内容正文:
第十五章 电流和电路
【思维导图】
【必背手册】
★知识点一:两种电荷
1.物体带电:摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带电。带电物体(带电体)的基本性质:吸引轻小物体(轻小物体指:碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等)。
2.使物体带电的方法
①摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。原因:不同物质原子核束缚电子的本领不同。
实质:电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开;能的转化:机械能→电能。
②接触带电:物体和带电体接触后带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
③感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
3.两种电荷:(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电;实质:物质中的原子失去了电子。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电;实质:物质中的原子得到了多余的电子。
4.电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
5.验电器:(1)构造:金属球、金属杆、金属箔。如图所示。
(2)作用:检验物体是否带电和物体带电多少(带电多,金属箔张开角度大)。
(3)原理:同种电荷相互排斥。
6.电荷量:电荷的多少叫电荷量,简称电量;在国际单位制中,电量单位是库仑,简称为库,符号是C。
元电荷(e): 在各种带电微粒中,电子电量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷;元电荷也是物理学的基本常数之一,常用符号e表示。基本电荷e=1.6021892×10-19库仑,是一个电子或一个质子所带的电荷量,任何带电体所带电荷都是e的整数倍。
7.中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
扩展:①如果物体所带正、负电量不等,也会发生中和现象。这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。②中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。www-2-1-cnjy-com
【要点诠释】
(1)带电体能够吸引轻小物体,这个吸引是相互的,轻小物体也会吸引带电体。轻小物体是指质量和体积都很小的物体如:通草球,轻质小球、碎纸屑、泡沫、毛发、细小水流等。
(2)使物体带电的方法:
①摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,两种不同的物体相互摩擦后,各自带上等量异种电荷的现象。
②接触带电:用接触的方法使物体带电,即:一个不带电的物体与另一个带电的物体接触时,不带电的物体也带了同种电荷。接触带电实际上是电荷的转移。
(3)摩擦起电的实质,由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同,在相互摩擦中,束缚能力弱的物体失去电子而带正电,束缚能力强的物体得到电子而带负电。摩擦起电的过程是电荷的转移过程,而非创造了电荷。
(4)静电现象的应用:静电除尘、静电分离、静电植绒、静电纺纱、静电喷漆、静电复印等。
(5)静电现象的危害与防护:
①印刷厂中的静电处理不慎会引起火灾;应保持适当的空气的湿度。
②运输汽油的油罐车会因汽油与罐体的摩擦而产生静电,当电荷积累到一定程度时会发生火花放电,从而引发安全事故;为此需要在油罐车下面拖一条铁链,使其接地,随时释放摩擦产生的静电荷,以防止电荷的积累和放电。
③带电物体的尖端容易产生放电现象,如雷电是一种发生在大气中的大规模的放电现象,会造成很大的破坏,甚至发生人、畜的死伤事故;为了避免被雷电直接袭击,可以在建筑物的顶端安装避雷针。
★知识点二:原子及其结构
1.常见的物质是由 分子、原子构成的,原子由原子核和核外电子构成。
2.原子核位于原子的中心,原子核带正电,电子带负电,电子绕核运动,如图。
3.摩擦起电的本质:
(1)不同物质的原子核束缚电子的本领不同;
(2)失去电子的物体因为缺少电子而带正电;
(3)得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电;
(4)摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
★知识点三:导体和绝缘体
1.导体:善于导电的物体。常见材料:金属、石墨(铅笔芯)、人体、大地、酸碱盐溶液、含杂质的水。
导电原因:导体中有大量可以自由移动的电荷。
说明:金属导体中电流是自由电子定向移动形成的,酸、碱、盐溶液中的电流是正、负离子都参与定向运动。
2.绝缘体:不能(不善于)导电的物体。常见材料:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
不善于导电的原因:没有可以自由移动的电荷。
3.“导电”与“带电”的区别:导电过程是自由电荷定向移动的过程,导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。
4.导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。一定条件下,绝缘体也可变为导体。
原因是:加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由电荷。
5.半导体:导电能力介于导体与半导体之间的物体。常