第一节 电荷 摩擦起电
教学目标
知道摩擦起电现象,了解摩擦起电的原因。
了解电荷的种类及电荷间的相互作用。
了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及其单位。
了解原子结构,认识元电荷、自由电子和电荷的移动。
举例说明静电的应用及如何防止静电的危害。
教学重点
1.摩擦起电现象。
2.电荷间作用规律。
3.电荷的概念和单位。
教学难点
1.从实验现象推理得出自然界中只存在两种电荷及其作用规律。
2.知道静电的危害和防止。
教学过程
导入新课
与电相关的现象很多,这些现象很多都比较复杂,要理解它们需要从学习简单的电学知识开始。这节课我们主要研究摩擦起电和两种电荷。
二、进行新课
(一)静电现象
【活动设计】引导学生按下列要求做实验,并让学生注意观察现象:
撕一些碎纸屑放在桌面上,用塑料梳子、塑料尺摩擦头发,然后靠近碎纸屑,观察现象。
结论:物体具有吸引轻小物体的性质叫带了电荷,或叫带了电。经过摩擦的物体具有吸引轻小物体性质的现象叫摩擦起电。
(二)电荷间的作用规律
1.【活动设计】引导学生按下列要求做实验,并让学生注意观察现象:
用细绳将绸擦玻璃棒和毛擦橡胶棒悬挂在铁架台下,分别用绸擦玻璃棒和毛擦橡胶棒靠近,让学生观察排吸情况。两根绸擦玻璃捧相互怎么样?两根毛擦橡胶棒怎么样?绸擦玻璃棒与毛擦橡胶棒怎么样?
结论:自然界只有两种电荷:一种是正电荷——绸擦玻璃棒所带电荷,另一种是负电荷——毛擦橡胶棒所带电荷。电荷及作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
验电器可以检验物体是否带电。原理:同种电荷互相排斥。
电荷的多少叫电荷量,简称电荷。电荷量用Q表示。单位是库仑,简称库,符号C。
(三)摩擦起电的原因
1.原子的结构
(1)1897年,汤姆生发现中子,揭开原子是有结构的微粒。
(2)出示乒乓球,结合桃子李子的结构说明原子的核式结构。
(3)在原子中,原子核带正电,电子带负电。
2.在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫元电荷,用符号e表示。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。e=1.6×10-19C
3.正常情况下原子呈中性。中性原子得到电子带负电,中性原子失去电子带正电。
4.可以定向移动的电子称为自由电子。
(四)静电的应用和防护
1.静电技术,已经广泛应用于基础理论研究、信息工程、空间技术、计算机工程、大规模集成电路生产、环境保护、生物技术、选矿和物质分离、医疗卫生消毒、食品保鲜、石油化工、纺织印染、农业生产等各个领域。现正在形成一个新兴的“静电产业”。
2.(1)静电最为严重的危害是引起爆炸和火灾。因此,静电安全防护主要是针对爆炸和火灾。静电引起爆炸和火灾的条件可归纳为以下几点:a.有产生静电的来源;b.静电得以积累;c.静电放电的火花能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量;d.静电火花周围有爆炸性混合物存在。
(2)静电安全防护正是从控制这四个条件着手的。控制前三个条件的实质是控制静电的产生和积累,是消除静电危害的直接措施。控制第四个条件是消除或减轻周围环境爆炸和火灾的物质性因素,是防止静电危害的间接措施。
控制静电的产生主要是控制工艺过程和工艺过程中所用的材料;控制静电的积累主要是设法加速静电的泄漏和中和,使静电不超过安全限度。接地、增湿、加入抗静电添加剂等均属于加速静电泄漏的方法,运用感应中和器属于加速静电中和的方法。
3.避雷针顶部要做成尖尖的是根据尖端放电的原理。高大建筑物上安装避雷针,当带电云层靠近建筑物时,建筑物会感应到与云层相反的电荷,这些电荷会聚集到避雷针的尖端,达到一定的值后便开始放电,建筑物上的电荷被中和。建筑物的另外一端与大地相连,与云层相同的电荷就流入大地。显然,要使避雷针起作用,必须保证尖端的尖锐和接地通路的良好,一个接地通路损坏的避雷针将使建筑物遭受更大的损失。
同步作业
课堂练习:《同行学案——学练测》鲁科九年级物理上【基础演练】部分 非常简单,基础性强
课后练习:《同行学案——学练测》鲁科九年级物理上【能力提升】部分 难度适中,应用较强,有能力的同学请继续研究【素养培育】