内容正文:
第07讲 两种电荷
1.认识两种电荷;
2.认识摩擦起电现象;
3.掌握电荷间的相互作用;
4.了解验电器的构造、原理及其作用及电子流动的方向;
5.了解原子结构,认识导体和绝缘体。
一、摩擦起电
1. 现象探究:摩擦起电现象
经常使用过的电风扇,电风扇表面往往有一层厚厚的灰
塑料梳子跟头发摩擦过后,吸引纸屑
用毛衣摩擦过的气球可以吸引头发
摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质
2. 物体带电
一些物体被摩擦后,能够吸引轻小的物体,人们把这种现场称为带了“电”,或者说带了电荷;
3. 摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;
4. 带电的性质:带电体具有能够吸引轻小物体的性质可以检验物体是否带电。
二、两种电荷
1. 探究实验:电荷间相互作用
图示
实验
将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近
用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
将用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
分析
同为丝绸摩擦过的玻璃棒,它们所带的电荷种类一定时相同的,相同电荷之间相互排斥
用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷种类不同,不同种类的电荷之间相互吸引
同为用毛皮摩擦过的橡胶棒,它们所带电荷种类相同,相同电荷之间相互排斥
探究归纳
(1)电荷间有相互作用;(2)相同电荷间与不同电荷间相互作用不同;(3)用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同
2.两种电荷
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;用“+”表示。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷;用“-”表示。
3.电荷间相互作用规律
现象
说明
两个小球都带正电荷,它们相互排斥
两个小球都带负电荷,它们相互排斥
两个小球带有异种电荷,它们相互吸引
结论
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
三、原子结构 元电荷
1. 电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷;单位:库仑,符号是C。
2. 原子结构:物体由分子、原子构成,分子由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。质子带正电,核外电子带负电,且质子数=核外电子数,则原子带的正电荷与负电荷等量,原子不显电性,呈电中性,物体也呈电中性,但不能说物体没有电荷。
3. 元电荷:精确的实验表明,任何带电体所带的电荷量总是等于某一个最小电荷量的整数倍,即电子所带电荷量的整数倍。因此人们把一个电子所带电荷量的绝对值叫“基本电荷”,也叫“元电荷”(带电量最小的电荷),用符号“e”表示,则e=1.6×10-19C。
4. 摩擦起电的实质和原因
(1)原因:原子是由原子核和核外电子组成。原子核带正电电子带负电,同常情况下原子呈电中性,则由原子组成的物体也呈电中性。不同物质的原子核束缚电子的本领不同,两个物体的相互摩擦时,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一个物体上。失去电子的物体,因缺少电子而带正电,得到电子的物体,因为有了多余的电子而带等量的负电。
(2)实质: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上;
(3)特征:相互摩擦后带电的两个物体必然带等量的异种电荷;
(4)条件:①相互摩擦的是不同物质的物体;②相互摩擦的两个物体彼此绝缘。
四、导体和绝缘体
1. 导体和绝缘体的区别
导体
绝缘体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
示例
金属、石墨、人体、大地,以及各种酸、碱盐的溶液
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
导电或不导电的原因
导体容易导电是因为导体内有大量的可自由移动的电荷,电荷从导体的一个地方移动到另一个地方
绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎被束缚在原子内,不能自由移动,即绝缘体并非不含电荷,而是缺乏能够自由移动的电荷
2.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体。例如,常温下玻璃板时绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
特别提醒:“导电”与“带电”的区别
“导电”是自由电荷的定向移动过程,导电体是导体;“带电”是电子的得失过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。
知识点五、验电器
验电器是一种可检验物体是否带点及可粗略估计所带是量的仪器。
构造及作用
金属球:接触带电体
绝缘垫:隔离金属罩和金属杆
金属箔:显示是否带电
金属杆:传导电荷
接线柱:接大地,确保金属罩不带电
金属罩:可屏蔽周围带电体对金属箔的干扰
使用方法
将被检验的物体与验电器金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电
原理
(1)利用同种电荷相互排斥的原理工作的;
(2)当用带电体接触验电器的金属球时,就有一部分电荷