(共27张PPT)
第1节 电荷与电流
(第1课时)
浙教版 八年级上
创设情境
电是什么?电从哪里来?我们如何实现电气自动化呢
现代社会中电的应用无处不在,我们无法想象在没有电的世界里该如何生活。
各种灯光照亮黑夜,为创造七彩的夜晚。
手机可以使我们与远方的亲朋好友亲切交流。
家里的机器人为我们随时打开各种家用电器或设备。
探究实践
食物放入冰箱前,我们会用保鲜膜覆盖食物,从卷筒上撕下的保鲜膜会自动吸附到餐具或食物上,这是为什么
生活中,我们经常会发现下列现象:
冬天头发梳得“蓬松”
冬天衣服“粘”在身上
塑料梳子与头发摩擦后吸附小纸屑
冬天手碰金属门把手发生“触电”
你知道产生这些现象的原因是什么吗?
探究实践
如图 3.1-1 所示,用干净的丝绸或化纤布料与玻璃棒摩擦后, 让玻璃棒靠近小纸屑,观察发生的现象。
用丝绸摩擦玻璃棒
玻璃棒会吸引轻小的纸屑。
现象:
原因:
玻璃棒与丝绸摩擦后带电了。
带电体能吸引轻小物体。
摩擦能使物体带电,
结论:
玻璃棒是怎么带电的呢?玻璃棒与丝绸带的电相同吗?
探究实践
物质→分子→原子→
氧原子的结构模型
带正电的质子6个
带负电的电子6个
锂原子的结构模型
带正电的质子3个
带负电的电子6个
带正电的质子数 = 带负电的电子数
整个物体没有呈现带电性
探究实践
不同种物质,原子核对电子束缚本领强弱不同。
锂原子的结构模型
氧原子的结构模型
失去电子
缺少电子而带正电
-
-
得到电子
得到电子而带负电
探究实践
物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上:
这种现象称为摩擦起电。
锂原子的结构模型
氧原子的结构模型
相互摩擦
电子转移
-
-
失去电子而带正电
得到电子而带负电
探究实践
物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的那个物体就带负电了,另一个失去电子的物体就带等量的正电。
摩擦
电子转移
得到电子而带负电
失去电子而带等量正电
因摩擦起电而聚集于物体上的电荷叫做静电。
玻璃棒
丝绸
用丝绸摩擦玻璃棒
玻璃棒与丝绸摩擦,
发生电子转移。
探究实践
实质:摩擦起电并没有创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,电荷总量保持不变。
毛皮
橡胶棒
用毛皮摩擦橡胶棒
摩擦
电子转移
得到电子而带负电
失去电子而带等量正电
橡胶棒与毛皮摩擦,毛皮会带正电,橡胶棒则带等量的负电。
橡胶棒与毛皮摩擦,
发生电子转移。
探究实践
科学阅读
雷电是伴有闪电和雷鸣的放电现象,如图3.1-3。雷电一般产生于对流强烈的积雨云中。
雷电
积雨云顶部一般较高, 可到达对流层的顶部,云层之间的相互作用以及空气对流等原因,使云带电荷。
云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。当电荷聚集到一定程度后,带负电的云的下部与大地之间就会放电,这就是我们常见的雷电现象。
云地间放电
在雷电的放电通道上会因为高温使空气剧烈膨,出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声,这就是电闪雷鸣。
根据看到闪光和听到雷鸣的时间差,我们可以估算雷电发生处与我们之间的距离。
探究实践
早在3000多年前的殷商时期我们的祖先就已经对雷电有所认识,“雷”字和繁体字“電”都有“雨”字偏旁,说明古人对雷电有本质的认识。
我国科学家经过科学论证,证实远在三国和南北朝时期的建筑物就有了“避雷室”装置。
三国时代建筑上的起雷针
(江苏高淳县俣圣寺塔)
鸱吻是中国古代建筑中最具代表性的避雷装置之一
探究实践
科技馆内的静电金属球使女孩的头发竖起来了
用手帕捋几下塑料丝,塑料丝散开
你能解释下面的现象吗?
两个带静电的物体会发生相互作用,这种作用有什么规律呢?我们可以用实验来进行研究
探究实践
探究实践
1.两位同学合作,一位用丝绸摩擦玻璃棒(使玻璃棒带正电),另一位用毛皮摩擦橡胶棒(使橡胶棒带负电),再分别用带电的玻璃棒和橡胶棒同时接触悬挂的 2 个泡沫塑料小球后,2 个小球 。
相互吸引
+++++
- - - - -
异种电荷相互吸引
探究实践
2.两位同学都用丝绸摩擦玻璃棒,再同时用玻璃棒接触 2 个小球后,2个小球 。
+++++
+++++
同种电荷相互排斥
相互排斥
探究实践
3.两位同学都用毛皮摩擦橡胶棒,再同时用橡胶棒接触 2 个小球后,2个小球 。
- - - - -
- - - - -
同种电荷相互排斥
相互排斥
从上述实验可知 :同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
探究实践
1.科技馆内的静电金属球使女孩的头发竖起来了,为什么?你认为保证该实验成功的必要条件有哪些?
③身体与大地间必须用绝缘。
①金属球壳必须有电;
②身体直接接触金属球;
电子转移;
头发带上同种电荷;
同种电荷相互排斥。
原因:
条件:
思考与讨论
2.用一块干净手帕将塑料细丝由上而下捋几遍,会观察到塑料细丝越来越蓬松。请解释产生该现象的原因。
摩擦起电,同种电荷相互排斥。
探究实践
根据两片张开角度的大小可以比较物体带电量多少。
如何检验一个物体是否带电
验电器是一种检测物体是否带电的仪器,其典型构造如图3.1-6所示。
验电器
由于同种电荷相互排斥,两张箔片将自动分开成一定角度。
++++++
+++ +++
验电器
- - - - - -
- - - - - -
当被检验物体接触验电器顶端的导体时,自身所带的电荷会传到玻璃钟罩内的箔片上。
探究实践
1.剪大约3cmx10cm的一片铝箔。
2.在铝箔长和宽两个方向上轻轻地对折铝箔,使铝箔成篷状。
3.将一支铅笔从一个倒置的纸杯的底部穿出,并将铝箔的中心放在笔尖上,如图3.1-7所示。
4.将一个泡沫盘靠近铝箔,预测可能发生的现象。
5.将一个被羊毛织品摩擦过的泡沫盘靠近铝箔,预测可能发生的现象。
6.如果把与泡沫盘摩擦过的羊毛织品靠近铝,预测可能发生的现象。
自制验电器
铝箔张开,同种电荷相互排斥。
探究实践
探究实践
科学·技术·社会·环境
静电应用
燃烧煤会产生大量的煤灰,直接排放会严重影响大气质量。一般用静电除尘来处理排出的废气。如图3.1-8所示,在正、负接线柱间接高压直流电,带有粉尘颗粒的气体,通过接有高压直流电的阴极和接地的阳极之间所形成的高压电空间
时,会发生电离成带负电的离子和带正电的离子。带负电的尘粒由于阴极对它的排斥和阳极对它的吸引而向阳极运动,到达阳极后放出所带的电子,尘粒则沉积于阳极板上,从而得到净化的气体。
生产和生活中,静电还有非常多的应用。利用静电喷漆可提高效率和喷涂质量;利用静电可以将原稿影像进行复印,这就是复印机的原理。
静电除尘原理图
迁移应用
2.自然界有两种电荷——正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷分别是 ( )
A.正电荷、正电荷 B.负电荷、负电荷
C.正电荷、负电荷 D.负电荷、正电荷
C
1.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这是因为摩擦使得( )
A.电子从丝绸转移到了玻璃棒
B.电子从玻璃棒转移到了丝绸
C.质子从丝绸转移到了玻璃棒
D.质子从玻璃棒转移到了丝绸
B
迁移应用
3.下列物体一定带正电的是( )
A.与毛皮摩擦过的橡胶棒 B.与玻璃棒摩擦过的丝绸
C.失去电子的塑料棒 D.与带负电的物体相吸引的轻小物体
C
4.用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引轻小纸屑后,纸屑又很快飞开,这是因为( )
A.纸屑不带电,所以不能被橡胶棒吸引而飞开
B.纸屑质量太小,不能带电
C.纸屑带的是正电荷,同种电荷互相排斥,所以飞开
D.纸屑带的是负电荷,同种电荷互相排斥,所以飞开
D
迁移应用
5.如图是“静电章鱼”实验,用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,然后把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面,此时塑料丝静止在空中形状像章鱼。下列分析正确的是( )
A.塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状
B.塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起
C.塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电
D.塑料管与毛皮摩擦后没有发生得失电子
A
板书设计
第1节 电荷与电流(第1课时)
得电子带负电
电荷
摩擦起电
实质是电子转移
失电子带正电
静电:因摩擦而聚集在物体上得电荷
电荷间相互作用:
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
谢谢
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第1节 电荷与电流(第1课时)
【核心概念】
3.物质的运动与相互作用
【学习内容与要求】
3.2 电磁相互作用。
知道摩擦起电现象,了解电荷之间的相互作用。
【教学目标】
1.科学观念:知道摩擦起电现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用规律,知道验电器检验物体是否带电。
2.科学思维:会利用得失电子判断带电体的电性;通过实验归纳电荷间的相互作用规律;会解释生活中静电现象。
3.探究实践:通过实验探究,培养学生的观察能力、动手能力和分析归纳能力通过对电荷间相互作用规律的探究,让学生体会科学探究的过程和方法。
4.态度责任:激发学生对科学的好奇心和求知欲,培养学生的探索精神;通过小组合作学习,培养学生的团队合作意识和交流能力。
【教材分析】
本节课主要学习摩擦起电现象、两种电荷及其相互作用规律。摩擦起电是人类最早发现的电现象,两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学、理解许多电现象的基础,因此本节课作为初中电学的起始课,具有很重要的地位。
【教学过程】
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境,明确问题 现代社会中电的应用无处不在,我们无法想象在没有电的世界里该如何生活。电是什么?电从哪里来?我们如何实现电气自动化呢 引入课题
摩擦起电 列举生活中的静电现象:“吸附”“粘”“触点”“噼啪声”等 你知道产生这些现象的原因是什么吗? 探索活动 如图 3.1-1 所示,用干净的丝绸或化纤布料与玻璃棒摩擦后, 让玻璃棒靠近小纸屑,观察发生的现象。 现象:玻璃棒会吸引轻小的纸屑。 结论:摩擦能使物体带电,带电体能吸引轻小物体。 提出问题:玻璃棒是怎么带电的呢?玻璃棒与丝绸带的电相同吗? 思考讨论:从原子核束缚电子能力强弱分析 归纳提升:物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,失去电子而带正电,得到电子而带负电,这种现象称为摩擦起电。 物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的那个物体就带负电了,另一个失去电子的物体就带等量的正电。 因摩擦起电而聚集于物体上的电荷叫做静电。 思考与讨论 玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒会带正电,丝绸带等量的负电;橡胶棒与毛皮摩擦,毛皮会带正电,橡胶棒则带等量的负电。请用电子得失的观点解释上述现象。 玻璃棒与丝绸摩擦,发生电子转移。丝绸得到电子而带负电,玻璃棒失去电子而带等量正电。 橡胶棒与毛皮摩擦,发生电子转移。橡胶棒得到电子而带负电,毛皮失去电子而带等量正电。 实质:摩擦起电并没有创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,电荷总量保持不变。 科学阅读:雷电是静电放电 举例生活中的静电放电。 产生好奇,激发求知欲。 学以致用,激发兴趣。
电荷间的相互作用 情景展示: 你能解释下面的现象吗? 观看视频: 探索活动 1.两位同学合作,一位用丝绸摩擦玻璃棒(使玻璃棒带正电),另一位用毛皮摩擦橡胶棒(使橡胶棒带负电),再分别用带电的玻璃棒和橡胶棒同时接触悬挂的 2 个泡沫塑料小球后,2 个小球 。 2.两位同学都用丝绸摩擦玻璃棒,再同时用玻璃棒接触 2 个小球后,2个小球 。 3.两位同学都用毛皮摩擦橡胶棒,再同时用橡胶棒接触 2 个小球后,2个小球 。 从上述实验可知 :同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 思考与讨论 1.科技馆内的静电金属球使女孩的头发竖起来了,为什么?你认为保证该实验成功的必要条件有哪些? 2.用一块干净手帕将塑料细丝由上而下捋几遍,会观察到塑料细丝越来越蓬松。请解释产生该现象的原因。 摩擦起电,同种电荷相互排斥。 提出问题:如何检验一个物体是否带电 思考讨论: 归纳提升:验电器是一种检测物体是否带电的仪器。由于同种电荷相互排斥,两张箔片将自动分开成一定角度。 实践活动:自制验电器 科学·技术·社会·环境 静电的应用
板书设计
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第1节 电荷与电流(第1课时)
核心概念聚焦
1.下列现象与摩擦起电无关的是( )
A.严禁用塑料桶装运汽油 B.冬天摩擦双手使手暖和
C.脱毛衣时看到电火花 D.用塑料梳子梳头发,头发变得蓬松
2.打开水龙头,放出一股细细的水流,用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近水流,将发生
的现象及原因是( )
A.水流远离梳子,因为梳子摩擦后具有磁性排斥水流
B.水流靠近梳子,因为梳子摩擦后具有磁性吸引水流
C.水流远离梳子,因为梳子摩擦带电后排斥水流
D.水流靠近梳子,因为梳子摩擦带电后吸引水流
3.用绝缘细线分别悬挂甲和乙两个泡沫塑料小球,使两个小球带电后(球上标注的是所带电荷种类),会出现的情形是下图中的 ( )
4.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
5.科技馆内有一个“静电球”,当参观者触摸静电球时,参观者的头发丝便会一根根地竖起,
形成“怒发冲冠”的奇妙景象,如图所示.对这个实验有如下描述,其中正确的是( )
A.竖起的头发丝带有异种电荷
B.“静电球”的表面可能是塑料制成的
C.参观者必须站在绝缘板上才能完成实验
D.在湿润的环境中完成这个实验会更容易
6.如图所示,通草球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,如果已知甲带正电,那么乙、丙
的带电情况是 ( )
A.乙带负电、丙带正电 B.乙带负电、丙带负电或不带电
C.乙带正电、丙带正电 D.乙带正电、丙带负电或不带电
核心素养提升
7.小明将两只系着细线的气球用布反复摩擦后,两只气球互相靠近,会出现的现象是 ,此现象包含的物理知识有: 、 。
8.如图所示,将甲、乙两个质量相等的带电球,先后放入一固定的内壁光滑且绝缘的竖直平底圆管内,甲球静止在圆管底部,乙球恰好能在甲球正上方某个位置(两球未接触) 保持静止,下列判断正确的是 ( )
A.两小球带异种电荷 B.乙球受到甲球的排斥力与乙球受到的重力是一对平衡力
C.乙球受力不平衡 D.甲球对乙球的排斥力大于乙球对甲球的排斥力
9.如图所示,用餐巾纸摩擦一根可以绕支架自由转动的吸管,使它带上电,现用另一带电玻璃棒靠近吸管的一端,发现它们互相排斥,关于这一现象,下列说法正确的是( )
A.吸管带的是正电 B.吸管在摩擦中失去电子而带负电
C.吸管和玻璃棒带同种电荷 D.吸管和玻璃棒带异种电荷
10.如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引轻小纸屑后,纸屑又很快飞开,这是因为( )
A.纸屑不带电,所以不能被橡胶棒吸引而飞开
B.纸屑质量太小,不能带电
C.纸屑带的是正电荷,同种电荷互相排斥,所以飞开
D.纸屑带的是负电荷,同种电荷互相排斥,所以飞开
11.摩擦起电跟物质的种类有很大关系,严格来说,与物质结构和化学成分有关,各种物质中
的电子脱离原子所需要的能量不同,因此不同物质的起电顺序是不同的,见下列起电顺
序表:
起电顺序(正→负)
有机玻璃 玻璃 毛皮 丝绸 纸 金属 硬橡胶 石蜡 涤纶 硬塑料 聚乙烯 聚丙烯
根据你所学的摩擦起电知识和起电顺序表,判断下列说法正确的是( )
A.跟纸摩擦过的硬橡胶棒带正电 B.跟纸摩擦过的玻璃棒带负电
C.跟涤纶摩擦过的硬橡胶棒带正电 D.跟涤纶摩擦过的玻璃棒带负电
12.将塑料包装带撕成细丝后,上端打结,然后用干燥的丝绸或毛皮等顺着细丝向下捋几下,希望做成下图的各种情形,其中无法完成的是( )
A. B. C. D.
创新素养应用
13.如图为静电植绒流程示意图,将绒毛放在带负电荷的容器中,使绒毛带上电荷,移动容器
靠近带电极板,使带负电荷的容器与带电极板之
间形成一个高压电场,使绒毛成垂直状加速飞到
需要植绒的布卷表面上,由于被植绒的布卷涂有
胶粘剂,绒毛就被垂直粘植在被植绒的布卷上。
根据上述材料,回答问题:
(1)容器内的绒毛带 电,为了将绒毛吸引
到布卷上,带电极板所带的电荷应该是 电,利用的原理是 。
(2)绒毛栽植到布卷上后十分均匀美观,这是利用了 的原理。
参考答案
核心概念聚焦
1.B 2.D 3.C 4.B 5.C 6.D
核心素养提升
7.两个气球相互排斥 摩擦起电 同种电荷相互排斥
8.B 9.C 10.D 11.C 12.B
创新素养应用
13.(1)负;正;异种电荷相互吸引;(2)同种电荷相互排斥。
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