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第十五章 电流和电路
第1节 两种电荷
“飘逸”的头发
双手紧挨着金属球
【想一想】 金属球为什么能使女孩的头发“炸毛”呢?
新知导入
1.了解摩擦起电现象及摩擦起电的本质。
2.知道两种电荷以及电荷间的相互作用。
3.了解检验带电体的方法及验电器的构造和原理。
4.知道导体和绝缘体,了解电荷的定向移动。
学习目标
实验1:与毛皮摩擦过的气球能吸起头发
实验2:与毛皮摩擦过的气球能吸引水流
实验3:与头发摩擦过的梳子能吸起纸屑
【观察与思考】出现下列现象的原因是什么?
新知学习
知识点一:两种电荷
(1)摩擦过的硬橡胶棒或玻璃棒能够吸引轻小物体,我们就说硬橡胶棒或玻璃棒带了电,或者说带了电荷。
(2)用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
1. 摩擦起电现象
观察与思考
1.擦拭镜面的时候,为什么玻璃面上会有一层绒毛?
抹布与镜面摩擦,使镜面带了电,能够吸引轻小的绒毛。
2.为什么电风扇用的时间久了,扇叶上会有灰尘?
电风扇工作时与空气摩擦带电,带电体能够吸引轻小物体,所以扇叶上会有灰尘。
(1) 如图(a),两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,情况怎样呢
(a)
带电橡胶棒相互排斥
我们用图(a)、(b)、(c) 所示的实验来研究这个问题。
演示
探究电荷间的相互作用
2.两种电荷及相互作用
(2) 如图(b),两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时,会发生怎样的现象?
(b)
带电玻璃棒相互排斥
(3)如图(c),用丝绸摩擦过的玻璃棒跟用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近时,情况又怎样呢
(c)
带电的玻璃棒跟橡胶棒相互吸引
对上述实验进行分析,可得出电荷间相互作用的规律是:
同种电荷互相___________;
异种电荷互相___________。
排斥
吸引
研究表明,自然界中只存在两种电荷:
(1)正电荷:把与丝绸摩擦过的玻璃棒所的带电荷规定为正电荷,可用“+”表示。
(a) 用丝绸摩擦玻璃棒
(2)负电荷:把与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷规定为负电荷,可用“-”表示。
(b) 用毛皮摩擦橡胶棒
3.两种电荷
(1)定义:电荷的多少叫作电荷量。
(2)单位:库仑,简称:库,符号:C
注意:
一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷大约只有10-7C;一片雷雨云带电的电荷大约有几十库仑。
4.电荷量
(1)构造
5.验电器
金属球
绝缘垫
金属杆
外壳
金属箔
(3)原理:
(4)检验方法:
同种电荷互相排斥
让物体接触验电器的金属球,若金属箔片张开,说明物体带了电。金属箔张开的角度越大 ,说明所带电荷量越多。
(2)作用:
检验物体是否带电。
1. 原子的核式结构
常见的物质由分子、原子构成,有的分子由多个原子构成,有的分子只由一个原子构成。
(1)原子的核式结构
原子
电中性
核外电子
原子核
带正电
带负电
质子
中子
不带电
带正电
原子核
核外电子
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知识点二:原子及其结构
(2)电子:电子是带有最小负电荷的粒子。
常用符号 e 表示最小电荷量,e=1.6×10-19C,任何带电体所带电荷都是e的整数倍。
(3)原子核所带正电荷与核外所有电子所带的负电荷数量相等时,原子不显电性。
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
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。
束缚电子
能力弱
束缚电子
能力强
电子
带正电
带负电
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。
2.摩擦起电的实质:
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的金属箔张开,B的金属箔闭合。
1、用橡胶棒把A和B连接起来,
观察A、B金属箔的张角有什么变化。
2、再次使A带电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把
A和B连接起来,观察A、B金属箔的张角有什么变化。
演示实验 :电荷在金属棒中的定向移动
新知学习
知识点三:导体和绝缘体
现象:橡胶棒连接时,验电器B张角没有变化;
金属棒连接时,验电器A张角减小,验电器B张角变大。
说明:电荷通过金属棒从A移动到了B,电荷发生了移动。
电荷在金属中可以定向移动,即金属可以导电。
(1)导体
①定义:容易导电的物体叫导体。
如金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等都是导体。
②导体导电的原因:导体中存在自由电荷。
注意:金属的自由电荷是自由电子;金属导电靠的是自由电子,而不是原子核、正电荷。
(2)绝缘体
①定义:不容易导电的物体叫绝缘体。如橡胶、 陶瓷、 玻璃、 油、 干木头、塑料等都是绝缘体。
②绝缘体不容易导电的原因:几乎没有自由电荷。
导体和
绝缘体
两种电荷
两种电荷
验电器
用摩擦的方法可使物体带电,带电体能够吸引轻小物体
摩擦起电实质是电子的转移,两物体带上等量异种电荷
①丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 “+”
②毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 “-”
③相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
④电荷量:电荷的多少叫做电荷量,单位为库仑(C)
作用:检验物体是否带电.
工作原理:同种电荷互相排斥
原子核(带正电)
电子(带负电)
导体:容易导电的物体,导体内有大量的自由电荷
绝缘体:不容易导电的物体,内部几乎没有自由电荷
摩擦起电
原 子
课堂总结
1.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带了负电,这是由于( )
A.毛皮束缚电子的能力比较强
B.橡胶棒的正电荷转移到毛皮上
C.摩擦过程中创造了负电荷
D.橡胶棒上有了多余的电子
D
课堂练习
2.验电器的金属箔张开,说明验电器( )
A.不带电荷
B.带正电荷
C.带负电荷
D.可能带正电荷,也可能带负电荷
D
3.在晴朗的冬日,用塑料梳子梳干燥的头发,头发会越梳越蓬松,
其主要原因是 ( )
A.梳头时,空气进入头发
B.头发和梳子摩擦后,头发带同种电荷相互排斥
C.梳子对头发有力的作用
D.梳头时,头发的毛囊会收缩
B