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第十五章 电流和电路
15.1 两种电荷
摩擦起电：
像这种用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
一、两种电荷：
1．自然界只有两种电荷：
规定：
用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷；
用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
2.电荷间的相互作用：
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
带电体能吸引轻小物体。
3．验电器
作用：检验物体是否带电。金属箔片张开，说明带电。
原理：同种电荷相互排斥。带电体所带电越多，金属箔片张开角度越大。
电荷量：电荷的多少叫电荷量，简称电荷。电荷量的单位是库仑，简称库，用字母C表示。
二、原子及其结构：
原子由位于中心的原子核和核外电子构成；
原子核带正电，核外电子带负电；
通常情况下，原子核所带的正电和核外电子所带的负电在数量上相等，整个原子不显电性
1.原子的核式结构理论：
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
2．摩擦起电本质
失去电子的物体因为缺少电子而带正电；
得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。
摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。
三、导体和绝缘体：
1．实验研究
A
B
验电器A、B金属箔的张角没有变化。
验电器A的电荷量没有变化，验电器B仍不带电。
实验现象：
实验结论：
验电器A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。
验电器B上也带了电。有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B，电荷发生了定向移动。
实验现象：
实验结论：
A
B
橡胶棒不容易导电，金属是容易导电的。
2．导体：
（1）容易导电的物体，叫做导体。
（2）常见的导体： 金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等。
（3）导体导电的原因：
导体中存在自由电荷
金属：自由电子
食盐溶液：阴离子
阳离子
3．绝缘体
（1）不容易导电的物体，叫做绝缘体。
（2）常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、空气、油等。
（3）绝缘体不易导电的原因：绝缘体内部几乎没有自由电荷，电荷束缚在原子、分子之中，不能自由移动。
练习
1.下列现象中，由于摩擦起电造成的是（ ）
A．在干燥的天气里脱毛衣，会听到轻微的噼啪声
B．演奏二胡时，琴弓的弓毛与琴弦摩擦会产生声音
C．冬天感到手冷时，双手摩擦会使手变暖和
D．把钢针沿磁体摩擦几下，钢针就能吸引铁屑
2.丝绸摩擦过的玻璃棒带 （选填“正”或“负”）电，如图将它与不带电的验电器金属球接触，验电器的金属箔张开，
是因为 （选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥．
A
正
同种
练习
3.与丝绸摩擦的玻璃棒带上了正电，这是因为（ ）
A．丝绸上有些电子转移到了玻璃棒
B．玻璃棒有些电子转移到了丝绸上
C．丝绸上有些正电荷转移到了玻璃棒
D．玻璃棒有些正电荷转移到了丝绸上
B
练习
4.下列物体在通常情况下属于绝缘体的是（ ）
A．人体 B．金属棒 C．塑料棒 D．食盐水溶液
C
5.下列现象中，不属于摩擦起电现象的是（ ）
A．用毛皮摩擦过的玻璃棒靠近碎纸屑时，纸屑被粘起
B．电风扇的塑料叶片上常粘满灰尘
C．用固体胶棒可以将照片粘在中考报名表上
D．用干燥的毛刷刷衣物时，毛刷上粘着许多细微脏物
C
练习
6.取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电，可以看到A的金属锡箔张开，B的金属锡箔闭合（如图）．用带绝缘柄的金属棒将A和B上的金属球连接起来，则A、B金属箔张角的变化情况是（ ）
A．A和B都不变 B．A变小，B张开
C．A变大，B不变 D．A闭合，B张开
B
练习
7. 气球与头发摩擦起电，经检验气球所带的电荷为负电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．气球得到了一些电子 B．气球失去了一些电子
C．头发得到了一些电子 D．头发和气球间没有电子转移
A
8.如图所示，用餐巾纸摩擦一根可以绕铁支架自由转动的吸管，使它带上电，现用一带电的物体靠近吸管带电的一端，发现它们互相排斥，说明它们带 （选填“同种”或“异种”）电荷；吸管上的电荷没有通过铁支架转移，说明吸管是 （选填“导体”或“绝缘体”）．
同种
绝缘体
你学会了什么？第十五章 电流和电路
第1节 两种电荷
【目标】
1.认识摩擦起电现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用。
2.了解验电器的原理及其作用，了解电荷量及其单位。
3.了解原子结构，认识元电荷、自由电子和电荷的移动。
【重点】
电荷，摩擦起电现象，原子结构
【难点】
摩擦起电实质
【自学反馈】 1.自然界只有 种电荷。
2.被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫 ，被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷 叫 。摩擦起电的实质 。
3.电荷间的相互作用：同种电荷 ，异种电荷 。
4.电荷量： 叫电荷量，简称电荷。其单位是 ，简称 ，符号 。
5.原子的结构 元电荷
（1）原子由 和 组成， 位于原子的中心， 带正电， 带负电。
（2）人们把最小的电荷叫作 ，常用符号 表示e= 。
（3）在通常情况下，原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上 ，所以整个原子呈中性，对外不带电。
6..善于导电的物体叫 ；如： 、人体、大地、酸碱盐溶液。
6.不善于导电的物体叫 ，如： 、玻璃、塑料等。
7.金属是靠 导电的，其带 电。
知识点一、两种电荷
1.摩擦起电现象
用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电，我们梳头发的时候，头发跟着梳子飘起来就是因为摩擦起电造成的。
2.两种电荷
自然界只有两种电荷，我们便把其中的一种叫做正电荷，另外一种叫做负电荷。我们规定，用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷为正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷。
3.电荷间的相互作用
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
特别提醒：带电体还有吸引轻小物体的性质。如果两物体相互吸引可能有两种情况：一是二者带异种电荷；二是二者之一带电（正负均可），另外一个不带电。
4.电荷量
电荷的多少叫做电荷量，它的单位是库仑，简称库，符号（C）．
特别提醒：两个带等量异种电荷的物体相互接触时，两物体电荷中和，都恢复成不带电的状态。电荷的中和也是电子转移的结果，并不是电荷消失了。
5.验电器
（1）作用：通过金属箔是否张开检验物体是否带电；
通过金属箔展开的角度比较物体带电量大小。
（2）原理：同种电荷相互排斥。
【典例1】用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近甲和乙两个轻小物体, 结果与甲相排斥、跟乙相吸引．于是可以判定( )
A．甲带正电, 乙带负电
B．甲带负电, 乙带正电
C．甲带负电, 乙不带电或带正电
D．甲带正电, 乙不带电或带负电
【典例2】实验室里常常用验电器来检验物体是否带电, 用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球, 可发现验电器的两片金属箔会因排斥而张开, 对这一现象理解正确的是( )
A．金属箔带正电, 金属球不带电
B．金属箔和金属球都带正电
C．金属箔带正电, 金属球带负电
D．金属箔产生了正电荷
【变式1】A，B是两个轻质带电泡沫小球，C是毛皮摩擦的橡胶棒，A，B，C三者之间的相互作用时场景如图所示。由此判断（ ）
A. A带正电 B.B带正电 C.A可能不带电 D.B可能不带电
【变式2】毛皮摩擦的橡胶棒和不带电的验电器金属球接触，会发现验电器金属箔片张开，如图甲，原因是 。经检验，图甲中橡胶棒和验电器金属球接触后，验电器带上了5×10-5C的电荷，若将另一带电小球与验电器金属球接触，会发现金属箔闭合，如图乙，则此带电小球带 电，电荷量是 C。
【变式3】小明判断泡沫球的带电情况的流程① ②
知识点二、原子结构和元电荷
1.原子结构
原子是由原子核和核外电子构成，一个原子的质量几乎全部集中在原子核上。原子核处于原子的中心，电子在核外绕原子核高速转动。原子核带正电，电子带负电，原子核所带正电荷量等于电子所带的负电荷量，所以整个原子是电中性的。
（2）元电荷
通过实验发现，电子所带的电荷量的大小是自然界中最小的，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用符号e表示，C．任何带电体所带的电量都是原电荷的整数倍．
注意：元电荷指的是最小电荷量，不是指电子．电子是负电荷，电子电荷量是1.6×10-19C。
摩擦起电的原因：
（1）在通常情况下，原子呈中性，由原子组成的物体也呈中性。
（2）不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
（3）两个不同物体相互摩擦时，原子核束缚电子本领弱的物体，它的一些电子就会转移到另一个物体上，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带等量的负电。
（4）注意：“摩擦起电的原因是电荷的转移，并不是摩擦创造了电荷。”
【典例1】用塑料梳子在干燥的头发上梳几下，梳子上会带电，经检验梳子带的是负电荷。下列说法中正确的是 （ ） ( http: / / www.xkb1.com / )
A．梳子得到了一些电子
B．梳子的原子核比头发的原子核对电子的束缚能力弱
C．梳子失去了一些原子核
D．摩擦创造了电荷
【变式1】一个物体带正电的原因是 （ ）
A．该物体原子核束缚电子的本领强 B．该物体没有质子
C．该物体失去了电子 D．该物体得到了质子
【变式2】用绸子摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，这是由于（ ）
A．摩擦起电创造了电荷 B．绸子上的正电荷转移到了玻璃棒上
C．绸子上的电子转移到玻璃棒上 D．玻璃棒上的电子转移到绸子上
【变式3】用手拿玻璃棒和丝绸摩擦，则玻璃棒上 （ ）
A．带正电 B．带负电 C．带元电荷 D．不带电
知识点三、导体和绝缘体
1.导体——善于导电的物体（可导电可带电）
常见：金属、人体、大地、石墨、酸碱盐水溶液…
2.绝缘体——不善于导电的物体（不导电可带电）
常见：玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、空气、油、干木头…
特别提醒：(1)导体和绝缘体都可以导电。
(2)导体和绝缘体没有明显的界限。
(3)导体和绝缘体可以相互转化, 当条件改变时, 绝缘体可变为导体。
例如：当玻璃变成炽热状态时, 由绝缘体变为导体。
在条件改变时, 导体也可以变为绝缘体。
例如：酸、碱、盐的水溶液是导体, 当给水溶液通电后, 水溶液中的正、负离子向两极移动, 并在两极析出, 水溶液中的正、负离子逐渐减少, 水溶液会逐渐变为绝缘体。
3.自由电荷：导体中有大量的自由电荷，绝缘体中几乎没有。自由电荷包括正离子、负离子和自由电子 。金属导电——靠大量的自由电子
4.电荷在导体中能定向移动
金属导体中只有自由电子发生移动，没有正电荷移动。
在导电溶液或者电离气体中正负离子定向移动。
5.静电的利用和防止
（1）危害：引起火花、击穿电子元件
（2）防止：用导体输入大地（如：运油车有链拖地、地毯里有金属丝）、降低湿度
（3）利用：静电织绒（让布带电）、除尘（烟囱里装带电网）
【典例1】验电器甲带0.5×106C的电荷量，乙不带电。现在用一个金属棒将验电器甲，乙金属球连接，则稳定后验电器乙随带电量为 C（稳定后不考虑金属棒所带电量），刚连接瞬间，金属棒中移动的是 电荷，电荷移动方向是 。
【典例2】与火车相比, 汽车车厢外表面更容易堆积灰尘. 对于导致这种现象的原因分析, 你认为下列说法中最可能的是( )
A. 火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑, 更不容易堆积灰尘.
B. 火车行驶的速度比汽车的大, 产生的风更大, 更容易把灰尘吹掉.
C. 火车行驶的速度比汽车的大, 车厢外侧空气流动的速度比汽车的大, 车厢外侧气压比汽车的小, 车厢的内外压强差比汽车的大, 更不容易堆积灰尘.
D. 在车辆行驶过程中, 车厢外表面由于和空气摩擦而带电, 因为汽车的轮胎是绝缘的橡胶, 和铁轮的火车相比更不容易把电荷导入地下, 因而更容易吸附灰尘.
【变式1】纺织厂里有一道工序叫作“梳棉”，只有将杂乱无章的棉絮梳理成顺直的棉絮条后，才可用于纺线。梳棉车间必须保持一定的_______程度（选填“潮湿”或“干燥”），以防止因_____________而造成的不便和危害。
【变式2】用手拿一铜棒和丝绸摩擦，则铜棒上 （ ）
A．带正电 B．带负电 C．带正电或带负电不能确定 D．不带电
【变式3】下列四组物质属于导体的一组是 （ ）
A．人、大地、油 B．金属、电木、橡胶
C．石墨、大地、盐水 D．玻璃、纯水、陶瓷
【变式4】导体容易导电是由 （ ）
A．导体中存在大量的自由电子 B．导体中存在大量的自由离子
C．导体中存在大量的自由电荷 D．导体中存在大量的带电粒子
【变式5】空气电离：空气是由氧、氮、水蒸气、二氧化碳等多种气体组成的气体混合物,在正常情况下,气体分子不带电（显中性）,但在射线、受热及强电场的作用下,空气中的气体分子会失去一些电子,即所谓空气电离,这些失去的电子称为自由电子,它又会与其它中性分子相结合而得到电子的气体分子带负电,称为空气负离子，空气电离产生的自由电子大部分被氧气获得,形成负氧离子,又称"负离子"。下列对该段材料中获取的信息正确的是（ ）
A.空气一定绝缘体 B.空气一定是导体 C.电离后的空气是导体 D.以上都不对
