14.1 电是什么（教学课件）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（沪科版）

第十四章 了解电路 义务教育物理课程标准实验教科书编写组  编著 上海科学技术出版社 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约40MB. 本ppt共有50张、4段视频，可根据需要选择点播. 本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频 资源 ①视频欣赏—《怒发冲冠》 ②实验演示—《摩擦起电》 ③视频讲解—《摩擦起电的原因》 ④课堂总结—《电是什么》 免责 声明 ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。 第一节 电是什么 第十四章 了解电路 通过丝绸和毛皮分别摩擦玻璃棒、檬胶棒能吸引轻小物体的现象了解摩擦起电。(科学思维) 01 记住自然界中只存在两种电荷及电荷间的相互作用规律。(物理观念) 02 了解验电器的构造及作用。(物理观念) 03 了解摩擦起电的原因及静电感应、静电现象的应用。(科学思维) 04 学习目标 学习新课 01 课堂总结 02 课后作业全解 03 综合提升训练 04 目录导航 导入新课 1. 请欣赏小视频—《怒发冲冠》 想一想：出现上述现象的原因是什么？ 2. 做一做： 准备一只塑料笔或者塑料梳子，用塑料笔或者塑料梳子在头发上快速摩擦，用摩擦过的塑料笔或塑料梳子靠近纸屑，观察现象。 发现摩擦过的塑料梳子吸引纸屑。 这是为什么？ 学习新课 01 第一节 电是什么 探究 现象 将与毛皮摩擦过的 塑料梳子靠近小纸屑 知识一 摩擦起电 1. 现象探究：摩擦起电 与毛皮摩擦过的 塑料梳子吸引小纸屑 将与毛皮摩擦过的塑料棒 靠近细水流附近，细水流 将会靠近塑料棒 小纸屑被吸引 将文具盒中的文具，如塑料直尺、塑料三角板等摩擦后靠近小纸屑 将与毛皮摩擦过的 塑料棒靠近细水流 知识一 摩擦起电 探究归纳：由上面的现象可知，经摩擦后的物体具有共同的特点，即能吸引轻小物体。 2. 电荷 一些物体被摩擦后，能够吸引轻小物体。人们就说这些摩擦后的物体带了“电”，或者说带了电荷。 将两个充气后的气球悬挂起来，让它们碰在一起图（a）。用毛织品分别摩擦两个气球相接触的部分图（b）。放开气球后，你观察到什么现象？这能给我们什么启示？ “不友好”的气球 知识一 摩擦起电 图示 实验 现象 分析 （1）实验探究：两种电荷 【提出问题】 自然界中的电荷有几种？电荷间相互作用的规律是怎样的？ 【设计并进行实验】 将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近 互相 排斥 都是用丝绸摩擦过的玻璃棒，两玻璃棒带的电荷一定是同种电荷 1. 探究电荷的种类和相互作用规律 知识二 两种电荷的相互作用 知识二 两种电荷的相互作用 图示 实验 现象 分析 用毛皮摩擦过的橡胶棒与用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近 互相 吸引 用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷不是同种电荷 将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近 互相 排斥 都是用毛皮摩擦过的橡胶棒，两橡胶棒带的电荷一定是同种电荷 知识二 两种电荷的相互作用 【结论】 ①用丝绸摩擦过的玻璃棒跟用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷是不同的。 ②电荷间有相互作用，相同电荷及不同电荷间的相互作用不同。 （2）实验探究：自然界的电荷只有两种 想一想，物体带的电荷有没有这种情况：既和玻璃棒相排斥，也和橡胶棒相排斥；或既和玻璃棒相吸引，也和橡胶棒相吸引。 【设计与实验】用丝绸摩擦过的玻璃棒或毛皮摩擦过的橡胶棒靠近被检测的带电体，根据双方吸引或排斥的实验结果，判断该带电体所带电荷的种类。 知识二 两种电荷的相互作用 【第1组实验】选择饮料吸管和餐巾纸摩擦。 ①用大头针将饮料吸管固定，使其能自由转动。用餐巾纸摩擦饮料吸管使其带电（注意：吸管带负电）。 ②用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近饮料吸管一端，记录观察结果（排斥）。 ③用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近饮料吸管一端，记录实验结果（吸引）。 排斥 吸引 知识二 两种电荷的相互作用 【第2组实验】选择用干燥的毛巾和气球摩擦。 ①把气球悬吊起来，用干燥的毛巾和气球摩擦使气球带电（注意：气球带负电）。 ②用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近气球，记录观察结果。（吸引） ③用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近气球，记录实验结果。（排斥） 吸引 排斥 知识二 两种电荷的相互作用 【分析论证】从实验现象发现，各小组选择的带电体所带的电荷，凡是和毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的，一定和丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥。凡是和丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引的，一定和毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥。这也就意味着，摩擦后的带电体所带的电，只有两种可能，要么与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电相同，要么与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电相同。 【归纳总结】许多科学家做了无数的实验发现，自然界中，所有带电的物体，凡是和毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的，一定和丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥。凡是和丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引的，一定和毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥。从没发现第三种现象——既和玻璃棒相排斥，也和橡胶棒相排斥；或既和玻璃棒相吸引，也和橡胶棒相吸引。 由此可以推理，自然界中只存在两种电荷，一种电荷与用丝绸摩擦后的玻璃棒带的电荷相同，另一种电荷与用毛皮摩擦后的橡胶棒所带的电荷相同。 知识二 两种电荷的相互作用 （3）两种电荷 正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。正电荷用“+”号表示。 负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。负电荷用“-”号表示。 （4）电荷间的相互作用规律 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 视频《怒发冲冠》 知识二 两种电荷的相互作用 （5）电荷量 ①电荷的多少叫做电荷量，用字母Q表示。 ②单位：在国际单位中，电荷量 Q 的单位是库仑，简称库，符号是“C”。一根实验室中常用的玻璃棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。 查利·奥古斯丁·库仑（1736—1806），法国物理学家、工程师。1806年8月23日，库仑因病在巴黎逝世，终年七十岁。 2. 验电器 （1）验电器的构造 金属球、金属箔、金属杆、绝缘塞等。 （2）验电器的工作原理 验电器的原理是：同种电荷相互排斥。如图所示，当带电体接触金属球时，两个金属箔片带同种电荷，会相互排斥，从而张开一定的角度。 知识二 两种电荷的相互作用 （3）使用方法 将被检验的物体与验电器的金属球接触，如果验电器的两片金属箔张开一定角度，则说明物体带电。 验电器能粗略地比较物体带电的多少。对同一个验电器来说，金属箔张开的角度越大，说明带电体带的电荷越多。 检验方法 （4）验电器检验物体带电的种类的方法 先让验电器带上某种已知的电荷，使两片金属箔张开一个小角度，然后再用被检验物体靠近验电器的金属球。 ①如果验电器两片金属箔的张角变大，说明被检验物体所带的电荷与验电器所带的电荷是同种电荷。 ②如果验电器两片金属箔的张角变小，或先闭合后张开，说明被检验物体所带的电荷与验电器所带的电荷是异种电荷。 知识二 两种电荷的相互作用 知识二 两种电荷的相互作用 【例题1】a、b是两个轻质泡沫小球，c是用丝绸摩擦过的玻璃棒，a、b、c之间相互作用的情境如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．球a一定不带电 B．球a可能带负电 C．球b一定带正电 D．球a、b靠近时一定相互吸引 c是用丝绸摩擦过的玻璃棒，经丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。 AB．a与c相互吸引，a可以带负电，也可以不带电，故A错误，B正确，A符合题意；B不符合题意； A 故选A. C．b与c相互排斥，故b与c带同种电荷，即b球一定带正电，故C不符合题意； D．a球可能带负电，也可以不带电，b球带正电，所以a、b靠近时一定相互吸引，故D不符合题意。 【例题2】如图所示，将一根与丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属箔片张开的验电器，发现两片金属箔先闭合后张开。关于验电器所带的电荷，下列说法正确的是（　　） A．验电器原来带正电 B．验电器一直带负电 C．验电器先带负电后带正电 D．验电然先带正电后带负电 与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，缺少电子，当玻璃棒与验电器接触时，发现两片金属箔先闭合，即一部分电子从验电器转移到玻璃棒上，发生了中和现象，金属箔先闭合，即原来的验电器带负电，后金属箔张开，且张开的角度更大，是因为玻璃棒所带的正电量大于验电器所带的负电量，金属箔带上了正电荷，同种电荷相互排斥而张开，故验电器先带负电后带正电，故C正确，故ABD错误。 C 故选C. 知识二 两种电荷的相互作用 知识四 摩擦起电的实质 静电感应 原子 电子 原子核 原子的核式结构模型 常见的物质由分子、原子构成，有的分子由多个原子构成，有的分子只由一个原子构成。 （1）原子的核式结构模型 原子由原子核和核外电子组成，电子绕原子核做高速运动。原子核由质子与电子组成。 1. 原子的核式结构模型 （2）电子 电子是带有最小负电荷的粒子。常用符号e表示最小电荷量，e=1.6×10-19C，任何带电体所带电荷都是e的整数倍。 2. 摩擦起电的实质 通常情况下，原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，所以整个原子不带电。 摩擦起电不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。 带正电荷 带负电荷 束缚能力弱 的失去电子 束缚能力强 的得到电子 不同物质的原子核 束缚电子的本领不同 相互摩擦时 知识四 摩擦起电的实质 静电感应 视频讲解——《摩擦起电的原因》 知识四 摩擦起电的实质 静电感应 3. 静电感应 当带电的物体与未带电的导体（容易导电的物体叫导体，如各种金属材料等）相互靠近时，由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布；导体内与带电体电荷性质相反的电荷会被吸引到带电体附近，电荷性质相同的电荷则被排斥到远离带电体的导体的另一端。这种现象叫静电感应。 静电感应 知识四 摩擦起电的实质 静电感应 4. 静电现象 摩擦起电、静电感应等都是静电现象。静电现象在生活中很常见，如冬天脱毛衣时常会听到“啪啪”的声响，这就是静电现象。塑料梳子吸小纸屑、塑料棒使水流弯曲等也都是静电现象。静电现象在现代技术中有很多应用，如静电复印、静电植绒等。 静电复印 静电植绒 知识四 摩擦起电的实质 静电感应 【例题3】如图所示，气球与身上的毛衣摩擦过程后，可以吸起纸屑，下列说法正确的是（ ） A．毛衣与气球摩擦过程中创造了电荷 B．气球能带上电荷，说明气球是导体 C．用毛衣摩擦过的气球只能吸引纸屑 D．毛衣和气球间一定发生了电子转移 AB．摩擦起电的实质是电荷的转移，得电子的物质带负电，失去电子的物质带正电，气球能带上是因为摩擦起电，气球是绝缘体，故AB错误； C．根据带电体能够吸引轻小物体和两种电荷之间的相互作用可知，用毛衣摩擦过的气球不仅能吸引纸屑，还可以吸引异种电荷，故C错误； D．摩擦起电的实质是电荷的转移，因此毛衣和气球摩擦过程中不是创造了电荷，只是电荷的转移，故D正确。 D 故选D. 知识四 摩擦起电的实质 静电感应 【例题4】如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，下列说法正确的是（ ） A．此时A带正电，B带负电 B．此时A、B都带负电 C．移去C，A、B下部的金属箔都闭合 D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 AB.将带正电荷的物体C置于A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电，故AB项与题意不相符； C.移去C后，由于电荷间相互作用，A、B恢复电中性状态，A、B下部的金属箔均闭合，故C项与题意相符； C 故选C. 知识五 静电感应 D．先把A、B分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，此时A所带电荷量仍然等于B的带电量，故A、B下部的金属箔仍然张开，故D项与题意不相符． 02 课堂总结 第一节 电是什么 课堂总结（1） 静电感应 电是什么 两种电荷 验电器 用摩擦的方法可使物体带电，带电体能吸引轻小物体 摩擦起电实质是电子的转移，两物体带上等量异种电荷 ①丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 “+” ②毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 “-” ③相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 ④电荷量：电荷的多少叫做电荷量，单位为库仑（C） 作用：检验物体是否带电. 工作原理：同种电荷相互排斥 原子核 （带正电） 电子（带负电） 带电体与未带电体靠近时，导体与带电体相互靠近的一端电荷性质相反 摩擦起电 原 子 课堂总结（2） 视频总结——《电是什么》 03 课后作业全解 第一节 电是什么 课后作业全解 1. 打扫房间时，小刚用干绸布擦穿衣镜，发现擦过的镜面黏上细小绒毛。这是因为擦过的镜面因 ___________ 而带了电。带电体有 _________ 的性质，所以绒毛被吸在镜面上。 摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，因此原来不带电的两个物体摩擦会带电，它们所带的电量在数值上必然相等，摩擦过的物体能够吸引轻小物体，所以绒毛被吸在镜面上。 与干绸布摩擦 吸引轻小物体 课后作业全解 2. 小明用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂着的泡沫小球，发现泡沫小球被吸引，则泡沫小球 ________ 带电；若泡沫小球被排斥，则泡沫小球 ________ 带电。（均选填“一定”或“不一定”） 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近悬挂着的泡沫小球，如果小球带正电，异种电荷会相互吸引；因为带电体具有吸引轻小物体的性质，所以小球也可能不带电； 如被排斥，因为同种电荷相互排斥，则泡沫小球一定带负电荷。 不一定 一定 课后作业全解 3．一个验电器的两个金属箔片因带电而张开，则这两个金属箔片一定（  ）。 A．带正电 B．带负电 C．带异种电荷 D．带同种电荷 验电器是利用同种电荷相互排斥的原理来检验物体是否带电的。由题意知，当带电体接触验电器的金属球时，由于两片金属箔上都带上和带电体相同的电荷互排斥而张开。故本题正确选项是D。 D 课后作业全解 4．四个悬挂着的带电泡沫小球，相互作用的情况如图所示。那么，D 球可能（  ）。 A．带与 A 球相同的电荷 B．带与 B 球相同的电荷 C．带与 C 球相同的电荷 D．带与 A 球不同的电荷 A和B相互排斥，因此它们一定带同种电荷，可能是正电，也可能是负电； B和C相互排斥，则C与B带同种电荷，所以ABC带同种电荷； C和D相互吸引，因为都是带电小球，则D带的电荷与ABC不同，故A符合题意，BCD不符合题意。 A 故选A。 课后作业全解 5．在冬天较干燥的条件下，当你触摸门把手，或与人握手时，常有被电击的感觉。请你解释这是为什么。 冬天较干燥的条件下，人体与衣服之间摩擦产生电荷，并积累到较多电荷，触摸门把手或与人握手时发生放电现象，（有电流通过人体）所以常有被电击的感觉。 课后作业全解 1. 验电器能否检验物体带的是正电荷还是负电荷？ 答：用验电器不能直接检验带电体带的是正电荷还是负电荷，但有时可以间接知道带电体带的是什么电荷。 例如:先让验电器带上某种已知的电荷，使两片金属箔张开一个小角度，然后再将被检验物体接触验电器的金属球，如果验电器两片金属箔片的张角变大，说明被检验物体所带的电荷与验电器所带的电荷是同种电荷；如果验电器两片金属箔片的张角减小或先闭合后张开，说明被检验物体所带的电荷与验电器所带的电荷是异种电荷。 课后作业全解 2. 示例:手拿金属棒摩挤能带电吗? 答：不能。人体和金属棒都是导体，电荷会沿金属棒和人体进入大地，金属棒不能带电。 04 综合提升训练 第一节 电是什么 综合提升训练 1. 甲、乙、丙三个轻质小球相互靠近时的情景如图所示。若甲球带正电，则下列说法正确的是（　　） A．乙球一定带负电 B．丙球一定带负电 C．丙球可能不带电 D．乙和丙的情景展示了验电器的原理 ABC．由左图知，甲球与乙球靠近时相互排斥，已知甲球带正电，根据同种电荷相互排斥可知，乙球一定带正电；由右图知，乙球与丙球靠近时相互吸引，根据异种电荷相互吸引可知，丙球可能带负电；但带电体能够吸引不带电的轻小物体，所以丙球也可能不带电；故C正确，AB错误； D．验电器的原理是同种电荷互相排斥，故D错误。 C 故选C. 综合提升训练 2. 如图，毛皮摩擦过的塑料梳子能吸引小纸屑，摩擦过程中（ ） A．创造了电荷 B．毛皮和塑料梳子带同种电荷 C．正电荷在毛皮和塑料梳子间转移 D．负电荷在毛皮和塑料梳子间转移 A．摩擦起电的实质是电荷的转移，毛皮与梳子摩擦的过程中不会创造电荷，故A不符合题意；B．毛皮与梳子原子核束缚核外电子的本领不同，电子在毛皮和梳子之间转移，得到电子的带负电，失去电子的带正电，毛皮与梳子会带异种电荷，故B不符合题意； CD．毛皮与梳子摩擦，由于毛皮与梳子原子核束缚核外电子的本领不同，电子在毛皮和梳子之间转移，电子带负电，所以负电荷在毛皮和塑料梳子间转移，故D符合题意，C不符合题意。 D 故选D. 综合提升训练 3. 如图所示，验电器原来不带电，当带电体靠近还没有接触到验电器的金属球时，验电器的金属箔也会张开，下列说法正确的是（　　） A．若带电体带正电荷，则金属箔带正电荷 B．若带电体带负电荷，则金属箔和金属球都带负电荷 C．若带电体带正电荷，则金属箔和金属球都带正电荷 D．若带电体带负电荷，则验电器 有一部分正电荷转移到带电体上 B．带负电的物体，靠近不带电的验电器金属球时，金属箔片会张开，负电荷会被排斥到远端的金属箔上，此时金属球上带的是正电，金属箔片上带的是负电，B错误； D．带电体和验电器没有接触，它们之间没有电荷转移，故D错误。 A 故选A. AC．带正电的物体，靠近不带电的验电器金属球时，金属箔片会张开，负电荷会被吸引到带电体附近的金属球上，此时金属球上带的是负电，金属箔片上带的是正电，故A正确，C错误； 综合提升训练 4. 静电复印技术已经逐渐走入人们的生活，小华利用身边的素材来简单模拟静电复印原理，具体操作步骤如图所示。 （1）找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面，目的是使塑料板_______； （2）用干燥的手指在塑料板上写一个“大”字，其目的是借助人体将“大”字部分的电荷导走，因为人体具有______性； （3）将塑料板平放，在上面均匀地撒上一层干木屑，再将塑料板缓慢竖起，一个“大”字就在塑料板上显现出来了，“大”字部分的干木屑滑落是因为___________ ，其他部分的干木屑被吸引是因为___________； （4）产生静电现象的原因是______ 发生了转移（选填“电子”或“原子核”）。 重力的作用 带电体可以吸引轻小物体 导电 带电 电子 综合提升训练 （1）用摩擦的方法可使物体带电，因此找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面可以使塑料板带电。 （2）由于人是导体，因此可以借助人体将“大”字部分的电荷导走。 （3）由于带电体能吸引轻小物体，所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时；将塑料板缓慢竖起，“大”字部分的干木屑由于没有电荷吸引而在重力作用下滑落，其他部分的干木屑被吸引是因为带电体能吸引轻小物体。 （4）摩擦起电的实质是电子之间的转移，得到电子的带负电，失去电子的带正电。 综合提升训练 5. “金陵金箔”轻薄柔软，堪称“中华一绝”。金箔的正确拿取方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦，羽毛和纸垫带上了_____（选填“同种”或“异种”）电荷，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示，羽毛吸住金箔的原因_________ ，如图丙、丁是自制的简易验电器，其中______（选填“丙”或“丁”）的工作原理和上述原因相同。 带电体有吸引轻小物体的性质 异种 丁 综合提升训练 由于羽毛与纸垫束缚电子的能力不同，所以它们在摩擦过程中，一个得到电子、另一个失去电子，会带上异种电荷。 羽毛带了电，靠近金箔，由于带电体有吸引轻小物体的性质，所以羽毛即可将金箔吸住。 图丙装置中，当带电体接触金属棒时，下面的金属箔片张开，其原理是同种电荷相互排斥；图丁中带电体吸引不带电的铝箔条，其原理是带电体可以吸引其他轻小物体，所以图丁装置工作原理和上述原因相同。 综合提升训练 6. 在“探究电荷的种类和相互作用规律”的实验中： （1）如图，实验发现两根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近时会相互______，而用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们之间会相互______，丝绸摩擦过的玻璃棒、毛皮摩擦过橡胶棒所带电荷是______的（选填“相同”或“不同”）； （2）大量实验证明，自然界所有的带电体带的电荷要么与玻璃棒相同，要么与橡胶棒相同，所以自然界有且只有______种电荷存在； （3）进一步实验发现，毛皮摩擦过的橡胶棒带的是负电，橡胶棒带负电是因为______（选填“得到”、“失去”或“创造”）了电子，所以摩擦起电的本质是___________。 排斥 解析见下页 吸引 不同 电子的转移 得到 两 综合提升训练 （1）两根用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，同种电荷会相互排斥。用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的是不同的，是异种电荷，异种电荷会相互吸引。 （2）自然界中带电物体靠近带电的玻璃棒或橡胶棒，凡是与玻璃棒吸引的，会与橡胶棒排斥；与橡胶棒吸引的，会与玻璃棒排斥，说明自然界中只有两种电荷。 （3）毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒的原子核束缚电子的本领比毛皮强，在摩擦时，毛皮上的一部分电子转移到橡胶棒上，橡胶棒因为得到电子而带负电，所以摩擦起电的实质是电子的转移。 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$