人教版九年级物理全册教学案：第十五章电流和电路第1节 两种电荷（答案含解析）

第十五章　电流和电路
第1节　两种电荷
学习目标
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.了解自由电子及导体与绝缘体的区别。
自主探究
1.自然界中只有　　　种电荷。人们把丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做　　　电荷;用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做　　　电荷。同种电荷相互　　　,异种电荷相互　　　。?
2.物体所带电荷的多少叫做电荷量。电荷量的单位是　　　,简称　　　,符号是　　　。?
3.原子由　　　和　　　构成。　　　位于原子的中心,　　　在核外运动。　　　带负电,所带的电荷量为　　　　C,是最　　　的带电单位;　　　带正电,在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上　　　,原子整体　　　电性。?
4.　　　　的物体叫导体。常见的导体有金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等。　　　　　的物体叫绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、塑料、空气、油等。?
5.导体导电是因为导体中存在大量的　　　　。金属导电靠的是　　　　,溶液导电靠的是　　　　。?
合作探究
一、两种电荷
思考讨论:在干燥的天气里,用塑料梳子梳头,头发会随梳子“飘”起来;衣服表面很容易吸附灰尘等。这些现象发生的原因是什么?
答案点拨:物体吸引轻小物体是因为物体带了电荷。用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电。
趣味实验:日常生活中与以上现象类似的例子有很多,根据提供的器材和身边的物品动手试一试。
实验器材:梳子、塑料尺、气球、碎纸屑、泡沫颗粒。
实验方法:用梳子、塑料尺或气球在干燥、清洁的头发上摩擦,之后将物体靠近碎纸屑或泡沫颗粒,看是否能将其吸起。
提出问题:丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒都具有吸引轻小物体的性质,说明玻璃棒和橡胶棒都带了电。玻璃棒带的电荷与橡胶棒带的电荷是否相同?
实验探究:
1.用丝绸摩擦过的两根玻璃棒互相靠近,两玻璃棒相互排斥。
2.用毛皮摩擦过的两根橡胶棒互相靠近,两橡胶棒相互排斥。
3.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒互相靠近,玻璃棒和橡胶棒相互吸引。
实验结论:丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷不相同。
自主学习:阅读课本P33“两种电荷”的内容,学习有关的知识。
1.丝绸摩擦过的玻璃棒带　　　电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒带　　　电荷。?
2.实验室常用　　　来检验物体是否带电。工作原理是　　　　　　　　。?
二、原子及其结构
自主学习:阅读课本P33~P34“原子及其结构”的内容,学习相关的知识,完成下列问题。
(1)原子是由什么构成的?
(2)为什么通常情况下物体不显电性?
答案点拨:
(1)原子由电子和原子核构成,原子核位于原子的中心,电子在核外运动。
(2)电子带负电,原子核带正电。在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上相等,原子整体不显电性,物体对外也不显电性。
思考讨论:为什么摩擦过的物体会带电呢?
答案点拨:摩擦起电的实质是电子的转移。不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体摩擦时,电子从原子核对电子束缚本领弱的物体转移到对电子束缚本领强的物体上。失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体,并不是创造了电荷。
三、导体和绝缘体
活动体验:
观察一位长头发的女同学触摸静电球后的现象,完成下列问题。
(1)女同学的头发为什么会竖起来?
(2)女同学的头发上的电荷从哪里来?
答案点拨:
(1)因为女同学的头发带了同种电荷,同种电荷互相排斥,所以头发就竖了起来。
(2)女同学头发上的电荷是从静电球通过人体转移而来的。
探究实验:
(1)用橡胶棒连接验电器。
(2)用金属棒连接两验电器。
实验现象:用橡胶棒连接验电器,验电器A、B金属箔的张角没有变化;用金属棒连接两验电器,验电器A的金属箔张角减小,验电器B的金属箔由闭合变为张开。
实验结论:电荷在橡胶棒中不可以定向移动,橡胶棒不可以导电;电荷在金属棒中可以定向移动,金属棒可以导电。
自主学习:阅读课本P34的内容,学习“导体和绝缘体”的相关知识,回答下列问题。
(1)什么是导体?常见的导体有哪些?
(2)什么是绝缘体?常见的绝缘体有哪些?
(3)导体导电的原因是什么?
答案点拨:
(1)容易导电的物体叫导体。常见的导体有金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等。
(2)不容易导电的物体叫绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、塑料、空气、油等。
(3)导体导电是因为导体中存在大量的自由电荷。金属导电靠的是自由电子。溶液中存在阴离子和阳离子,溶液导电靠的是自由移动的离子。
学以致用:油罐车上常常有一条铁链做的“尾巴”拖在地上,为什么?请用学过的电学知识解释这样做的道理。
答案点拨:在运输过程中,油与油罐发生摩擦产生大量的电荷,这些异种电荷一旦放电产生火花将使油燃烧,酿成火灾甚至发生爆炸,所以这些电荷必须及时导走。铁是导体,安装一条铁链拖在地上,就可以及时地把产生的电荷传到大地上去,避免了异种电荷积累造成危害。
课堂检测
1.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
2.如图所示,是四个带电小球相互作用的情况,已知A球带负电荷,则B、C、D三球带电荷的情况是(　　)
A.B球带负电荷,C球带正电荷,D球带正电荷
B.B球带负电荷,C球带正电荷,D球带负电荷
C.B球带正电荷,C球带负电荷,D球带正电荷
D.B球带正电荷,C球带负电荷,D球带负电荷
3.甲、乙两个性质不同的物体,相互摩擦后,甲物体带正电,乙物体带负电。由此可知,这两种物体中原子核对电子的束缚本领(　　)
A.甲的比乙的大 B.乙的比甲的大
C.一样大 D.无法判断
4.如图所示的各种氢原子模型图中,正确的是(　　)
5.下列物品中,通常情况下属于导体的是(　　)
A.塑料笔杆 B.橡胶手套
C.不锈钢尺 D.陶瓷碗
6.运送燃油的油罐车的尾部有一根铁链一直拖到地上,这是为了(　　)
A.使车辆更加美观
B.增大车受到的摩擦力
C.用于固定油箱
D.将摩擦产生的电荷导走,避免燃油起火
7.如图是一种按钮开关的截面图,图中C是按钮,D是外壳,A、B各有接线柱与电路相连接,则(　　)
A.A、B、C是导体,D是绝缘体
B.A、B、D是导体,C是绝缘体
C.A和B是导体,C和D是绝缘体
D.C和D是导体,A和B是绝缘体
8.电视机的荧光屏上经常粘有灰尘,这是因为电视机工作时,屏幕上有　　　　而具有　　　　的性质。?
9.丝绸摩擦过的玻璃棒带　　　　电,是因为玻璃棒在摩擦的过程中　　　　电子,若把它和不带电的验电器金属球接触,会发现验电器金属箔片张开,如图甲所示,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。若将另一带电小球与验电器金属球接触,发现箔片闭合,如图乙所示,则此带电小球带　　　　电。?
10.小明对“自然界中只有两种电荷”感到怀疑,请你帮他进行推测和实验,并总结出结论。
(1)推测:　　　　　　　　　　　。?
(2)实验一:用丝绸摩擦过的两根玻璃棒A1、A2靠近相互排斥,用毛皮摩擦过的两根橡胶棒B1、B2靠近相互排斥,但A1、B1或A2、B2靠近却相互吸引。
推理1:这个现象说明A1和A2、B1和B2分别带的是　　　　电荷,而A1和B1、A2和B2分别带的是　　　　电荷,因此自然界至少有　　　　电荷。?
(3)实验二:用摩擦的方法使别的物体带电,实验发现带电后的物体凡是与A1、A2相互吸引的必定跟B1、B2相互排斥,凡是与B1、B2相互吸引的必定与A1、A2相互排斥。
推理2:任何一个带电体所带电荷,要么与A1、A2带的是同种电荷,要么与B1、B2带的是同种电荷,不存在　　　　电荷。?
(4)结论:　　　　　　　　　　　。?
　
参考答案
自主探究
1.两　正　负　排斥　吸引
2.库仑　库　C
3.电子　原子核　原子核　电子　电子　1.6×10-19　小　原子核　相等　不显
4.容易导电　不容易导电
5.自由电荷　自由电子　离子
合作探究
一、两种电荷
自主学习:
1.正　负
2.验电器　同种电荷相互排斥
课堂检测
1.A　解析:小球被排斥,根据同种电荷互相排斥的规律可知,小球一定带正电。
2.B　解析:已知A球带负电荷,B球与A球相互排斥,则B球与A球带同种电荷,B球带负电荷;B球与C球相吸引,可知C球与B球带异种电荷,则C球带正电荷;C球与D球相吸引,它们带异种电荷,则D球带负电荷,B项正确。
3.B　解析:相互摩擦的两个物体,原子核束缚电子本领弱的,其电子容易失去,失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因多余电子而带等量负电,B项正确。
4.A
5.C　解析:橡胶手套、塑料笔杆、陶瓷碗是绝缘体,不锈钢尺属于导体,C项正确。
6.D　解析:油罐车的尾部拖有一根铁链,主要是为了将运送燃油过程中因摩擦而产生的电荷导入大地,从而避免燃油起火。
7.C　解析:若C是导体,人触及开关时会发生触电事故;若D是导体,人也很容易触电发生事故,所以开关表面都应该用绝缘材料制作;和导线相连的A、B是用来导电的,应该用导体制作,所以表面C、D是绝缘体,内部A、B是导体,C项正确。
8.答案:电荷　吸引轻小物体
解析:电视机发光时大量电荷聚集在荧光屏上,电荷具有吸引轻小物体的性质,当屋内的灰尘运动到荧光屏附近时,就会被屏幕上的电荷吸引,时间一长,就会聚集较多的灰尘。
9.答案:正　失去　同种电荷互相排斥　负
解析:摩擦起电的实质是电子的转移;物体带电的实质是缺少或多余电子。应该特别注意:不论物体是因摩擦带电,还是由于接触带电,都是原子核外电子(负电荷)转移的结果,而正电荷是不能转移的,因为原子的正电荷都集中在原子核内的质子上。
10.答案:(1)自然界中可能有多种电荷　(2)同种　异种　两种　(3)第三种　(4)自然界中只有两种电荷
解析:本实验采用的方法如下:提出问题→进行实验→收集证据→分析实验现象→得出结论。