nhựa hút các mẩu giấy vụn làm các mẩu giấy vụn bám vào đầu của đũa nhựa.
- Khi làm thí nghiệm với đũa thủy tinh ta cũng quan sát được hiện tượng tương tự như đũa nhựa.
Nhận xét: Các vật sau khi bị cọ xát có tính chất hút được các vật khác (mẩu giấy vụn) được gọi là vật nhiễm điện hay vật mang điện tích.

Hoạt động: Thí nghiệm 2
Chuẩn bị:
- Hai đũa nhựa và một đũa thuỷ tinh.
- Mảnh vải len (hoặc đạ) và mảnh vải lụa.
- Giá thí nghiệm và dây treo.
Tiến hành:
- Lấy một đũa nhựa cọ vào mảnh vải len, sau đó treo lên giá thí nghiệm. Lấy chiếc đũa nhựa thứ hai cọ vào mảnh vải len rối đưa lại gần đầu đũa nhựa kia (hình 20.2a). Quan sát hiện tượng xảy ra.
- Thay đũa nhựa bằng đũa thuỷ tinh đã cọ vào mảnh vải lụa, rồi đưa lại gần đũa nhựa (Hình 20.2b). Quan sát hiện tượng xảy ra.

Trả lời các câu hỏi sau: 
1. Từ các kết quả thí nghiệm, rút ra nhận xét gì? Điện tích trên đũa thuỷ tinh có cùng loại với điện tích trên đũa nhựa không?
2. Các điện tích cùng loại và khác loại tác dụng với nhau như thế nào?

Hướng dẫn trả lời: 

1. Thí nghiệm cho thấy vật sau khi cọ xát hút hoặc đấy được vật khác; điện tích trên đĩa thủy tinh không cùng loại với điện tích trên đũa nhựa.
2. Các điện tích cùng loại thì đẩy nhau, các điện tích khác loại thì hút nhau.

Câu hỏi: Trả lời câu hỏi ở phần mở đầu.

Hướng dẫn trả lời: 

Khi lược nhựa chải vào tóc nhiều lần thì cả lược nhựa và tóc cọ xát vào nhau nên đều bị nhiễm điện (lược nhựa nhiễm điện âm, tóc nhiễm điện dương), hai vật nhiễm điện trái dấu nhau nên hút nhau.

II. GIẢI THÍCH SƠ LƯỢC VỀ SỰ NHIỄM ĐIỆN DO CỌ SÁT

Hoạt động: Hãy thảo luận để trả lời các câu hỏi dưới đây:
1. Nguyên tử có cấu tạo như thế nào? Hãy vẽ hình mô tả cấu tạo nguyên tử.
2. Electron trong nguyên tử có thế dịch chuyển như thế nào?

Hướng dẫn trả lời:

1. Cấu tạo nguyên tử gồm có hạt nhân và lớp vỏ electron. Trong đó:
Hạt nhân nằm ở tâm nguyên tử, gồm các hạt proton và nơtron.
Vỏ nguyên tử bao gồm các electron chuyển động trong không gian xung quanh hạt nhân.
=> Nguyên tử được cấu tạo bởi 3 loại hạt cơ bản là: electron, proton và nơtron.
2. Electron trong nguyên tử có thể dịch chuyển rời khỏi nguyên tử và di chuyển sang nơi khác.

Câu hỏi 1: Giải thích tại sao bụi lại bám nhiều ở cánh quạt điện sau một thời gian sử dụng.

Hướng dẫn trả lời: 

Cánh quạt điện khi quay cọ xát mạnh với không khí và bị nhiễm điện, vì thế cánh quạt hút các hạt bụi có trong không khí ở gần nó. Lực hút của cánh quạt lên bụi mạnh hơn nhiều lực đẩy của gió lên hạt bụi nền hạt bụi bám vào cánh quạt. Đặc biệt mép cánh quạt được cọ xát mạnh nhất nên nhiễm điện nhiều nhất. Do đó, chỗ mép cánh quạt hút bụi mạnh nhất và bụi bám ở mép cảnh quạt nhiều nhất.

Câu hỏi 2: Vì sao vào những ngày thời tiết khô ráo, khi lau chùi gương soi, kính cửa sổ hay màn hình ti vi bằng khăn bông khô thì vẫn thấy có bụi bông bám vào?

Hướng dẫn trả lời: 

Khi lau chùi gương soi, kính cửa sổ hay màn hình ti vi bằng khăn bông khô, chúng cọ xát với khăn bông khô và bị nhiễm điện. Vì thế chúng hút các hạt bụi ở xung quanh.