内容正文:
9.1电荷
第九章 静电场及其应用
摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电,而有的物体很难带电呢?
问题?
新课导入
16世纪,英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念。
公元前600年左右,希腊人发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
美国科学家富兰克林提出了正负电荷的概念。
探究小实验
实验1:用塑料梳子,在头发上摩擦几下,离开头发,再逐渐靠近头发或纸屑,发现头发纸屑被吸引起来,这说明说明问题?
一、电荷
摩擦过的梳子能吸引纸屑,说明了梳子带电
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实验2:用橡胶棒摩擦毛皮,然后把橡胶棒移到小纸屑上,发现小纸屑被吸引到橡胶棒上。玻璃棒摩擦丝绸同理。
人类对电的认识
16世纪,英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念.
1752年6月美国科学家富兰克林探索雷电现象.
他证实了『天电』和『地电』的性质是一样的,统一了天电和地电。富兰克林提出了正负电荷的概念.
充满传奇色彩的本杰明富兰克林
18世纪美国最伟大的科学家、
发明家,政治家、外交家、
哲学家、文学家和航海家
以及美国独立战争的伟大领袖.
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问题:自然界中有几种电荷?它们间的相互作用如何?
1.两种电荷
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.
2 .两种电荷间的相互作用
同种电荷相互排斥;
异种电荷相互吸引。
一、电荷
二、三种起电方式
1、摩擦起电
问题探究1:由以上实验可知物体之间相互摩擦可以使物体带电,请通过阅读课本和分组讨论给出摩擦起电的实质是什么?
摩擦起电的本质:摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电。
动画演示
2、感应起电
问题探究2:什么是自由电子,金属导电的原因是什么?
金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由移动,这种电子叫做自由电子
每个正离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,自由电子穿梭其中,使金属成为导体
金属模型
问题探究3:使一个带正电的小球靠近带有金属箔片的枕形金属导体,观察金属箔片会有什么变化,如下图器材,如何使A、B带电?带何种电荷?
把带负电荷的物体C移近导体A
金属箔都张开
这时把A和B分开,然后移去C
金属箔保持张开
再让A和B接触
为何会发生以上现象?
金属箔闭合
(2)感应起电:利用静电感应使物体带电,叫做感应起电.
规律:近端感应异种电荷, 远端感应同种电荷
(1)静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象,叫做静电感应.
探究结论
接触后
再分开
再分开
接触后
接触后
再分开
3、接触起电
把带电体与中性导体接触,可以使中性导体带电的过程,叫做接触起电.
结论:两个完全相同的带电导体,接触后再分开, 二者将原来所带电量的总和平均分配
三种起电方式的比较
起电方式 摩擦起电 感应起电 接触起电
产生
条件 一般是两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电导体接触时
现象 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电体“近异远同” 导体上带上与带电体相同电性的电荷
原因 原子核对电子束缚力弱的物体失去电子,强的得到电子 导体中的自由电子在电荷间力的作用下,从物体的一端转移到另一端 在电荷间力的作用下,自由电子从一物体转移到另一物体
实质 均为电子在物体之间或物体内部的转移
4、三种起电方式的实质
问题探究4:请同学们根据我们对三种起电方式的探究过程,你认为三种起电方式有什么共同之处
无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开, 使电荷发生转移,并不是创造电荷.
问题探究5:阅读电荷守恒定律部分思考下面三个问题:
1、电中性物体中有无电荷存在?
2、所谓“电荷的中和”是不是正、负电荷一起消失了?
3、对于“电荷的总量保持不变”中“电荷的总量”你是怎么理解的?
答案:电中性物体中是有电荷存有的,只是电荷的代数和为0;
答案:“电荷的中和”是指电荷的种类和数量达到等量,异号,这时正、负电荷的代数和为零。
答案:“电荷的总量”是指电荷的代数和。
例1、如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起始它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法中正确的是( )
A.把C移近导体A时,A带负电、B带正电
B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开
C.先把C移走,再把A、B分开,A上的金属箔片仍张开
D.先把C移近导体A,用手接触B后,再把C移走,则A、B箔片均闭合
典例精析
AB
【解析】感应带电,这是使物体带电的一种方法,根据异种电荷互相吸引的原理可知,靠近的一端A会带异种电荷。远离的一端B要感应出正电荷,所以