第十五章
第1节
两种电荷
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
拔高版(适用于考试得分率高于80%的学员)
教学目的
1.认识摩擦起电的现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用。
2.了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及其单位。
3.了解原子结构,认识自由电子和电荷的移动。
重、难点
重点:1.两种电荷及其作用规律
2.认识到自然界中只有两种电荷。
难点:1.摩擦起电的原因和实质
2.
理解金属中的电子可以自由移动。
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
生活中是否会出现这样一些现象?
1.在冬天脱毛衣的时候可能会噼里啪啦的响,如果此时没有开灯还可能会出现一些“火花”
2.有时候在和某物接触的一瞬间会感到“触电”的感觉,这是为什么呢?
【新知讲解】
※知识点一:两种电荷
1.动手做一做:用塑料笔在头发或衣服上来回摩擦几次,再让它去接近碎纸屑,有什么现象发生?
答:碎纸屑被吸引到塑料笔上去了。
小结:这个现象说明带电体具有吸引轻小物体的性质。
将跟毛皮摩擦过的橡胶棒、跟丝绸摩擦过的玻璃棒分别靠近自来水的细水流、细小纸屑。会发现,细水流变???弯曲??,小纸屑被???吸引?????。
总结:可以发现,一些物体被??摩擦
?后能够带上电荷,因而能吸引??轻小?物体。这种使物体带电的现象,就是??摩擦起电???现象。
2.演示课本P32的“电荷间的相互作用”实验,你看到什么现象?
(1)将两根玻璃棒互相靠近,玻璃棒怎样运动?
(2)将两根橡胶棒互相靠近,橡胶棒怎样运动?
(3)将橡胶棒与玻璃互相靠近,两棒怎样运动?
现象:靠近的两根玻璃棒会???排斥???
,靠近的两根橡胶棒会??排斥???
,靠近的玻璃棒与橡胶棒会???吸引???。
总结:自然界中有两种电荷,把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷
规定为正电荷,把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷
规定为负电荷。同种电荷相互??排斥?,异种电荷相互?吸引??。
3.演示实验15.1-2,说说怎样用验电器来检验一个物体是否带电?
答:用被检验的物体去接触验电器的金属球,如果下面的金属箔张开,则说明物体带电,反之则不带电。
①验电器为什么能检验物体是否带电(验电器的原理)?
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
。
②用验电器能粗略比较物体带电的多少吗?为什么?
能,金属箔张开的角度越大,说明带的电荷多
。
③用验电器能否检验带电体带的是正电荷还是负电荷??
不能
。
总结:验电器的作用是
检验物体是否带电
。电荷量的单位是?库仑
。
【精讲点拨】
利用带电体具有吸引轻小物体的性质,也可以检验物体是否带电。电器是利用电荷间的相互作用来工作的,我们可以从金属箔张开的角度的大小来粗略比较所带电的多少,但是不能检验带什么电。
◎例题
【例1】四个悬挂着的通电小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法正确的是
A.A球与C球一定带异种电荷的电
B.B球可能带电,也可能不带电
C.B球与D球一定带同种电荷的电
D.D球可能带电,也可能不带电
【例2】将塑料包装袋撕成细丝后,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,希望做成如图的各种情形,其中无法完成的是
A.
B.C.
D.
?练习
1、根据中央电视台“智力快车”节目介绍,蜜蜂飞行与空气摩擦能产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉。关于这个现象,以下说法正确的是
A.蜜蜂不带电
B.与蜜蜂摩擦过的空气带正电
C.蜜蜂带正电
D.与蜜蜂摩擦过的空气不带电
2、甲、乙两种干燥的绝缘物体,甲的原子核对核外电子的束缚能力较强,将它们相互摩擦后分开。下列叙述正确的是
(
)
A.乙得到了电子带负电
B.甲失去了电子带正电
C.甲、乙靠近会相互吸
D.甲、乙靠近会相互排斥
【答案】C
【解析】甲的原子核对核外电子的束缚能力较强,乙的原子核对核外电子的束缚能力较弱,将它们相互摩擦甲会得到电子,甲因多余电子带负电,乙失去电子,乙因缺少电子带正电,分开后再让甲乙相互接触,根据异种电荷相互吸引,甲乙会相互吸引。故选C。
§知识小结
※知识点二:原子及其结构
阅读课本第33、34页内容:
1.原子由
原子核
和
电子
构成。
2.如图甲所示,该原子原子核外有
2
个电子。由于正、负电荷数量
相等
,所以对外不显电性。如果该原子失去一个电子,如图乙所示,则该原子带上1个
正
电荷。
(
甲
乙
)3.不同物体的原子核对电子的束缚本领不同,二个物体相互摩擦,对电子束缚本领弱的物体的电子转移到另一个物体上,物体失去电子带正电;反之对电子束缚本领强的物体要得到电子,因此负电占优势,对外显负电。
小结:摩擦起电的实质是电荷的转移,不是创造了电荷。
【精讲点拨】
摩擦起电不能创造电荷也不能消灭电荷,只能让电荷从一个物体转移到另一个物体。
◎例题
【例1】如图所以,将带正电的玻璃棒与不带电的验电器金属球接触后,验电器也会带上正电,是因为
A.玻璃棒上的正电荷转移了一些到验电器上
B.玻璃棒上的电子转移了一些到验电器上
C.验电器上的电子转移了一些到玻璃棒上
D.玻璃棒与验电器之间没有发生电子的转移
?练习
1、两个完全相同的验电器,所带的电量相等,将它们的金属球接触,两验电器的金属箔片张开的角度都不发生变化( )
A.两验电器一定都带正电
B.两验电器一定都带负电
C.两验电器都带同种电荷
D.两验电器带异种电荷
2、用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,梳子上会带电,经检验梳子带的是负电荷.下列说法中正确的是( )
A.梳子得到了一些电子
B.梳子失去了一些电子
C.梳子失去了一些原子核
D.摩擦创造了电荷
§知识小结
※知识点三:导体和绝缘体
1.将两验电器用橡胶棒连接起来,A、B的金属箔会发生什么变化,这说明了什么?
答
:A的金属箔张开,B的金属箔仍闭合,表明B没有带电,说明A的电荷没有通过橡胶棒转移到B上去。
2.用金属棒将两验电器连接起来,A、B的金属箔会怎样,这又说明了什么?
答
:A金属箔张开角度变小了,同时B的金属箔张开,这说明B带了电。A的电荷从金属棒上转移到B上。
3.容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,想一想生活中有哪些物体容易导电,哪些物体不容易导电。
答:人体、大地、水等容易导电、玻璃、橡胶等不容易导电。
4.找一段导线,观察一下,说说哪部分是导体?哪部分是绝缘体。
答:导线的内芯用金属物质制作是导体,可以让电荷通过,外皮用橡胶制作是绝缘体,可防止人触电。
总结:电荷可以沿金属棒
定向移动
。常见的导体有?金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液
,常见的绝缘体有?橡胶、玻璃、塑料、皮革等
,各种金属导电靠得是?自由电子
。
【精讲点拨】
导体与绝缘体的区别在于“容易”导电和“不容易”导电,而不是“能”或“不能”,在条件改变的情况下,绝缘体可能变成导体。比如,干燥的空气是绝缘体,但闪电的电压太高,可以击穿空气,这时候空气也容易导电。干燥的木棒潮湿后,也会从绝缘体变成导体。
◎例题
【例1】如图(甲)所示,把玻璃珠接入电路中,闭合开关,发现小灯泡不发光。说明:
;
现给玻璃珠加热,如图乙所示,当玻璃珠加热到红炽状态时,发现小灯泡发光,说明:
。
【答案】玻璃珠不容易导电(或:玻璃珠是绝缘体);红炽状态下的玻璃珠是导体
【解析】把玻璃珠接入电路中,闭合开关,发现小灯泡不发光,说明玻璃珠不容易导电,是绝缘体.当玻璃珠加热到红炽状态时,发现小灯泡发光,说明此时玻璃珠容易导电,是导体。
?练习
1、关于绝缘体,下列说法正确的是(
)
A.绝缘体在任何情况下都不能导电
B.绝缘体不容易导电,也不能带电
C.绝缘体不容易导电,但能够带电
D.绝缘体内没有电子,因此它不容易导电
【答案】C
§知识小结
【课堂检测】
1.人类对原子结构的探究最早是从静电现象开始的.对静电现象的认识,下列说法中正确的是
( )
A.从静电现象认识到原子核是可分的
B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.自然界只存在正、负两种电荷
D.摩擦起电创造了电荷
2.电脑显示屏表面比它下面的电脑桌表面有更多的灰尘是因为
( )
A.显示屏是用具有吸附灰尘能力较强的材料制成的
B.房间里灰尘的自然堆积
C.显示屏工作时,显示屏表面温度较高
D.显示屏工作时,显示屏表面带电,容易吸附灰尘
3.毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带
( )
A.正电荷
B.负电荷
C.不带电
D.无法确定
4.东汉《论衡》一书中提到“顿牟掇芥”,指的是摩擦过的玳瑁(海龟)外壳吸引草屑的现象,这种吸引力是
( )
A.分子间引力
B.电荷间引力
C.磁极间引力
D.摩擦力
5.用一根棒去接触已带正电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔张角增大,则这根棒可能是
( )
A.用毛皮摩擦过的橡胶棒
B.用丝绸摩擦过的玻璃棒
C.用毛皮摩擦过的金属棒
D.不带电的金属棒
6.如图所示,用餐巾纸摩擦一根可以绕铁支架自由转动的吸管,使它带上电,现用一带电的物体靠近吸管带电的一端,发现它们互相排斥,说明它们带 (选填“同种”或“异种”)电荷;吸管上的电荷没有通过铁支架转移,说明吸管是 (选填“导体”或“绝缘体”).?
7.郝雷同学参观了科技馆后,一组静电实验给他留下了深刻的印象,回来后他把实验情景绘成一幅平面示意图,如图所示.图中A为放在绝缘支架上的带正电球体,B为用绝缘丝线悬吊的带正电的轻质小球,先后将小球B悬吊在距离A球远近不同的P1,P2,P3处,偏离情况如图.小球偏离竖直方向的原因是 ;请你根据此图,提一个科学问题 ??
8.小芳在厨房帮助妈妈煮菜,不小心把细小颗粒的胡椒粉撒在白糖上面,为了重新把它们分离,小芳动了动脑筋想了想,然后动手找来了小塑料汤勺在干布上搓了搓,接着拿摩擦过的小汤勺靠近混有胡椒粉的白糖,果然胡椒粉纷纷被吸在了汤勺上,而白糖依然留在原来容器里.请你运用所学的物理知识,分析胡椒粉被纷纷吸在汤勺上,而白糖却没有被吸引上来的原因.
9、小晴在镜子前用塑料梳子梳理着自己的一头秀发,想再给头发打一点“水摩丝”,当她把梳过头发的梳子接近从水龙头流出的细水流时,发现细水流偏向梳子,好像自动给梳子上水,这一现象说明( A )
A.带上电荷的梳子能吸引细水流
B.梳子有磁性
C.水带上了电荷吸引梳子
D.水有黏性
10、玻璃棒跟丝绸摩擦后,玻璃棒带上正电是由于( D )
A.丝绸的一些电子转移到玻璃棒上
B.丝绸的一些质子转移到玻璃棒上
C.玻璃棒的一些质子转移到丝绸上
D.玻璃棒的一些电子转移到丝绸上
11、下列有关粒子说法中正确的是( B )
A.分子是微观世界中最小的粒子
B.电子带负电,中子不带电,质子带正电
C.电子绕着不带电的原子核做高速运动
D.固体分子间存在引力,气体分子间没有
12、摩擦起电是我们生活中常见的现象。当我们用自己的双手相互摩擦的时候,下列关于两只手带电情况的说法中正确的是( A )
A.左右手都不带电
B.左右手带同种电荷
C.左手带正电荷,右手带负电荷
D.右手带正电荷,左手带负电荷
13、在摩擦起电的过程中,带正电物体的甲原子与带负电物体的乙原子相比较,它们束缚电子的本领( C )
A.相同
B.甲比乙强些
C.甲比乙弱些
D.甲比乙有时强,有时弱
14、甲、乙、丙三个带电的轻质小球相互作用情况如图所示,已知乙带负电,则下列判断正确的是( C )
A.甲带正电,丙带正电
B.甲带正电,丙带负电
C.甲带负电,丙带正电
D.甲带负电,丙带负电
15、甲、乙、丙三个轻质小球,已知甲带正电,甲与乙相互排斥,甲与丙相互吸引,则( B )
A.乙带正电,丙一定带正电
B.乙带正电,丙可能不带电
C.乙带负电,丙一定带负电
D.乙带负电,丙可能带负电
16、如图所示,用带电棒接触原来不带电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔张开,下列判断正确的是( C )
A.带电棒一定带负电
B.带电棒一定带正电
C.两片金属箔一定带同种电荷
D.两片金属箔一定带异种电荷
17、一个带电体跟一个带正电的验电器的金属球相接触,观察到验电器的金属箔先闭合后又张开,根据这一现象可以断定( B )
A.带电体一定带有大量的正电
B.带电体一定带有大量的负电
C.带电体一定带有与验电器等量的正电
D.带电体一定带有与验电器等量的负电
18、毛皮与橡胶棒摩擦后,用毛皮靠近轻小球,轻小球被排斥,则该轻小球带
电。
19、工厂经常使用静电除尘技术,即用一块带电的金属板,把浮尘吸附在金属板上,静电除尘的原理是
。通常我们用
检验物体是否带电。
【答案】
1.C[解析:从对原子结构的认识,知道原子核是可分的,A错误;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,B错误;自然界只存在正、负两种电荷,C正确;摩擦起电的实质是电子的转移,是电子从一个物体转移到另一个物体上,电荷的总量没有变,并不是创造了电荷,D错误.故选C.]
2.D[解析:电脑显示器在工作时,产生了大量的静电,可以吸引轻小的灰尘.故选D.]
3.A[解析:毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮上的电子转移到橡胶棒上,毛皮因为缺少电子带正电,橡胶棒因为有多余电子带负电.故选A.]
4.B[解析:摩擦过的玳瑁(海龟)外壳吸引草屑,这种吸引力是电荷间的引力,异种电荷相互吸引.故选B.]
5.B[解析:验电器原来带正电,当与物体接触后,验电器的金属箔片张角变大,说明验电器带的正电荷增多,该物体带正电.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,所以不可能是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A错误;用丝绸摩擦过的玻璃棒,失去了电子带正电,所以可能是用丝绸摩擦过的玻璃棒,B正确;用毛皮摩擦过的金属棒,因为金属是导体,很难带上电,所以不可能是用毛皮摩擦过的金属棒,C错误;因为该物体带正电,所以不可能是不带电的金属棒,D错误.故选B.]
6.同种 绝缘体[解析:用一个带电的物体靠近吸管带电的一端,发现它们互相排斥,说明它们带同种电荷;吸管上的电荷没有通过铁支架转移,说明吸管是绝缘体.]
7.同种电荷相互排斥 电荷间的作用力大小与电荷间的距离有什么关系[解析:小球在重力作用下应该在竖直方向上静止,向右偏转说明其受到向右的力,由于小球与物体A都带正电,所以其向右偏转是由于受到同种电荷相互排斥的力造成的.随着小球距离带电体A的距离增大,小球偏离竖直方向的角度在减小,其受到的作用力在减小,由此可以提出问题:电荷间的作用力大小与电荷间的距离有什么关系?(或电荷间排斥力与悬线偏离竖直方向角度有什么关系?)]
8.汤勺与衣服摩擦起电,带电的汤勺吸引细小颗粒的胡椒粉,把比白糖质量更轻小的胡椒粉从白糖中分离,而白糖重力大于带电汤勺的引力仍留在原来容器里,所以胡椒粉和白糖被成功分离.[解析:两个束缚电子本领不同的物体相互摩擦时,会发生电荷的转移从而使物体带电,带电体可以吸引轻小物体.]
9、A
10、D
11、B
12、A
13、C
14、C
15、B
16、C
17、B
18、正
19、带电体能吸引轻小物体;验电器。
【课堂总结】
【家庭作业】
1.先用餐巾纸摩擦一饮料吸管使其带电,然后将它放在支架上。当用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管的一端时,两者相互吸引,如图所示。则( )
A.吸管与玻璃棒带同种电荷
B.餐巾纸摩擦过的吸管带正电
C.餐巾纸与吸管摩擦时,吸管得到电子
D.餐巾纸与吸管摩擦时,吸管上的部分正电荷转移到餐巾纸上
2.甲、乙、丙三个轻质小球,已知甲带正电,甲与乙相互排斥,甲与丙相互吸引,则( )
A.乙带正电,丙一定带负电
B.乙带正电,丙可能不带电
C.乙带负电,丙一定带负电
D.乙带负电,丙可能带负电
3.人们无论用什么方法使物体带上电后去靠近与丝摩擦过的玻璃棒以及与毛皮摩擦过的橡胶棒,发现带电物体与它们之间不是吸引就是排斥,此实验探究的目的是为了得出( )
A.自然界只有两种电荷
B.异种电荷相互排斥
C.同种电荷相互吸引
D.利用摩擦的方式能让物体带电
4.如图所示,是林红同学制作的一个导电性检测器。在导线夹A、B间分别接入以下材料,闭合开关,小灯泡能发光的是( )
A.塑料尺
B.橡胶棒
C.铅笔芯
D.玻璃棒
5.下列是张贴在加油站中的安全标语,其中与摩擦起电有关的是( )
A.禁止放易燃物
B.禁止梳头
C.熄火加油
D.禁止吸烟
6.下列物品中,通常情况下属于导体的是(
)
A.塑料安全帽
B.布手套
C.橡胶鞋
D.钢尺
7.
在空气干燥的冬天,化纤衣服表面很容易吸附灰尘。其主要原因是(
)
A.
冬天气温低
B.
冬天灰尘多
C.
化纤衣服创造了电荷
D.
化纤衣服摩擦带了电
8.用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球,发现两者互相吸引,由此可断定(
)
A.小球一定带正电
B.小球一定带负电
C.小球可能带负电,也可能带正电
D.小球可能不带电
9.用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,梳子上会带电,经检验梳子带的是正电荷.下列说法中正确的是(
)
A.梳子得到了一些电子
B.梳子失去了一些电子
C.梳子失去了一些原子核
D.摩擦创造了电荷
10.能检测物体是否带电的仪器是(
)
A.电能表
B.电压表
C.电流表
D.验电器
11.下列带负电荷的粒子是(
)
A.中子
B.原子核
C.质子
D.电子
12.金属导体之所以具有良好的导电性,是因为金属导体中存在大量的
A.原子
B.自由电子
C.质子
D.中子
13.下列有关电的知识判断,不正确的是(
)
A.自然界只有两种电荷,正电荷和负电荷
B.电子带负电,所带电荷量为1.6×10﹣19C
C.能导电的物体叫做导体,不能导电的物体叫做绝缘体
D.一个氦原子,其核中有2个正电荷,其核外有2个电子
14.如图,验电器是检测物体是否带
(选填“电”或“磁”)的仪器.用带电体接触验电器的金属球,金属箔就会张开,是因为两个金属箔片带有
(选填“同种”或“异种”)电荷,相互
(选填“吸引”或“排斥”).
15.小明在加油站看到一条醒目的警示:“严禁用塑料桶运汽油”,回家查了相关资料后发现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.自然界存在两种电荷,电荷间的相互作用规律是:同种电荷互相
,异种电荷互相
.
16.甲、乙两个带电的气球,悬挂在天花板上的同一个点上,静止时呈现如图所示情形.这两个气球带的是
(选填“同”或“不同”)种电荷,其中甲球对乙球的力记为F1,乙球对甲球的力记为F2,可以判断F1
F2(选填“>”、“<”或者“=”)
17.阅读下列材料,回答有感问题:
我国古代对电的认识,是从雷电及摩擦起电现象开始的.早在3000多年以前的殷商时期,甲骨文中就有“雷”、“电”的形声字.西周初期,在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“电”字.《淮南子坠形训》认为“阴阳相博为雷,激扬为电”.明代刘基说得更为明确:“雷者,天气郁激而发也.阳气困于阴,必迫,迫极而迸,迸而声为雷,光为电”.我国古人还通过仔细观察,准确地记述了雷电对不同物质的作用.《南齐书》中有对雷击的详细的记述:“雷震公稽山阴恒山保林寺,刹上四破,电火烧塔下佛面,而窗户不异也.”在我国,摩擦起电现象的记述颇丰.西晋张华记述了梳子、丝绸摩擦起电引起的放电发声现象:“今人梳头,脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”.
(1)“阴阳相博为雷,激扬为电”中的“阴”指
电荷,“阳”指
电荷,云层带电是因为云层与空气摩擦使电子发生转移,这种现象叫
.
(2)“电火烧塔下佛面”是因为佛面的金属膜属于
,强大的放电电流通过佛面的金属膜,金属被熔化.“而窗户不异也”是因为窗户为木制,木头属于
,所以仍保持原样.
(3)请用学过的知识解释:“令人梳头,脱著衣时,有随梳,解结有光者,亦有咤声”“随梳”是因为梳子与头发摩擦,两者带上
电荷而相互
;“解结”是因为头发带上
电荷而相互
;“有光、有咤声”是因为积累的电荷发生的放电现象.第十五章
第1节
两种电荷
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
基础版(适用于考试得分率低于60%的学员)
教学目的
1.认识摩擦起电的现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用。
2.了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及其单位。
3.了解原子结构,认识自由电子和电荷的移动。
重、难点
重点:1.两种电荷及其作用规律
2.认识到自然界中只有两种电荷。
难点:1.摩擦起电的原因和实质
2.
理解金属中的电子可以自由移动。
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
【演示实验】 如图所示,展示一个塑料捆扎绳,用小刀划成细丝状,用手捋几次,你会发现什么现象?能把塑料捆扎绳梳理整齐吗?
回答:不能.捋的次数越多反而越散.
【新知讲解】
※知识点一:两种电荷
1.摩擦起电
实验1.用毛皮摩擦橡胶棒,然后把棒靠近纸屑,观察现象.
实验2.用塑料直尺在头发上摩擦后,然后将靠近纸屑,观察现象.
分析总结:我们看到,被毛皮摩擦过的橡胶棒,被丝绸摩擦过的玻璃棒,都具有了吸引轻小的纸屑.物体具有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说物体带了电荷.习惯上把带了电的物体叫做带电体.
【学生实验】 如图所示,在空气干燥的时候,用塑料梳子梳几下头发,梳子为什么能吸引纸屑?
回答:是因为梳子与头发摩擦带了电,能吸引轻小物体.
[过渡语] 用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电,这种方法简单、常见.除了摩擦起电以外,你还知道哪些使物体带电的例子?
2.两种电荷及相互作用
教师引导学生观察3个实验(教师可以边演示边解说).
实验3:用两块相同的丝绸分别摩擦两根完全相同的玻璃棒,再将两根玻璃棒互相靠近.(现象:互相排斥)
实验4:用两块相同的毛皮分别摩擦两根完全相同的橡胶棒,再将两根橡胶棒互相靠近.(现象:互相排斥)
实验5:将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒.(现象:互相吸引)
教师引导学生说说从上面3个实验中,可以发现什么规律.
生:丝绸摩擦过的两根玻璃棒带同种电荷,靠近时互相排斥;两根橡胶棒都是用毛皮摩擦的,它们带同种电荷,靠近时也互相排斥,由此可知,同种电荷互相排斥.
生:既然同种电荷互相排斥,而用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们互相吸引,说明它们带的是异种电荷,异种电荷互相吸引.
教师鼓励学生的回答.
【拓展延伸】 丝绸同时摩擦两根玻璃棒,或毛皮同时摩擦两根橡胶棒,带上同种电荷后再相互靠近,会发生排斥现象,而丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近后,会相互吸引.任意两个带电体,若与丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引,就必定与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥.
自然界中只有两种电荷——正电荷和负电荷.
(1)正电荷:人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷,可以用“+”表示.
(2)负电荷:人们把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷,可以用“-”表示.
(3)两种电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引.
[过渡语] 如果我们想检验一个物体是否带电,根据电荷间的作用规律,你能想到什么办法?
3.验电器
问题:用摩擦过的物体去靠近碎纸片,碎纸片被吸引过来,能不能判断该物体带了电?这是用什么方法判断物体是否带电的?
回答:能;利用带电体吸引轻小物体的性质来判断.
师:除此之外,我们还可以用验电器来检验,展示验电器并介绍构造.
教师演示实验:
①用不带电的玻璃棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片不张开)
②用不带电的橡胶棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片不张开)
③用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片张开)
④用带负电的橡胶棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片张开)
⑤用力摩擦玻璃棒、橡胶棒,再将它们分别接触验电器的金属球.(现象:金属箔片张开更大了)
教师引导学生说说从这组实验中,你发现了什么.
生:没有带电的物体接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片不张开,带电的物体接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片张开了.
生:带电多的物体接触验电器的金属球时,金属箔片的张角更大,所以,验电器不光可以用来检验物体是否带电,还可以检验出带电的多少.
师
同学们回答得很好,下面请同学们思考:为什么带电体接触金属球时,金属箔片会张开呢?
总结得出结论:用带电体接触验电器的金属球时,有一部分电荷转移到验电器的两个金属箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开
(1)验电器的作用:检验物体是否带电.
(2)验电器的工作原理:同种电荷互相排斥.
(3)构造:金属球、金属杆、金属箔等.
4.电荷(量)
师:物体所带电荷有多有少,物理学用一个物理量表示电荷的多少:
电荷量(Q)
(1)电荷的多少叫做电荷量,也可简称电荷.
(2)电荷量的单位是库仑,简称库,符号是C.
【拓展延伸】 验电器金属箔片张角越大,说明所带电荷越多.一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷大约只有10-7C,一片带电的云所带的电荷约几十库.
[过渡语] 摩擦过的玻璃棒或橡胶棒带上了电荷、雷雨云也带上了电荷,那么电荷从哪里来?是不是任意两个物体相互摩擦,都会带电?
◎例题
【例1】下列有关电现象的说法中正确的是(
)
A.验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
B.
摩擦起电是利用摩擦的方式创造电荷
C.
电荷的移动形成电流
D.
与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
【答案】A
【解析】A选项中,验电器的工作原理是同种电荷互相排斥。是对的,应选A;
B选项中,摩擦起电的实质是电子转移,而不是创造了电荷。故B是错的;
C选项中,电荷本来就是移动的,只有当电荷定向移动是才形成电流,故C是错的;
D选项中,与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,故D是错的。
【例2】如图所示,人在科技馆内用手触摸静电球时,头发丝一根根竖起并散开,由该现象可推断竖起的头发丝所带的电荷一定是( )
A.正电荷
B.负电荷
C.异种电荷
D.同种电荷
【答案】D
【解析】当人在触摸静电球时,人的身体就会带上电荷,即人的头发上会带上同种电荷(但不能确定是正电荷还是负电荷),由于同种电荷相互排斥,故此时人的头发会飘起来。
?练习
1、厨房中的抽油烟机能将油烟“吸”走。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑
B.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
C.削平的铅柱挤压后会吸”在一起
D.客车行驶时窗帘被“吸”出窗外
【答案】D
【解析】A选项中,与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑,这是因为带电体可以吸引轻小物体;故A不符合题意;
B选项中,拔火罐使用时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。因此这是由于大气压强的作用引起的,故B不符合题意;
C选项中,,削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,因为分子间有引力,故C不符合题意;
D选项中,行驶的汽车,车外的空气流速快、压强小,车内的空气流速小、压强大,向外的压强差就把窗帘压向窗外,故D符合题意。
2、某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂着的泡沬小球,发现泡沬小球被排斥。泡沬小球被排斥的原因是________种电荷相互排斥,由此可知泡沬小球一定带________电。
【答案】同
;
正。
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带正电的玻璃棒跟泡沫小球相互排斥,说明泡沫小球跟玻璃棒带同种电荷,所以泡沫小球一定带正电。
§知识小结
※知识点二:原子及其结构
1.原子及其结构
阅读教材P33“原子及其结构”后请回答:
问题1:什么叫元电荷?其电荷量是多少?
回答1:由实验测定的自然界存在的最小电荷量.最小电荷叫元电荷:e=1.6×10-19C.
问题2:带电体的带电荷量有什么特点?
回答2:都是e的整数倍.
问题3:通常情况下,原子为什么是中性?
回答3:正负电荷总数相等,不带电.
2.摩擦起电的原因
问题4:摩擦起电是怎样产生的呢?从电子的得失方面去猜想一下.
回答4:原子是由原子核和核外电子组成的.通常情况下,原子核所带的正电荷与核外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.不同物质的原子核束缚电子的本领不同,束缚电子本领弱的物体因为摩擦会失去电子带正电荷,得到电子的物体因为有了多余的电子而带负电荷.所以摩擦起电的实质是:电子的转移.
摩擦起电的实质(多媒体展示)
◎例题
【例1】原子核中带正电的粒子是( )
A.原子
B.质子
C.中子
D.电子
【答案】B
【解析】根据原子结构的相关知识可知,原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的,整个原子不显电性;原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的,所以在原子核中带正电的微粒是质子。
?练习
1、被甲材料摩擦过的乙棒与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,则乙棒带______电荷(选填“正”或“负”),是因为乙棒在摩擦过程中______电子(选填“得到”或“失去”)。
【答案】负
;?
得到。
【解析】橡胶棒和毛皮摩擦过程中,橡胶棒得到电子带负电荷,毛皮失去电子带正电荷;乙棒与橡胶棒相互排斥,说明乙棒带负电,是因为乙棒在摩擦过程中得到电子造成的。
§知识小结
※知识点三:导体和绝缘体
演示实验:
“电荷在金属棒中的定向移动”
如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带电,B不带电,分别用橡胶棒和金属棒把A和B连接起来.看有什么现象发生?说明了什么?
①第一个实验中,用橡胶棒连接后,验电器A、B金属箔的张角没有变化,说明橡胶棒中没有发生电荷的转移,即橡胶棒不容易导电.这种不容易导电的物体叫做绝缘体.橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体.绝缘体中的带电粒子相互约束,不能自由移动.
②第二个实验中,用金属棒连接后,验电器A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开.这表明,验电器B也带了电,就是说,有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B,电荷在金属棒中可以定向移动,说明金属容易导电,我们把这种容易导电的物体叫做导体.金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等都是导体.金属中有自由电子,能够导电,酸、碱、盐的水溶液中也有能够自由移动的带电粒子.好的导体和绝缘体都是重要的电工材料.电线芯线用金属来做,因为金属是导体,容易导电;电线芯线外面包上一层橡胶或塑料,因为它们是绝缘体,能够防止漏电.
(1)导体:容易导电的物体.如金属、人体、大地等都是导体.
(2)绝缘体:不容易导电的物体.如橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体.
(3)在金属中,部分电子可以脱离原子核的束缚,而在金属内部自由移动,这种电子叫做自由电子.金属导电,靠的就是自由电子.是电荷的转移.
讨论回答:验电器B的金属箔由于带电会张开.说明金属杆中有电荷在定向移动.
分析总结:金属中存在大量可以自由移动的电荷,叫自由电子,可见金属是导电的.像金属这样善于导电的物体叫导体.
问题:你知道常见的导体有哪些?
回答:常见的导体有:金属、人体、食盐水溶液、大地等.
【拓展延伸】 导体和绝缘体没有绝对的界限,有些绝缘体在条件变化时,有可能变成导体。如:干燥的木棒是好的绝缘体。当变潮湿时会变成导体;玻璃在常温下是绝缘体,高温下会变成导体。
◎例题
【例1】如图所示,先后将不同材料接在电路的A、B两点间,闭合开关,能使小灯泡发光的是
A.
干木条
B.
铜丝
C.
塑料棒
D.
陶瓷棒
【答案】B
【解析】A选项中,干木条属于绝缘体,所以,不能使小灯泡发光,故A错误;
B选项中,铜丝是导电,能使小灯泡发光,故B正确;
C选项中,塑料棒不易导电,属于绝缘体,不能使小灯泡发光,故C错误;
D选项中,陶瓷棒不易导电,属于绝缘体,不能使小灯泡发光,故D错误。
?练习
1、用梳子梳干燥的头发时,头发能随梳子飘起,这是因为梳子和头发摩擦,二者带上了______(选填“同种”或“异种”)电荷而互相吸引;将梳子粘上自来水后再梳,头发飘起的现象立刻消失,因为自来水是______(选填“导体”或“绝缘体”),能将头发和梳子所带电荷释放。
【答案】异种
?;
导体。
【解析】(1)头发和梳子摩擦时,头发和梳子带上了异种电荷,因异种电荷互相吸引,所以头发会随着梳子飘起来;
(2)由于自来水是导体,当梳子粘上自来水后再梳,将头发和梳子所带电荷释放,所以头发飘起的现象立刻消失。
§知识小结
【课堂检测】
1.(2019
内江市)
下列有关电现象的说法中正确的是(
)
A.验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
B.
摩擦起电是利用摩擦的方式创造电荷
C.
电荷的移动形成电流
D.
与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
2.(2019
上海市)原子核中带正电的粒子是( )
A.原子
B.质子
C.中子
D.电子
3.(2019
青岛市)(多项选择)下列说法错误的是(
)
A.
只有静止的物体才有惯性
B.
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
C.
做功改变内能实质是机械能与内能的相互转化
D.
大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力一定彼此平衡
4.(2019
山东潍坊)如图所示,人在科技馆内用手触摸静电球时,头发丝一根根竖起并散开,由该现象可推断竖起的头发丝所带的电荷一定是( )
A.正电荷
B.负电荷
C.异种电荷
D.同种电荷
5.(
2019
山东菏泽市)通常情况下,下列物品属于导体的是( )
A.橡胶棒
B.玻璃棒
C.陶瓷筷子
D.湿木棒
6.(2019
宁夏)厨房中的抽油烟机能将油烟“吸”走。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑
B.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
C.削平的铅柱挤压后会吸”在一起
D.客车行驶时窗帘被“吸”出窗外
7.(2019
泰州市)下列关于粒子和宇宙的说法,正确的是(
)
A.
摩擦起电的实质就是创造了电荷
B.
宇宙是一个有层次的天体结构系统,其中恒星是绝对不动的
C.
海绵容易被压缩,说明分子间有空隙
D.
两个表面光滑的铅块相互挤压后粘在一起,说明分子间存在吸引力
8.(2019
黑龙江伊春市)学校为方便学生参加中考,给每位学生发放统一的学习用品,包括:①涂卡备用铅笔芯、②金属圆规、③橡皮、④塑料尺,以上物品属于导体的是
(填序号);与头发摩擦过的塑料尺具有
的性质。
9.(2019
广西玉林)自然界只有两种电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做
电荷;验电器是根据同种电荷互相
的原理制成的。
10.(2019
广西贵港)某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂着的泡沬小球,发现泡沬小球被排斥。泡沬小球被排斥的原因是________种电荷相互排斥,由此可知泡沬小球一定带________电。
【答案】
1.A
【解析】
A选项中,验电器的工作原理是同种电荷互相排斥。是对的,应选A;
B选项中,摩擦起电的实质是电子转移,而不是创造了电荷。故B是错的;
C选项中,电荷本来就是移动的,只有当电荷定向移动是才形成电流,故C是错的;
D选项中,与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,故D是错的。
2.B
【解析】
根据原子结构的相关知识可知,原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的,整个原子不显电性;原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的,所以在原子核中带正电的微粒是质子。
3.ACD
【解析】
A.惯性大小只与质量有关,静止的物体也具有惯性;
B.电荷之间满足同性相斥异性相吸;
C.机械能包含动能和势能,可以通过做功转化为内能的能量还有很多种;
D.平衡力应满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一个物体上。
4.D
【解析】
当人在触摸静电球时,人的身体就会带上电荷,即人的头发上会带上同种电荷(但不能确定是正电荷还是负电荷),由于同种电荷相互排斥,故此时人的头发会飘起来。
5.D
【解析】
A选项中,橡胶棒不易导电,是绝缘体,故A错误;
B选项中,玻璃棒不易导电,是绝缘体,故B错误;
C选项中,陶瓷筷子不易导电,是绝缘体,故C错误;
D选项中,湿木棒容易导电,是导体,故d正确。应选D。
6.D
【解析】
A选项中,与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑,这是因为带电体可以吸引轻小物体;故A不符合题意;
B选项中,拔火罐使用时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。因此这是由于大气压强的作用引起的,故B不符合题意;
C选项中,,削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,因为分子间有引力,故C不符合题意;
D选项中,行驶的汽车,车外的空气流速快、压强小,车内的空气流速小、压强大,向外的压强差就把窗帘压向窗外,故D符合题意。
7.D
【解析】
A.
摩擦起电的实质是发生了电荷的转移,并不是创造了电荷,故A错误;
B.
宇宙是一个有层次的天体结构系统,恒星在不断地运动,故B错误;
C.
海绵里有气孔,压缩时海绵里的空气跑出来,海绵体积减小,但不能说明分子间有间隙,故C错误;
D.
两个表面光滑的铅块相互紧压后,它们会黏在一起,说明了分子间有引力.所以D正确
8.①②;吸引轻小物体。
【解析】
(1)常见的导体包括:人体、大地、各种金属、铅笔芯、酸碱盐的水溶液等;
题中物体属于导体的是:①涂卡备用铅笔芯、②金属圆规;
属于绝缘体的是:③橡皮、④塑料尺;
(2)将塑料尺与头发摩擦后,塑料尺带上了电荷,带电体能吸引轻小物体。
9.正
;
排斥.
【解析】
自然界只存在两种电荷:正电荷和负电荷;用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷,叫做正电荷。用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷,叫做负电荷;验电器是检验物体是否带电的仪器,其制作原理是:同种电荷相互排斥。
10.同
;
正。
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带正电的玻璃棒跟泡沫小球相互排斥,说明泡沫小球跟玻璃棒带同种电荷,所以泡沫小球一定带正电。
【课堂总结】
【家庭作业】
1.关于电学知识的下列说法中,正确的是( )
A.只有电荷定向移动,才能形成电流
B.所有家用电器的外壳都需要接地
C.在户外遇到雷雨天气时,躲在树下比较安全
D.带正电的玻璃棒吸引泡沫球,则泡沫球一定带负电
2.下列说法中正确的是( )
A.物质都是由原子构成的
B.原子核是由电子构成的
C.原子核不带电
D.电荷的定向移动形成电流
3.小明对所学的电学知识归纳如下,其中不正确的有( )
A.玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒会失去电子
B.摩擦起电的实质是电子的转移
C.导体中只要有电荷的移动,就能形成电流
D.绝缘体不容易导电,但容易带电
4.两个相同的验电器A、B,A不带电荷,B带正电荷,用金属棒把A和B连接起来后如图所示,则( )
A.正电荷由A向B移动,A带上正电荷
B.正电荷由B向A移动,A带上正电荷
C.负电荷由A向B移动,A带上负电荷
D.负电荷由A向B移动,A带上正电荷
5.科学家已经成功观测到了电子的反物质﹣﹣正电子(除带正电荷外,其他性质与电子相同),以下关于电子和正电子说法正确的是( )
A.电子和正电子互相排斥
B.正电子与正电子之间不存在力的作用
C.正电子定向移动形成的电流方向与其定向移动方向相同
D.正电子周围无法产生电场
6.下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电压是形成电流的原因
B.电源是产生电压的必要条件
C.导体中有大量的自由电荷,只要构成通路,导体中就会有电荷通过
D.电路中只要有电压,就会有电流
7.下列有关电流形成的说法中不正确的是( )
A.电荷的定向移动就会形成电流
B.金属导体中是由于自由电子发生定向移动便形成了电流
C.电路中有电流时就一定有电源
D.电流方向总是由电源的正极流向负极
8.图甲闭合开关灯泡发光,图2乙用带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来的瞬间(验电器带电情况见图乙)。根据图中信息可以判断出( )
A.金属棒中自由电子定向移动方向是由B向A
B.金属棒中电流方向是由A向B
C.开关中电流的方向是由A向B
D.开关中自由电子定向移动方向是由A向B
9.下列说法正确的是( )
A.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向
B.导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积和电压决定
C.从静电现象认识到原子核是可分的
D.随着科技的进步,我们可以制造出既不消耗能量又能对外做功的装置
10.如图所示,验电器箔片闭合。小璐同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A.丝绸与玻璃棒摩擦过程中,玻璃棒上产生的是正电荷
B.丝绸与玻璃棒摩擦过程中,玻璃棒上产生的是负电荷
C.此过程中,玻璃棒上的正电荷移动到了箔片上
D.此过程中,产生的瞬间电流方向是从玻璃棒流向箔片第十五章
第1节
两种电荷
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
提升版(适用于考试得分率在60%——80%以内的学员)
教学目的
1.认识摩擦起电的现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用。
2.了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及其单位。
3.了解原子结构,认识自由电子和电荷的移动。
重、难点
重点:1.两种电荷及其作用规律
2.认识到自然界中只有两种电荷。
难点:1.摩擦起电的原因和实质
2.
理解金属中的电子可以自由移动。
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
师:我们来做一个实验:在装满水的矿泉水瓶底部扎一小孔形成水流,先让梳子靠近水流观察水流有什么变化?然后在头发上摩擦几下梳子,再靠近水流,观察水流有什么变化?
生:摩擦前水流不变化,摩擦后梳子能吸引水流.
师:你知道这是什么现象吗?
生:摩擦起电.
师:对!这是摩擦起电现象,人类对电世界的认识就是从这一现象开始的.
【新知讲解】
※知识点一:两种电荷
一、摩擦起电
1.用毛皮摩擦橡胶棒,然后把棒靠近纸屑、验电羽等轻小物体,观察现象,如图甲所示.
甲
2.用丝绸摩擦玻璃棒,然后将棒靠近纸屑、验电羽等轻小物体,观察现象,如图乙所示.
乙
分析总结:我们看到,被毛皮摩擦过的橡胶棒,被丝绸摩擦过的玻璃棒,都具有了吸引轻小物体的性质.物体具有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说物体带了电荷.习惯上把带了电的物体叫做带电体.
【学生实验】 如图所示,在空气干燥的时候,用塑料梳子梳几下头发,梳子为什么能吸引纸屑?
回答:是因为梳子与头发摩擦带了电,能吸引轻小物体.
二、使物体带电的其他方法
接触带电:除摩擦外,用接触的方法也可以使物体带电.
【演示实验】 如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒甲接触没有被摩擦过的橡胶棒乙,然后用乙去靠近纸屑、验电羽,观察橡胶棒乙能否吸引纸屑、验电羽等轻小物体?
分析总结:观察到橡胶棒乙也能吸引纸屑、验电羽等轻小物体.这说明橡胶棒乙通过接触橡胶棒甲而带了电.
三、两种电荷及相互作用
【演示实验】 如图所示,用丝绸分别摩擦两根完全相同的玻璃棒,将一根玻璃棒水平吊起,用另一根玻璃棒靠近.你看到什么现象?说明了什么?
生:两根玻璃棒相互排斥.说明两根玻璃棒带的电荷相同.
【学生实验】
1.如图所示,用毛皮分别摩擦两根完全相同的橡胶棒,将一根橡胶棒水平吊起,用另一根橡胶棒靠近它.你看到什么现象?说明了什么?
生:两根橡胶棒相互排斥.说明两根橡胶棒带的电荷相同.
2.如图所示,将丝绸摩擦过的玻璃棒水平吊起,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近它.你看到什么现象?此现象又说明了什么?
生:橡胶棒和玻璃棒相互吸引,说明被毛皮摩擦过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷不同.
分析总结:人们通过大量的实验研究发现,用摩擦的方法可以使各种各样的物体带电.带电后的物体带的电荷不是跟丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷种类相同,就是跟毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷种类相同,没有第三种电荷,自然界中只存在两种电荷.
师:为了研究方便,美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定,同学们知道是怎样规定的吗?
生:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷,可用“+”表示.用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫负电荷,可用“-”表示.
师:那么刚才我们所做的三种实验,你能得到电荷间有什么作用规律?
生:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.
【拓展延伸】 丝绸同时摩擦两根玻璃棒,或毛皮同时摩擦两根橡胶棒,带上同种电荷后再相互靠近,会发生排斥现象,而丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近后,会相互吸引.任意两个带电体,若与丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引,就必定与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥.
四、验电器
问题:用摩擦过的物体去靠近碎纸片,碎纸片被吸引过来,能不能判断该物体带了电?这是用什么方法判断物体是否带电的?
回答:能;利用带电体吸引轻小物体的性质来判断.
师:除此之外,我们还可以用验电器来检验,展示验电器并介绍构造.
构造:金属球、金属杆、金属箔等.
【演示实验】 下面我们来做一组实验,看用验电器能否检验物体是否带电.
1.先用不带电的橡胶棒接触验电器的金属球,如图所示.
2.再用带电的橡胶棒接触验电器的金属球,如图甲所示.
甲
3.最后用力摩擦橡胶棒,再将它接触验电器的金属球,如图乙所示.
乙
进行1,2步后:
师:你们看到了什么现象?
生:不带电的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片不张开,带电体接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开.
总结:可见验电器可以用来检验物体是否带电.因此验电器的作用是:检验物体是否带电.
问题:此时金属箔片带什么电荷?金属箔片为什么会张开?
小组讨论:带负电荷.当用带电体接触验电器的金属球时,有一部分电荷转移到验电器的两个金属箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开.
总结原理:验电器就是根据同种电荷互相排斥的原理制成的.
最后老师演示第3步.
师:你们又发现了什么现象?
生:带电多的物体接触验电器的金属球,金属箔片张角变化大.
问题:从验电器金属箔片张角的大小变化我们可以判断出什么?
回答:可以判断所带电荷的多少.
总结:我们把电荷的多少叫电荷量,简称电荷,单位是库仑,简称库,符号是C.
【拓展延伸】 验电器金属箔片张角越大,说明所带电荷越多.一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷大约只有10-7C,一片带电的云所带的电荷约几十库.
◎例题
【例1】中央电视台的“三星智力快车”节目介绍说,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是
( )
A.蜜蜂带负电
B.蜜蜂带正电
C.空气不带电
D.空气带负电
解析:由于蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,根据异种电荷互相吸引,同种电荷互相排斥的规律,蜜蜂带负电.故选A.
【例2】有一个带正电的物体,吸引一个轻小物体,则该轻小物体
( )
A.一定带正电
B.可能带正电,也可能不带电
C.一定带负电
D.可能带负电,也可能不带电
解析:带正电的物体靠近带负电的轻小物体时,会出现相互吸引现象;带正电的物体靠近不带电的轻小物体时,也能出现吸引现象.所以该轻小物体可能带负电,也可能不带电.故选D.
?练习
1、用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电,用它去接触轻质小球A后,小球A再与轻质小球B靠近,出现如图所示的现象,则B球带 电.?
解析:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用它去接触轻质小球A后,小球A带上正电荷.球A再与轻质小球B靠近,由图可知,A,B两球相互排斥,它们带同种电荷,由于A带正电,则B球带正电.
【答案】 正 正
2、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 ,如图所示,小女孩用橡胶棒去摩擦动物的皮毛后,橡胶棒带上了 电.?
解析:当两种不同的物质相互摩擦时,束缚电子能力强的得到电子,束缚电子能力弱的失去电子.所以摩擦起电实质上并不是创造了电荷,只是电子从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开.小女孩用橡胶棒去摩擦动物的皮毛后,橡胶棒得到电子带上了负电.
【答案】 分开 负
§知识小结
※知识点二:原子及其结构
问题1:什么叫元电荷?其电荷量是多少?
回答1:由实验测定的自然界存在的最小电荷量.最小电荷叫元电荷:e=1.6×10-19C.
问题2:带电体的带电荷量有什么特点?
回答2:都是e的整数倍.
问题3:通常情况下,原子为什么是中性?请看下面这个氧原子示意图,这个氧原子带电吗?
回答3:正负电荷总数相等,不带电.
问题4:摩擦起电是怎样产生的呢?从电子的得失方面去猜想一下.
回答4:原子是由原子核和核外电子组成的.通常情况下,原子核所带的正电荷与核外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.不同物质的原子核束缚电子的本领不同,束缚电子本领弱的物体因为摩擦会失去电子带正电荷,得到电子的物体因为有了多余的电子而带负电荷.所以摩擦起电的实质是:电子的转移.
【拓展延伸】 构成原子的基本粒子有“核外电子”“原子核”“质子”“中子”,原子的体积是由核外电子决定的;原子的质量是由原子核决定的.虽然原子是很小的粒子,但仍具有一定的质量.由于原子的实际质量很小,如果用它们的实际质量来计算的话非常麻烦,为了书写、记忆和使用方便,国际上统一采用相对原子质量来表示原子的质量.比如1个铁原子的质量是9.288×10-26
kg;铁的相对原子质量是56.
◎例题
【例1】(多)毛皮与塑料尺摩擦,由于毛皮的原子核对核外电子的束缚能力较弱,所以结果是(
)
A.塑料尺得到电子带负电
B.塑料尺失去电子带正电
C.毛皮得到电子带负电
D.毛皮失去电子带负电
【答案】B、C
【解析】毛皮的原子核束缚电子的本领强,所以得电子,有多余的电子,带负电;塑料尺的原子核束缚电子的能力弱,所以失去电子,有多余的正电荷,带正电。
?练习
1、下列微粒中,不显电性的是(
)
A.原子、原子核
B.电子、质子
C.原子、中子
D.质子、中子
【答案】C
【解析】物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,整个原子对外不显电性,原子是由原子核和核外电子组成的,原子核带正电,电子带负电,原子核是由质子和中子组成的,质子带正电,中子不带电.物质内部,原子核所带的正电荷和电子所带的负电荷相等,相互抵消,整个原子对外不显电性;原子核是由质子和中子组成的,质子带正电,中子不带电.
故选C.
§知识小结
※知识点三:导体和绝缘体
【演示实验】 如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带电,
B不带电,用金属棒把A和B连接起来.看有什么现象发生?说明了什么?
讨论回答:验电器B的金属箔由于带电会张开.说明金属杆中有电荷在定向移动.
分析总结:金属中存在大量可以自由移动的电荷,叫自由电子,可见金属是导电的.像金属这样善于导电的物体叫导体.
问题:你知道常见的导体有哪些?
回答:常见的导体有:金属、人体、食盐水溶液、大地等.
【演示实验】 接着取两个相同的验电器A和B,使A带电,B不带电,如图所示,用塑料棒把A和B连接起来.看有什么现象发生?说明了什么?
讨论回答:验电器B的金属箔不会张开.说明电荷不能通过塑料棒定向移动.
分析总结:由于塑料内部几乎没有可以自由移动的电荷,可见塑料不善于导电.我们把不善于导电的物体叫绝缘体.
问题:你知道常见的绝缘体有哪些?
回答:常见的绝缘体有:橡胶、玻璃、塑料、陶瓷等.
【拓展延伸】 导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷,它们受原子核的束缚力很小,能够从导体的一个部分移到另一个部分.而绝缘体中,电荷几乎都被束缚在原子的范围之内,不能从绝缘体的一个部分移到另一个部分.
◎例题
【例1】通常情况下,下列物品中属于导体的是(
)
A.陶瓷碗
B.食用油
C.橡胶手套
D.不锈钢勺
【答案】D
【解析】常见的导体有:金属,石墨,人体,大地,酸,碱,盐的水溶液;常见的绝缘体有:干燥木料,橡胶,纯净水,塑料,陶瓷,油等。故选D
?练习
1、关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )?
A.通常情况下,液体都是导体?
B.非金属物质一定是绝缘体?
C.绝缘体在一定条件下可以变成导体? D.导体导电都是靠电子
【答案】C
【解析】A.蒸馏水是液体,但它是绝缘体,选项错误;
B.石墨属于非金属,但石墨是导体,选项故B错误;
C.绝缘体在一定条件下可以变成导体,如,玻璃加热到一定状态可以变成导体;选项正确;
D.导体导电靠的是自由电荷的定向移动,不只是电子,选项错误。
§知识小结
【课堂检测】
1.(2019
江苏宿迁市)对于粒子和宇宙,人类从未停止过探索,下列相关结论正确的是( )
A.
质子不带电,电子带负电
B.
原子是由原子核和核外电子构成的
C.
宇宙是有边界无层次的天体
D.
光年是时间单位
2.(2019
河南省)一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,其中制成发光二极管的材料是( )
A.
导体
B.
半导体
C.
超导体
D.
绝缘体
3.(2019
广东省)如图是锂(Li)原子结构示意图,下列说法正确的是(???
)
A.?锂原子由质子和中子组成
B.?锂原子由带正电的原子核和核外带负电的电子组成
C.?锂原子的质子数是电子数的两倍,所以锂原子带正电
D.?锂原子失去电子后带负电
4.(2019
湖南郴州)如图所示,一根支在支架上的塑料吸管,能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带电吸管的一端,吸管被吸引,说明吸管在与餐巾纸摩擦的过程中( )
A.失去电子带正电
B.失去电子带负电
C.得到电子带正电
D.得到电子带负电
5.(2019
湖南湘潭市)如图所示物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.
木铲
B.
不锈钢锅
C.
玻璃杯
D.
陶瓷盘
6.(2019
广西北部湾经济区)用带电体接触验电器的金属球,验电器的金属箔会张开,这是因为________(选填“同种”或“异种”)电荷相互排斥。把盛有水的纸锅放到火上加热,水沸腾了纸锅也不会燃烧,这是因为水沸腾时吸热,温度__________(选填“上升”、“下降”或“不变”)且低于纸的着火点。
7.(2019
甘肃省武威)被甲材料摩擦过的乙棒与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,则乙棒带______电荷(选填“正”或“负”),是因为乙棒在摩擦过程中______电子(选填“得到”或“失去”)。
8.(2019
兰州市)用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个不带电的轻质小球,小球会被
;用它去接触一个原来不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,则此时验电器带
电,该过程中验电器金属杆里的电流方向是
(选填“从金属箔片到金属球”或“从金属球到金属箔片”)。
9.(2019
云南昆明市)与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是________电,验电器是利用了________的规律制作的。摩擦起电并不是创造了电荷,而是通过摩擦使电子在两个相互接触的物体间发生了________。
10.(2019
济宁市)图是小明判断泡沫球带电情况的流程①_____②_____
【答案】
1.B
【解析】AB、原子是由原子核和核外电子组成的,原子核又是由带正电的质子和不带电的中子组成的。故A错误、B正确;
C、宇宙是一个无限但有层次的天体系统。故C错误;
D、光年指光在一年中通过的距离,所以是长度单位。故D错误。
2.B
【解析】二极管是由硅和锗等材料制作成,而硅和锗是半导体材料,所以发光二极管是用半导体材料制成的,故ACD错误,B正确。
3.B
【解析】锂原子由质子核和核外电子组成,而原子核带正电,核外电子带负电,故A错误,B正确;
锂原子的质子数和电子数相同,都是3个,故C错误;
锂原子失去电子后带正电,故D错误。
4.D
【解析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带电吸管的一端,吸管被吸引,说明吸管带的是负电。
因为摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子的带负电,失去电子的带正电,所以,吸管在与餐巾纸摩擦过程中,吸管得到电子而带负电。综上所述,只有选项D说法正确。
5.B
【解析】生活中常见的导体有各种金属、酸碱盐溶液、石墨、人体、大地等;常见的绝缘体有玻璃、橡胶、陶瓷、空气、蒸馏水等。所以,木铲、玻璃杯和陶瓷盘都不容易导电,属于绝缘体,不锈钢锅是由金属制成的,是导体,故只有B符合题意。
6.同种
不变
【解析】被带电体接触的验电器的金属箔会张开,是金属箔带上同种电荷,然后相互排斥的结果。水沸腾后,尽管不断吸热,但水的温度不会改变,即温度保持在100℃(1个标准大气压下),从而使温度低于纸的着火点。
7.负
;?
得到。
【解析】橡胶棒和毛皮摩擦过程中,橡胶棒得到电子带负电荷,毛皮失去电子带正电荷;乙棒与橡胶棒相互排斥,说明乙棒带负电,是因为乙棒在摩擦过程中得到电子造成的。
8.吸引;
正
;
从金属球到金属箔片。
【解析】因为用丝绸摩擦过的玻璃棒带了正电。能吸引轻小物体,所以小球会被吸引;
用玻璃棒去接触原来不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔会带上正电,同种电荷相排斥。
因为转移的是电子,电子会从金属箔片到金属球,而电子带负电,和电流的方向相反。所以电流方向是从金属球到金属箔片。
9.
(1).
负
(2).
同种电荷相互排斥
(3).
转移
【解析】第一空.摩擦起电的实质是电子的转移,失去电子的物体因为少了电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余的电子而带负电;与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电;
第二空.验电器是利用了同种电荷相互排斥的规律制作的;
第三空.当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时,束缚电子能力强的得到电子,束缚电子能力弱的失去电子,所以摩擦起电实质上并不是创造了电荷。只是使电子从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷数目不相等。
10.
(1).
负
(2).
正
【解析】同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,当用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近泡沫球时,若互相排斥,则泡沫球带负电;若互相吸引,则泡沫球可能不带电或带正电,因用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这时用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近泡沫球,若互相排斥则泡沫球带正电,若互相吸引则泡沫球不带电。
【课堂总结】
【家庭作业】
1.静电处处与人们的生活为伴。早晨梳头时越梳越乱,甚至“怒发冲冠”;晚上脱衣服时,会伴有蓝色闪光和“啪啪”响声,这些都是静电现象。以下应对静电的措施中无效的是( )
A.设法提高房间湿度
B.尽量选用化学纤维纺织品
C.经常把手放墙上抹一下
D.油罐车的尾部挂一条铁链直达路面
2.小晴在镜子前用塑料梳子梳理着自己的一头秀发,想再给头发打一点“水摩丝”,当她把梳过头发的梳子接近从水龙头流出的细水流时,发现细水流偏向梳子,好像自动给梳子上水,这一现象说明( )
A.带上电荷的梳子能吸引细水流
B.梳子有磁性
C.水带上了电荷吸引梳子
D.水有黏性
3.玻璃棒跟丝绸摩擦后,玻璃棒带上正电是由于( )
A.丝绸的一些电子转移到玻璃棒上
B.丝绸的一些质子转移到玻璃棒上
C.玻璃棒的一些质子转移到丝绸上
D.玻璃棒的一些电子转移到丝绸上
答案:D
4.下列有关粒子说法中正确的是( )
A.分子是微观世界中最小的粒子
B.电子带负电,中子不带电,质子带正电
C.电子绕着不带电的原子核做高速运动
D.固体分子间存在引力,气体分子间没有
5.摩擦起电是我们生活中常见的现象。当我们用自己的双手相互摩擦的时候,下列关于两只手带电情况的说法中正确的是( )
A.左右手都不带电
B.左右手带同种电荷
C.左手带正电荷,右手带负电荷
D.右手带正电荷,左手带负电荷
6.在摩擦起电的过程中,带正电物体的甲原子与带负电物体的乙原子相比较,它们束缚电子的本领( )
A.相同
B.甲比乙强些
C.甲比乙弱些
D.甲比乙有时强,有时弱
7.甲、乙、丙三个带电的轻质小球相互作用情况如图所示,已知乙带负电,则下列判断正确的是( )
A.甲带正电,丙带正电
B.甲带正电,丙带负电
C.甲带负电,丙带正电
D.甲带负电,丙带负电
8.甲、乙、丙三个轻质小球,已知甲带正电,甲与乙相互排斥,甲与丙相互吸引,则( )
A.乙带正电,丙一定带正电
B.乙带正电,丙可能不带电
C.乙带负电,丙一定带负电
D.乙带负电,丙可能带负电
9.如图所示,用带电棒接触原来不带电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔张开,下列判断正确的是( )
A.带电棒一定带负电
B.带电棒一定带正电
C.两片金属箔一定带同种电荷
D.两片金属箔一定带异种电荷
10.一个带电体跟一个带正电的验电器的金属球相接触,观察到验电器的金属箔先闭合后又张开,根据这一现象可以断定( )
A.带电体一定带有大量的正电
B.带电体一定带有大量的负电
C.带电体一定带有与验电器等量的正电
D.带电体一定带有与验电器等量的负电
11.毛皮与橡胶棒摩擦后,用毛皮靠近轻小球,轻小球被排斥,则该轻小球带
电。
12.工厂经常使用静电除尘技术,即用一块带电的金属板,把浮尘吸附在金属板上,静电除尘的原理是
。通常我们用
检验物体是否带电。
13.在第一节电学课后,小张用自己实验箱内的毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带
(选填“正”或“负”)电。不久他闻到了一股明显的毛皮的气味,这是因为摩擦后毛皮的温度升高,分子的无规则运动更
(选填“剧烈”或“缓慢”)了。
14.丝绸与玻璃棒相互摩擦后,玻璃棒由于
电子而带
电,将丝绸靠近带负电的轻质小球会相互
。
15.下表是两位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序,表格中任何两种物体相互摩擦时,次序在前带正电,次序在后带负电。
西耳斯资料石棉玻璃云母羊毛猫皮纸木棉赫西蒙科马利资料羊毛尼龙粘胶丝木棉火碱丙烯树脂聚乙烯醇
(1)物理学中把与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫
电荷;
(2)由表中可知,羊毛与石棉摩擦后,羊毛带
电;
(3)尼龙与云母相互摩擦后,尼龙将
(得到/失去)电子;
(4)由表中
(能/不能)判断尼龙和纸摩擦后两者的带电情况。
【答案】
1.B
2.A
3.D
4.B
5.A
6.C
7.C
8.B
9.C
10.B
11.正
12.带电体能吸引轻小物体;验电器。
13.失去;正;排斥。
14.排斥
15.(1)正;(2)负;(3)得到;(4)不能。