内容正文:
第七章 从粒子到宇宙
第2节 静电现象
学习目标
1.知道分子不是组成物质的最小单元,分子是由原子构成的。
2.知道摩擦起电实验,认识到原子也不是组成物质的最小单元,原子也是由更小的微粒构成的。
3.知道自然界只有两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
4.能利用原子构成的知识对摩擦起电现象做初步解释。
02
预习导学
1、物体带电及静电现象
(1)静电的基本概念
①静电:即相对静止不动的电荷,通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
②静电放电:指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移。通常指在静电场的能量达到一定程度之后,击穿其间介质而进行放电的现象。
(2)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、摩擦起电
(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。
(2)摩擦起电实质: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。
※注意①摩擦起电并不是创造了电,而是两个物体在摩擦过程中,电子发生了转移,它从一个物体转移到另一个物体上,使失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电!
②不同物质组成的物体相互摩擦时,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子!
(3)使物体带电的方法还有接触带电与感应带电
①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。
②感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
3、两种电荷及其相互间的作用
(1)两种电荷:人们通过大量的实验发现,凡是与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的,必定与丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥,由此人们得出自然界中有且只有两种电荷:正电荷和负电荷。
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。
(2)电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(3)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。
(4)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。
4、自然界和生活中的静电现象
(1)自然界的静电现象——闪电:闪电是带有不同电荷的云层在相互靠近时发生的一种剧烈的放电现象。
(2)生活中的静电现象:
①干燥的日子里,脱毛衣时会听到“噼啪”声,如果在黑暗处,还会看到闪光,这是由于毛衣与内衣摩擦起电而导致的。
②塑料梳子梳干燥的头发,越梳越蓬松,这是因为梳子与头发摩擦,使头发带上同种电荷相互排斥所致。
③穿化纤裤子走路时,裤脚上容易吸附灰尘,是由于摩擦起电造成的。
(3)静电的应用与防护
①应用:静电复印、静电植绒、静电喷漆等;
②防护:高大建筑物上安装避雷针,油罐车尾部拖一条铁链等。
03
考向释疑
考向一:物体带电现象
【重点释疑】
1、用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电,这时物体带的是静电,带电体有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说带了电荷。
2.使物体带电的三种方法:
(1)摩擦起电,起电实质:电子从一个物体转移到另一个物体。
(2)接触起电,起电实质:电子通过直接接触发生转移。
(3)感应起电,起电实质:物体中的电荷重新排列。
【例题精讲】(2023秋•顺德区期中)同学们将塑料梳子在头皮上摩擦后,就可以将纸屑“粘”起来,下列选项中“粘”的物理原理与之相同的是( )
A.两个铅块,挤压后“粘”在一起
B.家里的塑料吸盘“粘”在墙上
C.寒冷的冬天,手拿铁棒会被“粘”住
D.干燥的天气里化纤衣服容易“粘”灰
【巩固训练】(2023秋•南安市期中)有些地毯在编制过程中,往往夹杂一些不锈钢丝,其作用主要是( )
A.钢丝容易传递热量
B.钢丝可以增大摩擦不易滑倒
C.钢丝硬度大可使地毯更耐用
D.钢丝能防止静电造成的危害
考向二:摩擦起电
【重点释疑】
1、摩擦起电并不是创造了电,而是两个物体在摩擦过程中,电