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第十五章 电流和电路
第1节 两种电荷
人教版 九年级 物理 上册
学习目标
1.了解电荷的定义及其相互作用规律(重点)
2.了解摩擦起电现象及其规律(重点)
3.了解验电器原理(难点)
4.认识绝缘体与导体
新课导入
想一想:为什么橡胶棒摩擦之后会出现吸引现象呢?
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实验1:与头发摩擦过的梳子能吸起纸屑
实验2:与毛皮摩擦过的气球能吸起头发
实验3:与毛皮摩擦过的气球能吸引水流
知识点 1
摩擦起电
实验观察摩擦起电现象
为什么会出现上述这些现象?
与衣服摩擦过的气球吸引头发。
与头发摩擦过的塑料梳子吸引小纸片。
与毛皮摩擦过的塑料梳子吸引细小水流
因为摩擦过的物体带了“电”,或者说带了“电荷”。
成为“带电体”
1.物体经过摩擦后能够吸引轻小物体,这种现象称为物体带“电”,或者说带了电荷
2.通过摩擦的方法使物体带电称为摩擦起电。
拓展延伸
使物体带电的方法不仅仅只有摩擦起电,还有接触带电和感应起电.
(1)用带电体去接触不带电的物体,使原来不带电的物体带电, 即接触带电;
(2)让带电体靠近不带电的物体(不接触),使原来不带电的物体带电,即感应起电.
小练习
如图所示的“吸引现象”由静电引起的是( )
A.磁铁吸引硬币
C.摩擦后的气球吸引头发
B.压紧的铅块互相吸引
D.吸盘吸引在墙壁上
C
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观察与探究
为什么摩擦后的塑料棒和摩擦后的玻璃棒不一样呢?
知识点 2
两种电荷
分析电荷间相互作用的特点
互相排斥
互相排斥
互相吸引
由实验可知,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷种类不同。
1.自然界中只有两种电荷
规定:
用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷;用“+”表示
用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。用“-”表示
2.电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
知识点 2
两种电荷
如图所示,A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场最如图所示,由此可以判断橡胶棒C带 电,小球B带 电,小球A不带电或带 电。
A
C
A
B
B
C
负
负
正
判断依据有两点:1.带电体可以吸引轻小物体;
2.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
橡胶棒带负电
相互排斥则一定带同种电荷,相互吸引可能带异种电荷或不带电
3.判断物体带电
排斥:带同种电荷
吸引
带异种电荷
一带电,一不带电
4.电荷的多少叫做电荷量。用Q表示
单位:库仑,简称:库,符号:C
一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒,摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C;一片雷雨云带电的电荷,大约有几十库仑。
5.验电器
金属球
绝缘垫
金属杆
金属箔
金属罩
接线柱
验电器的结构
用带电体接触验电器的金属球,就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上。金属箔带同种电荷,相互排斥而张开。
①原理 同种电荷相互排斥
②所带电荷量越多,金属箔张开的角度越大
小练习
如图所示,用毛皮摩擦过的 橡胶棒接触验电器的金属球,就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上,这两片金属箔带 (选填“同种”或“异种”)电荷,由于互相 (选 “吸引”或“排斥”)而张开.
同种
排斥
原子
核外电子
原子核
质子
中子
电中性
带正电
带负电
不带电
带正电
1.原子结构
2. 电子是带有最小负电荷的粒子。人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e表示。
知识点 3
原子及其结构
e=1.6×10-19C
任何带电体所带电荷量都是e的整数倍。
3. 中和现象:等量的异种电荷放在一起完全抵消的现象
在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等,整个原子呈电中性,也就是原子整体不显电性,物体对外也不显电性。
中和现象并不是电荷的消失,而是电荷发生了转移,使正、负电荷抵消。
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
4.摩擦起电的实质
负(-)
玻璃棒
丝绸
正(+)
束缚能力弱
失去电子
束缚能力强
得到电子
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。
摩擦起电的实质
电子的转移
实验现象:橡胶棒接触两个验电器,金属箔没有变化,用金属棒接触,金属箔的张开角度发生了变化。
结论:A验电器上的电荷没有通过橡胶棒传递到B验电器上,而金属棒上却可以通过。
1.导体:容易导电的物体。
常见的导体:金属、人体、大地、石墨、 酸碱盐溶液等。
导体中存在自由电荷。
知识点 4
导体和绝缘体
导电的原因:
金属导体靠自由电子导电
酸碱盐溶液靠自由离子导电
统称:自由电荷
电荷在金属棒中的定向移动
A
B
自由电子
多余电子
2.绝缘体:不容易导电的物体。
常见的绝缘体:橡胶、玻璃、塑料、空气、 油等。
不易导电的原因:
注意:
导体与绝缘体之间没有绝对的界线,导体与绝缘体在一定条件下可以相互转化。
电荷束缚在原子、分子之中,不能自由移动。
家用开关、电器的塑料外壳
3.导体和绝缘体的应用
导线的铜内芯
油罐车底部装有内含铜丝的静电带
随堂练习
摩擦起电
1.在空气干燥的冬天,化纤衣服表面很容易吸附灰尘.主要原因是( )
A.冬天气温低 B.冬天灰尘多
C.化纤衣服表面粗糙 D.化纤衣服摩擦带了电
D
电荷
2.某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂着的泡沫小球,发现泡沫小球被排斥.泡沫小球被排斥的原因是 种电荷相互排斥,由此可知泡沫小球一定带 电.
同
正
电荷量和验电器
3.下列关于验电器的说法中,错误的是( )
A.验电器可检验物体是否带电
B.验电器可直接检验物体带正电还是带负电
C.验电器是根据同种电荷互相排斥的规律制成的
D.验电器的金属球、金属杆和外壳绝缘
B
导体和绝缘体
4.通常情况下,下列都属于导体的一组物质是( )
A.铁、铜、大地、食盐水
B.铝、石墨、陶瓷、铅
C.水银、锡箔、橡胶、镍
D.铜、塑料、人体、黄金
A
课后习题
1.将一根带正电的玻璃棒靠近一颗以绝缘细线悬挂的不带电金属球,但玻璃棒与金属球不互相接触.关于金属球两侧所带电性与受力达到平衡状态时的示意图,下列何者最合理 ( )
B
2.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球(如图所示),发现验电器的两个金属箔片张开.以下说法正确的是( )
A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电子
B.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒得到电子
C.验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷
D.橡胶棒接触验电器的金属球时,电子向橡胶棒转移
B