2020年人教版九年级上册课件 第15章第1节《电荷 摩擦起电》(共25张PPT)

(共25张PPT)
电荷
摩擦起电
想一想：
在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时头发会随着梳子飘起来，灰尘经常被吸附在衣服表面。与头发摩擦过的塑料尺、塑料笔杆，能吸引碎纸屑。这些神奇的现象是怎么产生的呢？
一
电荷
探究：两物体相互摩擦后靠近其他轻小物体会发生什么现象呢?
1．用绸子、毛皮或尼龙布料在玻璃棒、橡胶棒或塑料棒上摩几下，然后把棒靠近纸屑、头发、羽毛等轻小物体，会看到什么现象?
2．将你的圆珠笔笔杆与头发摩擦后靠近小纸屑；
3．将摩擦过的塑料梳子靠近小纸屑；
4．用摩擦过的塑料棒靠近水流；
5．将文具盒中各文具，如直尺、铅笔、钢笔、三角板等摩擦后靠近小纸屑．
实验现象：
?l.摩擦过的玻璃棒、橡胶棒能够吸引轻小物体．
2.摩擦过的圆珠笔杆能够吸引小纸屑．
3.摩擦过的梳子也能吸引小纸屑．
4.摩擦过的塑料棒会使细水流偏向棒的一侧．
5.文具盒中的文具被摩擦后也能够吸引小纸屑．
结论：分析以上各实验可得出
—些物体被摩擦后能够吸引轻小物体，我们把这种现象称为物体带了“电”，或者说带了“电荷”．
说明?用摩擦的方法使物体带电(能吸引轻小物体)，叫摩擦起电．这时物体带“静电”．???
、摩擦起电
一切物质都是由原子组成的，原子又是由原子核和核外电子组成，模拟结构如下：
物质是由原子组成的，原子是由原子核与核外电子组成的，原子核带正电．核外电子带负电，通常情况下，原子核内的正电荷跟核外的电子所带的负电荷的总量相等，整个原子不显示电性．由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同，当两个物体相互摩擦的时候，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另—个物体上，失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有多余的电子而带等量的负电，在转移的过程中，电荷总量是保持不变的，即电荷是守恒的，在转移过程中只能转移带负电荷的电子．
1、摩擦起电的实质：可见摩擦起电不是创造了电荷，只是电荷发生了转移．
2、同种物质构成的两个物体相互摩擦是不可能带电的．
摩擦起电是因为两种不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同，造成了电荷发生转移，从而使两物体带电．而同种物质的两个物体中的原子核束缚电子的本领是相同的，相互摩擦时就不会出现电子的得失，因此不可能带电．
3、摩擦起电的危害：
1）我们穿的化纤衣服，用的塑料制品，都是摩擦起电的良好栖息处所，使用不久就沾上一层灰尘，使它们黯然失色了．
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2）在纺纱机上，摩擦使纤维带电后互相排斥散开，给加工成纱造成困难；在印刷机上，受滚筒挤压而摩擦带电的纸常常吸在铝板或滚筒上，影响连续印刷；在煤矿里，摩擦起电放出的电火花会引起瓦斯爆炸……
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3）在干燥的环境里，如果你穿着塑料底鞋在干净的地板或地毯上长时间行走之后，伸手去抓金属门把，也许会“啪的一个小火花跳到你的手上，把你电了一下．”
自然界中存在的两种电荷
电荷是由摩擦而产生的，那么摩擦过的玻璃棒和橡胶棒带的电荷是否相同呢?
电荷间的相互作用规律又是怎样的呢?
探究：
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(1)两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时，它们间发生的现象是相互排斥．
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(2)两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，它们间发生的现象是相互排斥．
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(3)用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，它们间发生的现象是相互吸引．
分析上述实验:如图所示???
用丝绸摩擦过的玻璃棒跟用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电是不同的．后来人们用各种不同的物质互相摩擦做了大量的实验，发现凡是跟用丝绸摩擦过玻璃棒相排斥的，必定跟用毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引。
用丝绸摩擦过的两根玻璃棒互相排斥，用毛皮摩擦过的橡胶棒也互相排斥，但用丝绸摩擦过的玻璃棒跟用毛皮摩擦过的橡胶棒却互相吸引．
这个现象说明：
结论：
①电荷的种类有两种：
正电荷、负电荷．
反之，凡是跟用丝绸摩擦过玻璃棒相吸引的，必定跟用毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥。这些事实使人们认识到自然界中只存在两种电荷．分别叫正电荷和负电荷．
?正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷规定为正电荷．正电荷用“+”号表示．
?负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷规定为负电荷．负电荷用“一”号表示．
②电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
四、使物体带电的方法
摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，摩擦的两种物体带等量的异种电荷。
接触起电：用带电体接触不带电的物体，使不带电的物体带电。两物体带同种电荷。
感应起电：一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时，由于电荷相互作用，会使导体内部的电荷重新分布；
异种电荷被吸引到带电体附近而同种电荷被排斥到远离带电体的另一端．这种现象叫静电感应
由于发生了上述现象，当带电体靠近轻小物体时，会发生吸引现象。带电体吸引轻小物体(相互吸引)与异种电荷相互吸引现象看似不太一样，但本质上都是一样的．因为当带电体靠近不带电体时发生了“静电感应”现象．
使用方法：让一物体与验电器的金属球接触，如果验电器的金属箔片张开一定角度，则说明物体带电．当一带正电的物体接触验电器时，验电器就带上了正电荷，而使两片金属箔片张开一定角度(电子从验电器转移到物体上)；当一带负电的物体接触验电器时，验电器就带上了负电荷，而使两金属箔片张开一定角度(电子由带电体转移到验电器上)．
作用：实验室里常用验电器来检验物体是否带电。
原理：同种电荷相互排斥。
结构：金属球、金属杆、金属箔。
从验电器张开的角度大小可以判断所带电荷的多少
四、电荷量
电量的单位是库仑，简称库，符号是C。
电荷的多少叫做电荷量，简称电量。
五、原子的结构——元电荷
1897年，英国科学家汤姆生（1856——1940）发现了比原子小得多的带负电的粒子——电子（electron）。
原子核带正电，电子带负电，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的。人们把最小电荷叫元电荷，常用符号e表示。
e=1.6×10-19C
任何带电体所带电荷都是e的整数倍。
在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外电子总共带的负电荷在数量上相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。
取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电（如图甲）。用金属棒把A和B连接起来，可以看到A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔张开（如图乙）
此现象说明，有电荷通过金属杆从验电器A流动到B，使验电器B也带了电。
也就是说金属杆上有了电荷的定向移动
电荷在金属杆中可以定向移动，金属是导电的。有些物体善于导电，叫做导体（conductor）。
例如：金属、人体、食盐水溶液等。
有些物体不善于导电，叫做绝缘体（insulator）。
导体与绝缘体之间没有绝对的界线。
课堂小结
1、摩擦起电现象，自然界只有两种电荷。
2、电荷间的相互作用：同种电荷相排斥，异种电荷相吸引。
3、验电器
作用：检验物体是否带电
原理：同种电荷互相排斥
4、电荷量：电荷的多少。
5、元电荷：人们把最小电荷叫元电荷。
6、电荷的定向移动：导体和绝缘体。
1、用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻质小球，小球被吸引过来，则小球是
（
）
A、带正电
B、带负电
C、不带电
D、可能带负电，可能不带电
D
2、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，同种电荷相互排斥，所以飞开
D、纸屑带的是负电荷，同种电荷相互排斥，所以飞开
D
电的发现
英语中，电是“electricity”，这个词来源于古希腊字“ηλεκτρου”，它本来的意思是“琥珀”．
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公元前600年，希腊有位哲学家兼数学家叫泰利斯，他的家里就有—块珍贵的琥珀．据说：有—天，泰利斯坐到桌边休息，看到了美丽的琥珀便把它拿过来用自己的长袍反复摩擦，让它更加光彩夺目，最后把它放在桌上．突然，泰利斯发现，桌上的一片小羽毛自己向琥珀移去，最后粘到了琥珀上．泰利斯拿开羽毛，—松手，羽毛还是被琥珀吸住了．
???
经过摩擦之后的琥珀为什么会吸引轻小的物体．泰利斯无法解释，但是，他认为这个现象很重要。便把它详细地记录了下来．{转下页}
{接上页}我们的祖先很早就注意到了琥珀的这个特性．三国时代吴国有个叫虞翻年的人，他从小就发现“琥珀不取腐芥”，意思是琥珀不能吸引腐烂的轻小物体．南北朝时的科学家陶弘景(452-536)在他的著作《名医别录》中指出“琥珀，惟以手心摩热抬芥为真”．意思是说，经过人手的摩擦才能吸引轻小物体的东西，才是真正的琥珀．这显然是应用静电知识去鉴别琥珀的真伪了．
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到了16世纪末，有位英国科学家吉尔伯特对琥珀吸引轻小物体的现象进行了深入的研究，并且提出了英语中“电”的词语．吉尔伯特被人们称为“电学之父”．{转下页}
摩擦起电
18世纪中期，美国科学家富兰克林经过分析和研究，认为有两种性质不同的电，叫做正电和负电。物体因摩擦而带的电，不是正电就是负电。科学上规定：与用丝绸磨擦过的玻璃棒所带的电相同的，叫做正电；与用毛皮磨擦过的橡胶棒带的电相同的，叫做负电。
摩擦起电只是一种现象。近代科学告诉我们：任何物体都是由原子构成的，而原子由带正电的原子核和带负电的电子所组成，电子绕着原子核运动。在通常情况下，原子核带的正电荷数跟核外电子带的负电荷数相等，原子不显电性，所以整个物体是中性的。原子核里正电荷数量很难改变，{接下页}
{接上页}当物体失去电子时，它的电子带的负电荷总数比原子核的正电荷少，就显示出带正电；相反，本来是中性的物体，当得到电子时，它就显示出带负电。
两个物体互相摩擦时，其中必定有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余的电子。如用玻璃棒跟丝绸摩擦，玻璃棒的一些电子转移到丝绸上，玻璃棒因失去电子而带正电，丝绸因得到电子而带等负电。用橡胶棒跟毛皮摩擦，毛皮的一些电子转移到橡胶棒上，毛皮带正电，橡胶棒带着等量的负电。同种材料摩擦起电的原因。{转下页}
{接上页}利用一些容易起电的同种材料进行相互摩擦，两个摩擦表面就能够出现带电现象。通过进一步的实验表明：两个表面所带电荷为同性电荷，并且有的材料摩擦可以带同性正电荷，有的摩擦后可以带同性负电荷。在排除了外界的影响(如通过其他导体导走电荷等)之后，实验仍能得到相同的结果。
将介质表面污染考虑进去来解释此现象。
古老的摩擦起电机