15.1 两种电荷 导学案 (学生版+教师版) 人教版(新教材)九年级全册

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15.1 两种电荷 导学案 (学生版+教师版) 人教版(新教材)九年级全册

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15.1 两种电荷(导学案)
【学习目标】
1. 认识摩擦起电现象,知道摩擦起电及物体是否显电性的原因;知道物体带电的性质,会运用摩擦起电的知识解释一些简单的静电现象。
2. 通过实验探究两种电荷及电荷间的相互作用规律,知道人们在认识自然界中只有两种电荷的过程中所运用的推理方法,培养科学探究能力。
3. 知道验电器的构造、作用及工作原理,知道电荷量及其单位,会用验电器检验物体是否带电。
4. 知道原子及其结构、摩擦起电的原因,了解生产生活中静电防止和利用的常用方法。
【学习重点】
摩擦起电现象、两种电荷及其相互作用规律、验电器的构造和原理。
【学习难点】
从实验推理得出自然界中只存在两种电荷;理解摩擦起电的实质。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 摩擦起电:用 的方法使物体带电。带电体的性质是能够吸引 。
2. 自然界中的两种电荷:①用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做 电荷;②用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做 电荷;③同种电荷互相 ,异种电荷互相 。
3. 电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称 。电荷量的单位是 ,简称 ,符号是 。
4. 验电器:实验室里常用 来检验物体是否带电,验电器是利用 的原理制成的,从验电器 的大小,可以大体判断所带电荷的多少。
5. 原子是由位于原子中心的 和核外 组成的,其中 带正电,核外 带负电,通常情况下整个原子 (选填“带”或“不带”)电。电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为 C。
6. 容易导电的物体叫做 ,不容易导电的物体叫做 。金属是最常见的导体,能够导电是因为金属中有大量的 。
【合作探究】
探究一、两种电荷
1. 摩擦起电现象
(1)现象探究
① 实验一:将塑料笔杆与头发摩擦后靠近纸屑,观察到塑料笔杆 纸屑。
② 实验二:用布摩擦过的橡胶棒靠近纸屑,观察到橡胶棒 纸屑。
(2)实验结论:经摩擦过的物体能吸引 。
(3)摩擦起电:用 的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
(4)带电体的性质:能够吸引 。
2. 两种电荷及相互作用
(1)电荷间的相互作用
① 将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近,会发现互相 。
② 将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,会发现互相 。
③ 用毛皮摩擦过的橡胶棒与用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近,会发现互相 。
(2)实验结论
① 自然界只有 种电荷。
② 把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作 电荷,用“ ”表示;把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作 电荷,用“ ”表示。
③ 电荷间的相互作用规律:同种电荷互相 ,异种电荷互相 。
(3)电荷量
① 电荷的 叫做电荷量,简称电荷,用字母 表示。
② 电荷量的单位是 ,简称 ,符号是 。
3. 验电器
(1)作用:用来检验物体 。
(2)构造: 、 、金属罩、绝缘垫等。
(3)原理: 。
(4)使用:将带电体接触验电器的金属球,验电器的金属箔片因带 电荷而 ,从金属箔片张开 的大小,可以判断所带电荷的多少。
【典例1】下列关于电荷的说法正确的是(  )
①用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷
②用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷
③同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
④验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
【变式1】用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用细线悬挂的轻质小球,小球被吸引,则小球(  )
A.一定带正电
B.一定带负电
C.一定不带电
D.可能带负电,也可能不带电
【变式2】甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的场景如图所示,已知丙球带负电。下列判断正确的是( )
A.甲、乙两球均带正电 B.甲、乙两球均带负电
C.甲球带正电,乙球一定带负电 D.甲球带负电,乙球可能不带电
【变式3】如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触一个验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔由闭合变为张开,下列说法正确的是(  )
A.在摩擦的过程中创造了正电荷
B.用验电器能直接检测出玻璃棒带的是正电荷
C.玻璃棒与金属球接触时,玻璃棒上有部分正电荷转移到金属箔上
D.两片金属箔都带上了正电,所以互相排斥由闭合变为张开
探究二、摩擦起电的原因
1. 原子的结构
(1)原子是由位于原子中心的 和核外 组成的。
(2)原子核带 电,核外电子带 电。
(3)通常情况下,原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数 ,所以整个原子对外 (选填“显”或“不显”)电性。
2. 摩擦起电的实质
(1)不同物质的原子核束缚电子的本领 。
(2)摩擦起电的实质:摩擦起电并不是 了电荷,只是 从一个物体 到另一个物体。
(3)束缚电子能力强的物体在摩擦中 电子而带 电,束缚电子能力弱的物体在摩擦中 电子而带 电。
3. 导体和绝缘体
(1)导体: 导电的物体叫做导体。例如 、 、 等。
(2)绝缘体: 导电的物体叫做绝缘体。例如 、 、 等。
(3)金属能够导电的原因:金属中有大量的 。
【典例2】如图所示为氦原子的原子模型示意图,A是电子,带____________电,B是原子核,由带正电的______________和不带电的中子构成。
【变式1】几人打了招呼正上车时,小帅碰到了小林的衣服,被刺啦地电了一下,小林笑着说这是摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A.静电的本质是产生了新的电子
B.被丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
C.摩擦过程中,得到电子的物体带负电
D.带负电的橡胶棒能吸引头发丝是因为头发丝带正电
【变式2】在我国北方干燥的冬季,同学们梳头时,塑料梳子与头发摩擦后,梳子能 吸引小纸屑。当用这把梳子靠近与毛衣摩擦过的气球时,气球被排斥。对这一现象解释正确的是(  )
A.梳子与头发摩擦,创造了新的电荷
B.梳子与气球带有等量同种电荷
C.气球被排斥,是因为带了异种电荷
D.气球被排斥的原理与验电器的工作原理相同
【变式3】如图,不带电的羽毛划过纸垫后带了正电荷,再将羽毛靠近金箔,轻质金箔即被吸起,下列说法中正确的是( )
A.羽毛划过纸垫创造了电荷 B.金箔一定带负电
C.电子从羽毛转移到纸垫上 D.正电荷从纸垫转移到羽毛上
三、静电的防止和利用
1. 静电现象
在干燥的天气里,人们穿化纤衣服时,衣服会吸附在身体上;用塑料梳子梳头发时,头发会随梳子飘起;这些现象都是由于摩擦起电产生的。
开车门被电 梳子吸引头发 脱毛衣听见啪啪声
2 .静电的危害
爆炸和火灾 人体电击 生产损害与设备故障
在易燃易爆环境(如加油站、化工车间)中,静电火花释放的能量可能引燃可燃气体、粉尘或液体,导致严重事故。 静电放电对人体产生瞬间刺痛感,虽无致命伤害,但可能导致坠落、机械误操作等其他伤害。 静电导致粉体堵塞管道、印刷品质量下降或纸张粘连;静电放电可击穿半导体元件,造成计算机故障或数据丢失
3.静电的防止
方法 原理
增加空气湿度 潮湿的空气使电荷更容易导走,减少静电积累
使用抗静电材料 抗静电材料能够导走电荷,防止静电积累
安装避雷针 将雷电引入地下,保护建筑物
接地线 将静电导入大地
4.静电的利用
应用 原理
静电复印 利用静电吸附墨粉
静电除尘 利用静电吸附尘埃
静电喷漆 利用静电使油漆均匀吸附在物体表面
静电植绒 利用静电使绒毛排列整齐
【典例3】生活科技上处处存在静电现象,有些是静电的应用,有些是要防止静电;下列关于静电防止与应用说法正确的是(  )
A.印染厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害
B.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
C.在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维,是防止静电危害
D.小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针,是防止静电危害
【变式1】生活中我们有时利用静电,有时要防止静电的危害。下列属于防止静电危害的是(  )
A.静电复印 B.静电喷漆
C.用静电拖把清扫纸屑 D.加油站设有静电释放器
【变式2】装有橡胶车轮的小车在毛皮地毯上摩擦带了电,则橡胶车轮带__________电;带电的车轮容易吸附粉尘颗粒,是因为带电体具有__________的性质,该过程__________(选填“能”或“不能”)说明分子间存在引力;地毯中编有细小钢丝,属于静电的__________(选填“利用”或“防止”)。
【变式3】人们有时需要防止静电的危害,如图是一种静电释放器,用于将人体多余的电荷转移走,由此可见静电的防止关键在“疏”不在“堵”。下列事例中运用到了相同思路的是( )
A.避雷针 B.保险丝 C.防滑链 D.坦克履带
【精讲点拨】
1. 摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移,而不是创造了电荷。
2. 两种电荷:自然界只有两种电荷——正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
3. 电荷间的相互作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
4. 验电器:利用同种电荷互相排斥的原理制成,用来检验物体是否带电。金属箔片张开的角度越大,说明物体所带电荷越多。
5. 摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的本领不同。束缚能力强的容易得到电子而带负电,束缚能力弱的容易失去电子而带正电。
6. 导体和绝缘体:容易导电的物体叫做导体(如金属、人体、食盐水溶液等);不容易导电的物体叫做绝缘体(如橡胶、玻璃、塑料等)。
【课堂练习】
一、单选题
1.(2026·广西·中考真题)如图,用毛皮摩擦过的塑料管接触验电器的金属球,金属箔会张开。这是因为金属箔( )
A.带异种电荷相互吸引 B.带同种电荷相互排斥
C.受到塑料管的引力 D.受到塑料管的推力
2.(26-27九年级·全国·暑假作业)人类认识电荷来源于身边的静电现象:
(1)丝绸摩擦过的玻璃棒带(  )
A.正电荷 B.负电荷 C.无法判断
(2)下列物体不能被该玻璃棒吸引的是(  )
A.头发 B.纸屑 C.一整块橡皮 D.细小水流
(3)静电复印的原理是使墨粉和纸张同时带上异种电荷相互(  )实现的
A.吸引 B.排斥 C.无法判断
3.(23-24九年级上·内蒙古呼伦贝尔·期中)对静电现象的认识,下列说法中正确的是(  )
A.自然界只存在两种电荷
B.同种电荷互相吸引,异种电荷互相排斥
C.摩擦起电创造了电荷
D.在各种带电微粒中,电子所带电荷量的大小是最大的
4.(2026·山东济南·模拟预测)下列物品在工作时,属于防止静电产生危害的是( )
A.油罐车上接地的线 B.静电拖把
C.静电喷漆 D.静电除尘器
5.(2026·海南儋州·一模)如图已知丙球因摩擦带负电,则甲球的带电情况是(  )
A.一定带负电 B.一定带正电
C.一定不带电 D.可能不带电
6.(25-26九年级上·广东广州·阶段检测)如图甲,把羽毛靠近金箔,金箔静止;再手持羽毛扫过纸垫,如图乙;接着将羽毛靠近金箔,羽毛即可将金箔吸起,如图丙。下列说法正确的是( )
A.羽毛和纸垫摩擦带电,说明摩擦可以创造电荷
B.摩擦后的羽毛和纸垫会相互吸引
C.若摩擦后的羽毛带正电,则说明羽毛得到了正电荷
D.羽毛能吸引金箔,说明羽毛、金箔一定带异种电荷
7.(24-25九年级上·广东广州·期末)物理课上,同学们摇动起电机的手柄,使起电机两个金属小球A、B带电,两小球带电情况如图所示。再用金属棒连接小球A和验电器(图中未画出),可以看到验电器的两金属箔张开,则下列判断正确的是( )
A.小球A、B带电是由于摩擦创造了电荷
B.小球B带负电是由于失去了大量的正电荷
C.带电后A、B两个小球相互排斥
D.验电器两金属箔张开,是因为带同种电荷
8.(25-26九年级上·山东临沂·期末)有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带正电,将甲球与乙球靠近时,它们互相吸引,将甲球与丙球靠近时,它们互相排斥,则下列判断正确的是(  )
A.乙球一定带负电
B.丙球可能带负电
C.将乙球与丙球靠近时,它们一定互相吸引
D.毛皮摩擦过的橡胶棒接触丙球时,它们一定会互相排斥
二、多选题
9.(23-24九年级上·辽宁鞍山·期中)小宇自制了一个简易的验电器,如图所示,用来检验物体是否带电,效果还真不错,关于验电器下列说法正确的是(  )
A.用验电器不能直接检验出物体是带正电还是带负电
B.验电器是根据同种电荷互相排斥的原理工作的
C.验电器的金属箔用塑料片代替效果会更好
D.使用验电器在晴朗干燥天气比在阴雨天气效果好
三、填空题
10.(2026·福建三明·模拟预测)丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑,说明玻璃棒带了_____;摩擦中失去电子的是______。
四、实验题
11.(25-26九年级上·北京·阶段检测)在“观察带电物体间的相互作用”的活动中,用干燥的丝绸摩擦过的有机玻璃棒和用干燥的毛皮摩擦过的橡胶棒,依次两两靠近,如图1所示。图(a)、(b)两图呈现相互排斥的现象,图(c)呈现相互吸引的现象。
(1)由实验现象可知,图中有机玻璃棒所带电荷与橡胶棒所带电荷是______(选填“相同”或“不同”)的。
(2)将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图2甲所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越______(选填“蓬松”或“紧密”),原因是______。
(3)三个悬挂的轻质小球,静止时的位置关系如图2乙所示,若C带正电,则A带______(选填“正电”“负电”“可能不带电”)。
12.(25-26九年级上·湖北宜昌·阶段检测)小涵学习了摩擦起电和两种电荷的知识后,她想知道塑料梳子与头发摩擦后带正电还是带负电。于是她就利用泡沫小球、烟盒内的铝箔(包在泡沫小球上)、丝线等制作了一个如图所示的“验电器”,并进行了一系列操作,其中她还用到了玻璃棒和丝绸。
(1)先用梳子不停地梳头发,发现头发被梳子吸起,原因是___________;头发变得蓬松甚至炸开的原因是___________。
(2)再将梳子靠近悬挂的小球,发现小球被吸引,原因是___________
(3)然后将小球和梳子接触,确定小球带上了电,拿走梳子,将与丝绸摩擦的玻璃棒靠近小球,发现小球被吸引,于是小涵认为梳子带负电,她的判断___________(选填“可靠”或“不可靠”);聪明的你帮她分析,若梳子带负电是因为在与头发摩擦时___________电子(选填:“得到”或“失去”)。
13.(25-26九年级上·甘肃张掖·阶段检测)展会展示了多平台的人工智能软件,小明在学习摩擦起电后得知丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。那丝绸摩擦过的橡胶棒带什么电呢?他利用不同人工智能平台查询的三份资料如下。
人工智能甲:
问:用丝绸摩擦过的橡胶棒,会带上什么电荷?
答:在摩擦的过程中,会有一些电子从橡胶棒转移到丝绸上,橡胶棒带上正电,丝绸得到了电子,就带上了负电。
人工智能乙:
问:为什么丝绸摩擦过的橡胶棒带正电?
答:当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。不同物质的原子核对核外电子束缚的本领如表:
原子核束缚电子的本领(弱一强)
玻璃 毛皮 丝绸 纸 橡胶 石蜡 涤纶 硬塑料
人工智能丙:
问:丝绸与橡胶棒谁的电子束缚能力强呢?
答:根据我查到的资料,橡胶棒束缚电子的能力比丝绸强哦!
(1)人工智能的回答持有相同观点的是________。(选填“甲、乙”“乙、丙”“甲、丙”或“甲、乙、丙”)
(2)小明设计实验验证人工智能甲回答的观点是否正确。
实验步骤:用________(选填“毛皮”或“丝绸”)分别摩擦橡胶棒和玻璃棒;摩擦后的玻璃棒一定带________;用摩擦后的玻璃棒靠近摩擦后的橡胶棒;摩擦后的玻璃棒________(选填“排斥”或“吸引”)摩擦后的橡胶棒则人工智能甲是正确的。15.1 两种电荷(导学案)
【学习目标】
1. 认识摩擦起电现象,知道摩擦起电及物体是否显电性的原因;知道物体带电的性质,会运用摩擦起电的知识解释一些简单的静电现象。
2. 通过实验探究两种电荷及电荷间的相互作用规律,知道人们在认识自然界中只有两种电荷的过程中所运用的推理方法,培养科学探究能力。
3. 知道验电器的构造、作用及工作原理,知道电荷量及其单位,会用验电器检验物体是否带电。
4. 知道原子及其结构、摩擦起电的原因,了解生产生活中静电防止和利用的常用方法。
【学习重点】
摩擦起电现象、两种电荷及其相互作用规律、验电器的构造和原理。
【学习难点】
从实验推理得出自然界中只存在两种电荷;理解摩擦起电的实质。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 摩擦起电:用 摩擦 的方法使物体带电。带电体的性质是能够吸引 轻小物体 。
2. 自然界中的两种电荷:①用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做 正 电荷;②用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做 负 电荷;③同种电荷互相 排斥 ,异种电荷互相 吸引 。
3. 电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称 电荷 。电荷量的单位是 库仑 ,简称 库 ,符号是 C 。
4. 验电器:实验室里常用 验电器 来检验物体是否带电,验电器是利用 同种电荷互相排斥 的原理制成的,从验电器 金属箔片张开角度 的大小,可以大体判断所带电荷的多少。
5. 原子是由位于原子中心的 原子核 和核外 电子 组成的,其中 原子核 带正电,核外 电子 带负电,通常情况下整个原子 不带 (选填“带”或“不带”)电。电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为 1.6×10 C。
6. 容易导电的物体叫做 导体 ,不容易导电的物体叫做 绝缘体 。金属是最常见的导体,能够导电是因为金属中有大量的 自由电子 。
【合作探究】
探究一、两种电荷
1. 摩擦起电现象
(1)现象探究
① 实验一:将塑料笔杆与头发摩擦后靠近纸屑,观察到塑料笔杆 吸引 纸屑。
② 实验二:用布摩擦过的橡胶棒靠近纸屑,观察到橡胶棒 吸引 纸屑。
(2)实验结论:经摩擦过的物体能吸引 轻小物体 。
(3)摩擦起电:用 摩擦 的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
(4)带电体的性质:能够吸引 轻小物体 。
2. 两种电荷及相互作用
(1)电荷间的相互作用
① 将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近,会发现互相 排斥 。
② 将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,会发现互相 排斥 。
③ 用毛皮摩擦过的橡胶棒与用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近,会发现互相 吸引 。
(2)实验结论
① 自然界只有 两 种电荷。
② 把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作 正 电荷,用“ + ”表示;把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作 负 电荷,用“ - ”表示。
③ 电荷间的相互作用规律:同种电荷互相 排斥 ,异种电荷互相 吸引 。
(3)电荷量
① 电荷的 多少 叫做电荷量,简称电荷,用字母 Q 表示。
② 电荷量的单位是 库仑 ,简称 库 ,符号是 C 。
3. 验电器
(1)作用:用来检验物体 是否带电 。
(2)构造: 金属球 、 金属杆 、金属罩、绝缘垫等。
(3)原理: 同种电荷互相排斥 。
(4)使用:将带电体接触验电器的金属球,验电器的金属箔片因带 同 电荷而 张开 ,从金属箔片张开 角度 的大小,可以判断所带电荷的多少。
【典例1】下列关于电荷的说法正确的是(  )
①用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷
②用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷
③同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
④验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
【答案】B
【详解】①用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,故①正确;
②用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,故②正确;
③同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故③错误;
④验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故④正确。
故B正确,ACD错误。
故选B。
【变式1】用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用细线悬挂的轻质小球,小球被吸引,则小球(  )
A.一定带正电
B.一定带负电
C.一定不带电
D.可能带负电,也可能不带电
【答案】D
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。小球被吸引,可能原因是:①小球带负电荷(异种电荷相互吸引);②小球不带电(带电体能够吸引轻小物体)。故小球可能带负电,也可能不带电。
故选D。
【变式2】甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的场景如图所示,已知丙球带负电。下列判断正确的是( )
A.甲、乙两球均带正电 B.甲、乙两球均带负电
C.甲球带正电,乙球一定带负电 D.甲球带负电,乙球可能不带电
【解析】由图知,甲与丙靠近时相互排斥,已知丙带负电,根据同种电荷相互排斥可知,甲球一定带负电;甲与乙靠近时相互吸引,根据异种电荷相互吸引可知,乙球可能带正电;但带电体能够吸引不带电的轻小物体,所以乙球可能不带电;综合分析可知,乙球可能带正电,也可能不带电,故D正确,ABC错误。故选D。
【变式3】如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触一个验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔由闭合变为张开,下列说法正确的是(  )
A.在摩擦的过程中创造了正电荷
B.用验电器能直接检测出玻璃棒带的是正电荷
C.玻璃棒与金属球接触时,玻璃棒上有部分正电荷转移到金属箔上
D.两片金属箔都带上了正电,所以互相排斥由闭合变为张开
【答案】D
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,电荷只能从一个物体转移到另一个物体上或从物体的一个部分转移到另一个部分,并不是创造了电荷,故A错误;
B.验电器只能检验物体是否带电,不能检验物体所带电荷的电性,故B错误;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,缺少电子,跟验电器接触后,验电器上的自由电子转移到了玻璃棒上,故C错误;
D.被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与验电器的金属球接触,验电器上的自由电子转移到了玻璃棒上,验电器失去电子也带正电荷,两片金属箔都带正电,同种电荷相互排斥,使金属箔由闭合变为张开,故D正确。
故选D。
探究二、摩擦起电的原因
1. 原子的结构
(1)原子是由位于原子中心的 原子核 和核外 电子 组成的。
(2)原子核带 正 电,核外电子带 负 电。
(3)通常情况下,原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数 相等 ,所以整个原子对外 不显 (选填“显”或“不显”)电性。
2. 摩擦起电的实质
(1)不同物质的原子核束缚电子的本领 不同 。
(2)摩擦起电的实质:摩擦起电并不是 创造 了电荷,只是 电子 从一个物体 转移 到另一个物体。
(3)束缚电子能力强的物体在摩擦中 得到 电子而带 负 电,束缚电子能力弱的物体在摩擦中 失去 电子而带 正 电。
3. 导体和绝缘体
(1)导体: 容易 导电的物体叫做导体。例如 金属 、 人体 、 食盐水溶液 等。
(2)绝缘体: 不容易 导电的物体叫做绝缘体。例如 橡胶 、 玻璃 、 塑料 等。
(3)金属能够导电的原因:金属中有大量的 自由电子 。
【典例2】如图所示为氦原子的原子模型示意图,A是电子,带____________电,B是原子核,由带正电的______________和不带电的中子构成。
【答案】 负 质子
【详解】根据初中所学原子结构知识: 原子由中心的原子核和核外绕核运动的电子构成,其中电子带负电;
原子核由质子和中子组成,带正电的是质子,中子不带电。
【变式1】几人打了招呼正上车时,小帅碰到了小林的衣服,被刺啦地电了一下,小林笑着说这是摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A.静电的本质是产生了新的电子
B.被丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
C.摩擦过程中,得到电子的物体带负电
D.带负电的橡胶棒能吸引头发丝是因为头发丝带正电
【答案】C
【详解】A.静电的本质是电荷转移,故A错误;
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,故B错误;
C.摩擦过程中,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,故C正确;
D.带电体本身具有吸引轻小物体的性质,带负电的橡胶棒吸引头发丝,也可能是头发丝不带电,仅作为轻小物体被吸引,不是一定头发丝带正电,故D错误。
故选C。
【变式2】在我国北方干燥的冬季,同学们梳头时,塑料梳子与头发摩擦后,梳子能 吸引小纸屑。当用这把梳子靠近与毛衣摩擦过的气球时,气球被排斥。对这一现象解释正确的是(  )
A.梳子与头发摩擦,创造了新的电荷
B.梳子与气球带有等量同种电荷
C.气球被排斥,是因为带了异种电荷
D.气球被排斥的原理与验电器的工作原理相同
【答案】D
【详解】A.电荷不能被创造,故A错误;
B.梳子与气球相互排斥,所以它们带同种电荷,但无法确定是否等量,故B错误;
C.异种电荷相互吸引,故C错误;
D.气球被排斥和验电器验电都是同种电荷相互排斥的结果,故D正确。
故选 D。
【变式3】如图,不带电的羽毛划过纸垫后带了正电荷,再将羽毛靠近金箔,轻质金箔即被吸起,下列说法中正确的是( )
A.羽毛划过纸垫创造了电荷 B.金箔一定带负电
C.电子从羽毛转移到纸垫上 D.正电荷从纸垫转移到羽毛上
【答案】C
【详解】A.摩擦起电的本质是电子的转移,电荷不能被凭空创造,因此羽毛划过纸垫并没有创造电荷,故A错误;
B.带正电的羽毛吸引轻质金箔,存在两种情况:金箔带负电,异种电荷相互吸引;或者金箔不带电,带电体可以吸引轻小的不带电物体,因此金箔不是一定带负电,故B错误;
C.摩擦后羽毛带正电,说明羽毛失去电子,电子从羽毛转移到纸垫上,纸垫得到电子带负电,故C正确;
D.摩擦起电过程中,发生转移的是带负电的电子,原子核中的正电荷不会发生转移,羽毛带正电是因为自身失去电子,故D错误。
故选 C。
三、静电的防止和利用
1. 静电现象
在干燥的天气里,人们穿化纤衣服时,衣服会吸附在身体上;用塑料梳子梳头发时,头发会随梳子飘起;这些现象都是由于摩擦起电产生的。
开车门被电 梳子吸引头发 脱毛衣听见啪啪声
2 .静电的危害
爆炸和火灾 人体电击 生产损害与设备故障
在易燃易爆环境(如加油站、化工车间)中,静电火花释放的能量可能引燃可燃气体、粉尘或液体,导致严重事故。 静电放电对人体产生瞬间刺痛感,虽无致命伤害,但可能导致坠落、机械误操作等其他伤害。 静电导致粉体堵塞管道、印刷品质量下降或纸张粘连;静电放电可击穿半导体元件,造成计算机故障或数据丢失
3.静电的防止
方法 原理
增加空气湿度 潮湿的空气使电荷更容易导走,减少静电积累
使用抗静电材料 抗静电材料能够导走电荷,防止静电积累
安装避雷针 将雷电引入地下,保护建筑物
接地线 将静电导入大地
4.静电的利用
应用 原理
静电复印 利用静电吸附墨粉
静电除尘 利用静电吸附尘埃
静电喷漆 利用静电使油漆均匀吸附在物体表面
静电植绒 利用静电使绒毛排列整齐
【典例3】生活科技上处处存在静电现象,有些是静电的应用,有些是要防止静电;下列关于静电防止与应用说法正确的是(  )
A.印染厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害
B.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关
C.在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维,是防止静电危害
D.小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针,是防止静电危害
【答案】C
【详解】A.印刷车间中纸张间摩擦产生大量静电,所以印刷车间中保持适当的温度,及时把静电导走,避免静电造成的危害,故A错误;
B.静电复印机是利用静电工作的与静电有关,故B错误;
C.地毯中不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上,以免发生静电危害处于防止静电危害,故C正确;
D.小汽车的顶部露出一根小金属杆式天线,接收无线电信号用不属于防止静电危害,故D错误。
故选C。
【变式1】生活中我们有时利用静电,有时要防止静电的危害。下列属于防止静电危害的是(  )
A.静电复印 B.静电喷漆
C.用静电拖把清扫纸屑 D.加油站设有静电释放器
【答案】D
【详解】A.静电复印利用墨粉带电完成复印,是利用静电,故A不符合题意;
B.静电喷漆利用静电使油漆吸附在工件上,是利用静电,故B不符合题意;
C.利用静电拖把清扫纸屑,是利用静电,故C不符合题意;
D.加油站设有静电释放器转移人体多余电荷,防止静电引发危害,故D符合题意。
故选D。
【变式2】装有橡胶车轮的小车在毛皮地毯上摩擦带了电,则橡胶车轮带__________电;带电的车轮容易吸附粉尘颗粒,是因为带电体具有__________的性质,该过程__________(选填“能”或“不能”)说明分子间存在引力;地毯中编有细小钢丝,属于静电的__________(选填“利用”或“防止”)。
【答案】 负 吸引轻小物体 不能 防止
【详解】[1]因为用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,所以橡胶车轮和毛皮地毯摩擦,橡胶车轮带负电。
[2][3]橡胶车轮摩擦后带电,带电体有吸引轻小物体的性质,带电的车轮容易吸附粉尘颗粒,不能说明分子间存在引力。
[4]地毯中编织了一些细小的钢丝,把摩擦而产生的静电导走,属于防止静电危害。
【变式3】人们有时需要防止静电的危害,如图是一种静电释放器,用于将人体多余的电荷转移走,由此可见静电的防止关键在“疏”不在“堵”。下列事例中运用到了相同思路的是( )
A.避雷针 B.保险丝 C.防滑链 D.坦克履带
【答案】A
【详解】A.避雷针是将云层中的电荷通过导体引入地下,从而避免雷电对建筑物的损害,这与静电释放器的原理相同,都是将电荷“疏导”走,故A符合题意;
B.保险丝是在电路中电流过大时,利用电流的热效应自动熔断,从而切断电路,保护用电器,这是一种“堵”的思路,故B不符合题意;
C.防滑链是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止车辆打滑,与电荷的疏导无关,故C不符合题意;
D.坦克履带是通过增大受力面积来减小压强,防止坦克陷入松软的地面,与电荷的疏导无关,故D不符合题意。
故选A。
【精讲点拨】
1. 摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移,而不是创造了电荷。
2. 两种电荷:自然界只有两种电荷——正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
3. 电荷间的相互作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
4. 验电器:利用同种电荷互相排斥的原理制成,用来检验物体是否带电。金属箔片张开的角度越大,说明物体所带电荷越多。
5. 摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的本领不同。束缚能力强的容易得到电子而带负电,束缚能力弱的容易失去电子而带正电。
6. 导体和绝缘体:容易导电的物体叫做导体(如金属、人体、食盐水溶液等);不容易导电的物体叫做绝缘体(如橡胶、玻璃、塑料等)。
【课堂练习】
一、单选题
1.(2026·广西·中考真题)如图,用毛皮摩擦过的塑料管接触验电器的金属球,金属箔会张开。这是因为金属箔( )
A.带异种电荷相互吸引 B.带同种电荷相互排斥
C.受到塑料管的引力 D.受到塑料管的推力
【答案】B
【详解】毛皮摩擦塑料管时会发生摩擦起电,使塑料管带电;当带电塑料管接触验电器的金属球后,电荷会转移到验电器下端的两片金属箔上,使两片金属箔带上同种电荷;根据电荷间的相互作用规律,同种电荷相互排斥,因此金属箔会张开。
故选B。
2.(26-27九年级·全国·暑假作业)人类认识电荷来源于身边的静电现象:
(1)丝绸摩擦过的玻璃棒带(  )
A.正电荷 B.负电荷 C.无法判断
(2)下列物体不能被该玻璃棒吸引的是(  )
A.头发 B.纸屑 C.一整块橡皮 D.细小水流
(3)静电复印的原理是使墨粉和纸张同时带上异种电荷相互(  )实现的
A.吸引 B.排斥 C.无法判断
【答案】(1)A
(2)C
(3)A
【详解】(1)丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒束缚电子的本领较弱,部分电子转移到丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电荷。故选A。
(2)玻璃棒摩擦后带电,带电体具有吸引轻小物质的性质,题中只有一整块橡皮不是轻小物质。故选C。
(3)由电荷间的相互作用规律可知,异种电荷相互吸引。故选A。
3.(23-24九年级上·内蒙古呼伦贝尔·期中)对静电现象的认识,下列说法中正确的是(  )
A.自然界只存在两种电荷
B.同种电荷互相吸引,异种电荷互相排斥
C.摩擦起电创造了电荷
D.在各种带电微粒中,电子所带电荷量的大小是最大的
【答案】A
【详解】A.自然界只存在正、负两种电荷,故A正确;
B.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B错误;
C.摩擦起电的实质是电子的转移,是电子从一个物体转移到另一个物体上,电荷的总量没有变,并不是创造了电荷,故C错误;
D.在各种带电微粒中,电子所带电荷量的大小是最小的,故D错误。
故选A。
4.(2026·山东济南·模拟预测)下列物品在工作时,属于防止静电产生危害的是( )
A.油罐车上接地的线 B.静电拖把
C.静电喷漆 D.静电除尘器
【答案】A
【详解】A.油罐车在运输过程中,油与罐体摩擦会产生静电,静电积累可能引发爆炸,接地的线可将静电导入大地,防止静电产生危害,故A符合题意;
B.静电拖把是利用静电吸附灰尘,属于静电的利用,并非防止静电危害,故B不符合题意;
C.静电喷漆利用静电使油漆均匀吸附在工件表面,是对静电的利用,不是防止静电危害,故C不符合题意;
D.静电除尘器利用静电吸附空气中的粉尘,属于静电的利用,并非防止静电危害,故D不符合题意。
故选A。
5.(2026·海南儋州·一模)如图已知丙球因摩擦带负电,则甲球的带电情况是(  )
A.一定带负电 B.一定带正电
C.一定不带电 D.可能不带电
【答案】B
【详解】由图可知,甲球和乙球相互排斥,根据电荷间的作用规律,同种电荷才会相互排斥,说明甲、乙两球一定都带电,且带的是同种电荷;
丙球带负电,且乙球和丙球相互吸引,乙球带电,根据电荷间的作用规律,异种电荷相互吸引,所以乙球带正电,那么甲也一定带正电。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.(25-26九年级上·广东广州·阶段检测)如图甲,把羽毛靠近金箔,金箔静止;再手持羽毛扫过纸垫,如图乙;接着将羽毛靠近金箔,羽毛即可将金箔吸起,如图丙。下列说法正确的是( )
A.羽毛和纸垫摩擦带电,说明摩擦可以创造电荷
B.摩擦后的羽毛和纸垫会相互吸引
C.若摩擦后的羽毛带正电,则说明羽毛得到了正电荷
D.羽毛能吸引金箔,说明羽毛、金箔一定带异种电荷
【答案】B
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,而不是创造了电荷,故A错误;
B.羽毛和纸垫摩擦后,由于电子的转移,两者分别带上等量的异种电荷,根据异种电荷相互吸引的原理,它们会相互吸引,故B正确;
C.原子核束缚电子的能力不同导致电子转移,若羽毛带正电,是因为它失去了带负电的电子而带上了多余的正电荷,故C错误;
D.带电体具有吸引轻小物体的性质,羽毛带电后可以吸引不带电的轻小金箔,金箔不一定带异种电荷,故D错误。
故选B。
7.(24-25九年级上·广东广州·期末)物理课上,同学们摇动起电机的手柄,使起电机两个金属小球A、B带电,两小球带电情况如图所示。再用金属棒连接小球A和验电器(图中未画出),可以看到验电器的两金属箔张开,则下列判断正确的是( )
A.小球A、B带电是由于摩擦创造了电荷
B.小球B带负电是由于失去了大量的正电荷
C.带电后A、B两个小球相互排斥
D.验电器两金属箔张开,是因为带同种电荷
【答案】D
【详解】A.摩擦起电的本质是电子的转移,并不是创造了电荷,故A错误;
B.只有核外电子可以转移,原子核的正电荷不会转移,小球B带负电是因为得到了多余的电子,故B错误;
C.由图可知,A带正电、B带负电,异种电荷相互吸引,两小球会相互吸引,故C错误;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,两金属箔是因为带同种电荷后相互排斥而张开,故D正确。
故选 D。
8.(25-26九年级上·山东临沂·期末)有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带正电,将甲球与乙球靠近时,它们互相吸引,将甲球与丙球靠近时,它们互相排斥,则下列判断正确的是(  )
A.乙球一定带负电
B.丙球可能带负电
C.将乙球与丙球靠近时,它们一定互相吸引
D.毛皮摩擦过的橡胶棒接触丙球时,它们一定会互相排斥
【答案】C
【详解】电荷的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,且带电体具有吸引轻小物体的性质。
A.甲带正电,甲和乙相互吸引,乙有两种可能:带负电或不带电,故A错误;
B.已知甲带正电,甲和丙相互排斥,根据“同种电荷相互排斥”,可得丙一定带正电,故B错误;
C.分析乙和丙的作用:丙一定带正电,若乙带负电,异种电荷相互吸引;若乙不带电,带电的丙会吸引不带电的乙,因此乙和丙靠近时一定互相吸引,故C正确;
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,丙原本带正电,接触过程中橡胶棒带负电、丙带正电,二者一定相互吸引;即使接触后电荷转移,丙得到多余负电,二者都带负电,也是接触完成后的状态,因此“接触时互相排斥”不可能发生,故D错误。
故选C。
二、多选题
9.(23-24九年级上·辽宁鞍山·期中)小宇自制了一个简易的验电器,如图所示,用来检验物体是否带电,效果还真不错,关于验电器下列说法正确的是(  )
A.用验电器不能直接检验出物体是带正电还是带负电
B.验电器是根据同种电荷互相排斥的原理工作的
C.验电器的金属箔用塑料片代替效果会更好
D.使用验电器在晴朗干燥天气比在阴雨天气效果好
【答案】ABD
【详解】AB.验电器是检验物体是否带电的仪器,利用同种电荷互相排斥的原理制成的,所以验电器是不能直接检验出物体的电性,故AB正确;
C.塑料片是绝缘体,不能导电,所以验电器的金属箔不能用塑料片代替,故C错误;
D.阴雨天气空气比较潮湿,电荷容易导走,晴天天气干燥,电荷不容易导走,所以验电器应该晴朗干燥天气下使用,故D正确。
故选ABD。
三、填空题
10.(2026·福建三明·模拟预测)丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑,说明玻璃棒带了_____;摩擦中失去电子的是______。
【答案】 电/电荷 玻璃棒
【详解】带电体具有吸引轻小物体的性质,丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑,说明其带了电。
摩擦起电的本质是电子的转移,玻璃棒的原子核束缚电子的能力弱于丝绸,因此摩擦时玻璃棒失去电子。
四、实验题
11.(25-26九年级上·北京·阶段检测)在“观察带电物体间的相互作用”的活动中,用干燥的丝绸摩擦过的有机玻璃棒和用干燥的毛皮摩擦过的橡胶棒,依次两两靠近,如图1所示。图(a)、(b)两图呈现相互排斥的现象,图(c)呈现相互吸引的现象。
(1)由实验现象可知,图中有机玻璃棒所带电荷与橡胶棒所带电荷是______(选填“相同”或“不同”)的。
(2)将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图2甲所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越______(选填“蓬松”或“紧密”),原因是______。
(3)三个悬挂的轻质小球,静止时的位置关系如图2乙所示,若C带正电,则A带______(选填“正电”“负电”“可能不带电”)。
【答案】(1)不同
(2) 蓬松 同种电荷互相排斥
(3)负电
【详解】(1)图(a)和(b)显示同种棒靠近时相互排斥,同种棒所带的电荷相同,故同种电荷相互排斥;图(c)显示有机玻璃棒和橡胶棒相互吸引,根据异种电荷互相吸引可知,它们带的是不同种类的电荷。
(2)[1][2]塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝 ,用手向下捋几下后,由于摩擦起电,细丝带上了同种电荷,同种电荷互相排斥,带上同种电荷的塑料细丝之间会相互排斥,因此它们越来越蓬松。
(3)B与C相互吸引,由于C带正电,则B可能带负电(异种电荷相互吸引),B也可能不带电(带电体可以吸引轻小物体)。但考虑到A与B也相互排斥,说明B一定带电,故排除B不带电的可能性,综述可知,B一定带负电。由图2乙可知,A和B相互排斥,由于B是带电体,则A也一定是带电体,根据同种电荷互相排斥可知,B带负电,则A也带负电。
12.(25-26九年级上·湖北宜昌·阶段检测)小涵学习了摩擦起电和两种电荷的知识后,她想知道塑料梳子与头发摩擦后带正电还是带负电。于是她就利用泡沫小球、烟盒内的铝箔(包在泡沫小球上)、丝线等制作了一个如图所示的“验电器”,并进行了一系列操作,其中她还用到了玻璃棒和丝绸。
(1)先用梳子不停地梳头发,发现头发被梳子吸起,原因是___________;头发变得蓬松甚至炸开的原因是___________。
(2)再将梳子靠近悬挂的小球,发现小球被吸引,原因是___________
(3)然后将小球和梳子接触,确定小球带上了电,拿走梳子,将与丝绸摩擦的玻璃棒靠近小球,发现小球被吸引,于是小涵认为梳子带负电,她的判断___________(选填“可靠”或“不可靠”);聪明的你帮她分析,若梳子带负电是因为在与头发摩擦时___________电子(选填:“得到”或“失去”)。
【答案】(1) 异种电荷相互吸引 同种电荷相互排斥
(2)带电体能够吸引轻小物体
(3) 可靠 得到
【详解】(1)[1][2]塑料梳子与头发摩擦后带电,能吸引轻小物体(头发),所以头发被吸起。头发变得蓬松甚至炸开,是因为头发带上同种电荷互相排斥。
(2)小球开始时应该不带电,带电的梳子靠近它,会发生静电感应,小球靠近梳子的一端感应出异种电荷,远端感应出同种电荷,但异种电荷吸引力大于同种电荷排斥力,所以整体表现为吸引或带电体能吸引轻小物体。
(3)[1][2]丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,吸引小球,小球与梳子接触后带电,此时小球电性与梳子相同;再用已知带正电的玻璃棒靠近,吸引了,则小球带负电,所以梳子带负电,这个推理是可靠的,梳子带负电是因为摩擦时得到电子。
13.(25-26九年级上·甘肃张掖·阶段检测)展会展示了多平台的人工智能软件,小明在学习摩擦起电后得知丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。那丝绸摩擦过的橡胶棒带什么电呢?他利用不同人工智能平台查询的三份资料如下。
人工智能甲:
问:用丝绸摩擦过的橡胶棒,会带上什么电荷?
答:在摩擦的过程中,会有一些电子从橡胶棒转移到丝绸上,橡胶棒带上正电,丝绸得到了电子,就带上了负电。
人工智能乙:
问:为什么丝绸摩擦过的橡胶棒带正电?
答:当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。不同物质的原子核对核外电子束缚的本领如表:
原子核束缚电子的本领(弱一强)
玻璃 毛皮 丝绸 纸 橡胶 石蜡 涤纶 硬塑料
人工智能丙:
问:丝绸与橡胶棒谁的电子束缚能力强呢?
答:根据我查到的资料,橡胶棒束缚电子的能力比丝绸强哦!
(1)人工智能的回答持有相同观点的是________。(选填“甲、乙”“乙、丙”“甲、丙”或“甲、乙、丙”)
(2)小明设计实验验证人工智能甲回答的观点是否正确。
实验步骤:用________(选填“毛皮”或“丝绸”)分别摩擦橡胶棒和玻璃棒;摩擦后的玻璃棒一定带________;用摩擦后的玻璃棒靠近摩擦后的橡胶棒;摩擦后的玻璃棒________(选填“排斥”或“吸引”)摩擦后的橡胶棒则人工智能甲是正确的。
【答案】(1)乙、丙
(2) 丝绸 正电 排斥
【详解】(1)人工智能甲:丝绸摩擦橡胶棒 → 电子从橡胶棒转移到丝绸 → 橡胶棒带正电。
人工智能乙:给出束缚电子本领顺序:玻璃(弱)→ 毛皮 → 丝绸 → 纸 → 橡胶(强)。橡胶束缚电子本领比丝绸强 → 摩擦时电子从丝绸转移到橡胶 → 橡胶棒带负电。
人工智能丙:橡胶束缚电子能力比丝绸强(与乙一致)。
(2)[1][2][3]用丝绸分别摩擦橡胶棒和玻璃棒,摩擦后的玻璃棒一定带正电;用摩擦后的玻璃棒靠近摩擦后的橡胶棒,若排斥则人工智能甲正确。

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