13.1 从闪电谈起
教学目标
1．了解摩擦起电现象及其原因。
2．知道两种电荷及其相互作用的规律。
3．知道闪电是一种瞬间发生的大规模放电现象。
4．通过学习，消除对“电”的神秘感。
教学重难点
【教学重点】
两种电荷及电荷间相互作用的规律。
【教学难点】
解释摩擦起电的原因。
课前准备
起电机、丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、轻小物体、验电羽、验电器等。
教学过程
一、创设情境，导入新课
实验1：感受静电
通过起电机起电，让学生感受一下静电作用。
实验2：用起电机模拟闪电现象
观看闪电景象，提出问题：闪电是怎样产生的？电是什么？
二、新课教学
(一)电是什么
活动1：体验摩擦起电现象，了解电是什么。
1．实验：摩擦起电。
2．让摩擦过的物体接近轻小物体，谈谈有什么发现？
摩擦过的物体能吸引轻小物体。
总结：摩擦可以使物体带电，带电体具有吸引轻小物体的性质。
列举生活中摩擦起电的一些实例：
(1)用塑料梳子梳干燥头发时，发现梳子能吸引头发；
(2)穿化纤衣服很容易吸灰尘；
(3)切割或捏碎泡沫塑料时，细碎的泡沫颗粒会吸附在手和衣服上。
……
分析摩擦起电实质：电荷从一个物体转移到另一个物体，使物体显示出带电的状态。
典例解读 摩擦产生的带电现象，在生产和生活中给人们带来了很多麻烦。下列各现象中，不是由于摩擦起电引起的是( )
A．化纤布料的衣服容易吸附灰尘
B．印刷厂里的纸张粘在一起不容易分开
C．买食品时，装食品的塑料袋粘在手上甩不掉
D．冬天用湿手去摸室外的铁棒，手会被粘在铁棒上
【解析】A、B、C都属于摩擦后的带电体能吸引轻小物体的静电现象，而D是由于手上的水碰到铁棒后凝固的缘故。
【答案】D
(二)电荷间的相互作用
1．两种电荷
摩擦可以使物体带电，那么不同物体摩擦所带的电荷是一样的吗？
(1)实验探究：
①先让验电羽带上电；
②将被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近它，观察发生的现象；
③将被毛皮摩擦过的橡胶棒靠近它，观察发生的现象；
……
描述观察到的现象。讨论一下，看看有没有什么规律：
①被丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电，跟被毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电是不同的；
②不同的带电体之间，不是相吸，就是排斥。
表明：自然界中只存在两种电荷。
(2)两种电荷：
正电荷：与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同，叫正电荷；
负电荷：与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同，叫负电荷。
(3)电荷间的相互作用
进一步实验探究：
①通过起电机分别给两个验电羽带上相同电荷，再将两个验电羽靠近，描述观察到的现象。
②通过起电机分别给两个验电羽带上不同性质的电荷，再将两个验电羽靠近，描述观察到的现象。
归纳：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
典例解读 有A、B、C、D四个带电体，用细线悬挂起来，它们相互作用的情况如图所示，已知B带正电，则D带______电荷。
【解析】由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，那么首先根据B带正电荷去推理与B有相互关系的其他带电体，B、A相斥可得A带正电荷，A、C相吸可知C带负电荷，C、D相斥则可推断出D带负电荷。
【答案】负
(三)怎样知道物体带了电
1．观察验电器，了解它的构造；
2．验电器的使用方法；
3．验电器的原理：同种电荷互相排斥；
4．验电器的作用：
(1)检验物体是否带电；
(2)检验物体带什么电。
典例解读 实验室里常用验电器(如图所示)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．金属箔和金属球都带负电
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，缺少电子，当它与验电器的金属球接触时，验电器上的一部分电子就会转移到玻璃棒上，这样验电器的金属球、金属箔就因缺少电子而带正电荷。
【答案】B
(四)静电现象的应用和防护
1．实验：用起电机模拟闪电现象。
2．利用多媒体演示说明闪电形成的原因和尖端放电现象。
3．生活中的“放电”现象
干燥的冬天，脱毛衣时，会听到“噼噼啪啪”的声音，如果在夜晚还能看到火花，这是衣服之间摩擦起电然后放电产生的现象；
冬天，身穿毛衣和化纤衣服，由于摩擦，身体上会积累电荷，这时如果手指靠近金属物品，将发生放电现象，你会感到手上有针刺般的疼痛感；
油罐车的后面常拖有一条铁链，使油罐上产生的电荷经铁链流入大地，避免放电产生的电火花引发火灾；
在存放大量易燃物品的工厂车间或实验室里，工作人员要穿一种特制的鞋，这种鞋的导电性能很好，能够将人体所带的静电导入大地，避免因放电产生火花引起火灾；
高压输电导线和高压设备的元件，表面要很光滑，可避免因尖端放电而损失电能或造成事故等。
课后登录互联网，搜索有关资料，了解静电复印机、避雷针等设备的构造、原理等。
典例解读 穿化纤衣服的人在晚上脱衣服时，常会看到闪光并有轻微的“啪啪”声，人摸衣服时手有麻的感觉，出现这个现象的原因是什么？
【解析】分析这个现象产生的原因还是要从摩擦起电及静电的放电现象等方面解释。穿化纤衣服的人在运动中会使衣服由于摩擦而带电，由于化纤衣服的绝缘性好，所以随着电荷的积累，衣服上的静电压可高达数千伏。脱衣服时会看到闪光，听到的“啪啪”声，是静电的放电现象，数千伏的静电荷与人体接触即对人体放电，会使人产生麻的感觉，不过静电压虽高达数千伏，但静电荷的电荷量却很小，静电能只有几毫焦，所以衣服对人体放电时电流很小，没有危险。
【答案】化纤衣服由于摩擦而带了电，当电荷积累到一定程度的时候，就会产生放电现象。即会看到闪光并有轻微的“啪啪”声，因积累的电荷电压较高，人摸衣服时对人体放电会使人产生麻的感觉。
三、练习设计
请完成《全易通》“题组练习”部分。
四、课堂小结
1．摩擦起电现象及其原因。
2．两种电荷及其相互作用的规律。
- 1 -(共31张PPT)
第十三章第一节
从闪电谈起
观看闪电现象的图片
活动１： 观察摩擦起电现象
一、电是什么
用塑料直尺（塑料外壳笔、塑料梳子）在头发或尼龙衣服上摩擦几下，然后靠近小纸屑。有什么现象？
现象：吸引小纸屑。
带电的物体也叫做“ ”
你在生活中见过类似的摩擦起电现象吗？
带电体
摩擦起电：
用摩擦的方法使物体带电。
摩擦过的塑料直尺、塑料外壳笔能够吸引纸屑等轻小物体，我们就说它带了电或者说有了电荷。
归纳和结论：
塑料梳子梳头发时头发会随着梳子飘起来
电视机的荧光屏上经常粘有灰层，这是因为电视机工作时，屏幕上 ，而具有了___ 的性质。
带了电
吸引轻小物体
核外电子
原子核
+
+
+
–
–
–
摩擦为什么能使物体带电呢？
原子结构图:如右图
原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,电子带负电。
一般情况下,原子是电中性,由原子组成的物体也呈电中性。
定义：
经丝绸摩擦过的玻璃棒带 电荷；
经毛皮摩擦过的橡胶棒带 电荷。
正
负
+
+
+
–
–
+
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
+
+
+
+
因缺少电子而带正电
因得到电子而带负电
–
当两物体摩擦时
2.失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。
1.两个物体相互摩擦时,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个物体上。
摩擦起电
的条件
注意：转移的电荷是负电荷,而不是正电荷。
摩擦起电的实质:
摩擦起电的原因：
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
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。
不同物质带上等量的异种电荷。
摩擦起电的结果：
1.不同物质的原子核束缚电子的本领不同。（不同的两种物质摩擦）
2.摩擦的物体与外界绝缘。
摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，摩擦的两物体带等量的异种电荷。
接触起电：用带电体接触不带电的物体，使不带电的物体带电。两物体带同种电荷。
感应起电：用带电物体靠近不带电的物体，使不带电的物体带电。两物体带异种电荷。
物体带电的方法：
两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时的现象。
相互排斥
二、电荷间的相互作用
活动２：探究电荷间的相互作用
两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时的现象。
相互排斥
用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时的现象。
相互吸引
带电体之间的吸引或排斥,是通过电场来实现的。
知识拓展:
1.自然界存在两种电荷
小结1：
玻 璃 棒
橡 胶 棒
玻 璃 棒
橡 胶 棒
排 斥
吸 引
吸 引
排 斥
结论：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2.电荷之间的相互作用规律：
正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷，用“+ ”号表示。
负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷，用“－”号表示。
1. A、B、C、D四个带电体，已知A吸引B，A排斥C，C吸引D，若D带负电，那么B将带___电。
2. 用带电体靠近吊在细线上的通草球时，由于带电体能够________ ，所以通草球会被带电体吸引过来，但接触后立即就离开了，这是因为它们都带上 电荷，互相_______的缘故。
负
吸引轻小物体
同种
排斥
练习
3．用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻质小球，小球被吸引过来，则小球是（ ） A．带正电 B．带负电
C．不带电 D．可能带负电，也可能不带电
D
4．用丝线吊起三个通草球，其中任意两个靠近都相互吸引，则它们可能是 （ ）
A．两个带正电，一个带负电 B．两个带负电，一个带正电 C．两个带正电，一个不带电
D．两个带异种电，一个不带电
D
活动３：用起电机模拟闪电现象
摇动起电机手柄，当转速逐渐增大时，你看到了什么现象？
现象：两球间发生火花放电。
什么是放电现象
正电荷与负电荷相互接近并放出电的现象叫做放电现象。
闪电是怎样产生的呢？
云的移动，会和空气摩擦，云层间也会摩擦，都会产生且累积大量的电荷。
闪电就是电荷从云层移动到地面或者从云层移动到另一云层的结果。
实验表明，物体带电时，它的尖端容易产生放电现象。这种现象叫尖端放电。
富兰克林统一天电与地电
意义：揭开了千百年来遮盖着雷电的神秘面纱，统一了天电和地电。
讨论：试着解释一下雷电之“电”从何而来？
雷雨天气时，云层运动激烈，相互靠近的云层由于摩擦而带电。
带电物体失去电荷的现象。
思考：你还知道哪些放电现象？
放电现象：
尖端放电：
带电物体的尖端容易产生放电现象。
在干燥的秋冬季节，晚上脱毛衣时会发现一些小火花，并伴有“啪啪”的响声，这是由于脱毛衣时因 起电，发生 的缘故。
摩擦
放电现象
金属球
金属杆
金属指针
带电体所带的电越多，验电器的金属指针张开的角度就越大。
三、怎样知道物体带了电
验电器是检测物体是否带电的仪器
验电器的结构:如右图
工作原理:利用同种电荷相互排斥的原理来工作的。
验电器能粗略比较物体带电的多少，但不知道其电性。
验电器工作原理：同种电荷相互排斥
一个带电的物体与一个不带电导体相接触时，由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布；异种电荷被吸引到离带电体近的一端，而同种电荷被排斥到远离带电体的一端，这种现象叫静电感应。
静电感应
1.电现象的应用：
2.电现象的防护：
闪电——避雷针
四、电现象的应用和防护
原理：异种电荷相互吸引
静电喷涂、静电除尘、静电植绒、静电复印
避雷针
静电及其利用给人们带来很多方便，但像雷电这种放电有时会造成很大的破坏作用和人畜伤亡事故，必须设法避免。
避雷针的原理：
避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属棒出现与云层相反的电荷。通过尖端放电，这些电荷不断的向大气释放，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。
1.有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏，主要是因为化纤布料容易发生______ 现象而吸引细小的灰尘所造成的。
2.我们经常在加油站看到一条醒目的警示：“严禁用塑料桶运汽油”。这是因为在运输过程中汽油会不断与筒壁摩擦，使塑料桶带________，造成火灾隐患。
摩擦起电
带电
课堂练习
3.有A、B两个带电体，若A与B相互排斥，而A又与带正电的C相互吸引，那么A一定带____电，B与C一定能相互_______。
4.通草小球在带正电的物体附近被排斥，则小球 （ ）
A．一定带正电 B．一定带负电
C．可能带负电 D．一定不带电
负
排斥
A
