15.1 两种电荷-2024-2025学年人教版物理九年级全一册

将PVC塑料管与一块干燥的绒布摩擦，再放到空的铝制易拉罐旁，你会观察到什么？这是为什么呢？ 第一节 两种电荷 第十五章 电流和电路 物理@罗老师 1.认识摩擦起电的现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用。 2.了解验电器的构造、原理及其作用及电子流动的方向。 3.了解原子结构,认识导体和绝缘体。 学习目标 将塑料梳子与头发摩擦后靠近纸屑，塑料梳子吸引纸屑 晚上脱衣服时，有时会发出响声，甚至出现火花 生活现象 （1）用塑料尺.笔杆与头发摩擦,再靠近碎纸屑,观察现象。 （2）用塑料梳子梳头发,观察现象。 摩擦后能吸引轻小物体 一、摩擦起电 讨论 摩擦过的物体能吸引轻小的物体，则说明该物体带了电荷。这种现象叫做摩擦起电现象。 一、摩擦起电 1.物体有吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电荷。 带电体的性质： 能吸引轻小物体 2.用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电。 把一张干燥的报纸紧贴在竖直墙壁上，松手后报纸会自行脱落.如果用铅笔的侧面迅速在报纸上摩擦几下，报纸就会“贴”在墙壁上.这是报纸和铅笔摩擦____________________________后，报纸与墙壁相互吸引的缘故.此时报纸相对于墙壁是_________的. 起电（带电或带了电荷） 静止 例 典例分析 例 下列现象不属于摩擦起电的是( ) A.在干燥的天气脱毛衣时会听到轻微的噼叭声 B.用干净的塑料梳子梳头发时，头发会随梳子飘起 C.化纤衣服穿在身上特别容易吸附灰尘 D.擦黑板时粉笔灰四处飘落 D 被毛皮摩擦过的橡胶棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电一样吗？ 二、两种电荷 思考 丝绸摩擦玻璃棒 毛皮摩擦橡胶棒 思考：带电物体间存在怎样的相互关系？ 实验1：将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近 现象：相互排斥 分析：同为丝绸摩擦过的玻璃棒，所带的电荷种类一定是相同的，相同种类的电荷间互相排斥 实验2：将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近 现象：相互排斥 分析：同为毛皮摩擦过的橡胶棒，所带的电荷种类一定是相同的，相同种类的电荷间互相排斥 实验3：将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 现象：相互吸引 分析：用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒，所带的电荷种类一定是不同的，不同种类的电荷间互相吸引 （3）用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷跟用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷种类是不同的。 （1）电荷间有相互作用； （2）相同的电荷间及不同的电荷间的相互作用不同； 自然界只有两种电荷 大量的实验事实表明：无论用什么方法带电，物体所带的电荷或者与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相同，或者与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷相同。 既然自然界中只有两种电荷，人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。 两种电荷 正电荷: 负电荷: “+” “-” 玻 正 橡 负 电荷间的相互作用规律 同种电荷互相排斥 异种电荷互相吸引 如图所示，A、B两个用丝线悬吊着的小球，相互作用情况如图所示，那么，下列说法正确的是（ ） A. 若A球带正电，B球一定带负电 B. 若A球带正电，B球可能不带电 C. A、B两个小球带异种电荷 D. A、B两个小球带同种电荷 A B D 同种电荷互相排斥 【中和现象】 1.等量的异种电荷放在一起完全抵消的现象叫中和现象。 2.中和现象并不是电荷的消失，而是电荷发生了转移，使正、负电荷抵消。 一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7 C 电荷量 （1）定义：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，通常用符号“Q ”表示。 （2）单位：库仑，简称：库，符号：C 5. 验电器 （2）作用：用验电器来检验物体是否带电。 金属球 绝缘垫 金属杆 金属箔 金属罩 接线柱 （1) 构造 验电器的原理：同种电荷相互排斥 验电器的工作原理 + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - 所带电荷量越多，金属箔张开的角度越大 例 用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻质小物体a，a被吸引过来，则a是（ ） A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.可能带负电，也可能不带电 D 因为带电体有吸引轻小物体的性质，因此该轻小物体可能带异种电荷，也可能不带电。 知识点 2 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。 原子核 核外电子 原子 核外电子 原子核 质子 中子 电中性 带正电 带负电 不带电 带正电 （3）原子结构 电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10-19 C。 氢原子示意图 锂原子示意图 在通常情况下,原子核所带的正电荷与所有电子总共带的负电荷在数量上相等,整个原子呈中性,也就是原子对外不显带电的性质。 不同物质的原子核束缚电子的本领不同。 （4）摩擦起电的原因 失去电子的物体因为缺少电子而带正电； 得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。 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。 同种物质组成的两个物体，原子核束缚电子的本领相同，相互摩擦时不会出现电子的转移，所以不会带电。 玻璃棒因少电子而带正电，与验电器金属球接触后，验电器上的部分电子会转移到玻璃棒上，从而使验电器的金属箔片上带上正电荷。 橡胶棒因多电子而带负电，与验电器金属球接触后，橡胶棒上的部分电子会转移到验电器上，从而使验电器的金属箔片上带上负电荷。 e e 接触带电的实质 电子转移 用塑料梳子在干燥的头发上梳几下，梳子上会带电，经检验梳子带的是正电，下列说法中正确的是（　　） A．梳子得到了一些电子 B．梳子得到了一些正电荷 C．梳子失去了一些电子 D．摩擦创造了电荷 摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷发生了转移，梳子带正电是因为失去了电荷 练一练 C 例 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，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是由于（　　 ） A．电子从毛皮转移到了橡胶棒 B．电子从橡胶棒转移到了毛皮 C．质子从毛皮转移到了橡胶棒 D．质子从橡胶棒转移到了毛皮 A 知识点 3 导体和绝缘体 实验1：使验电器A带电，用橡胶棒 连接验电器。 现象：验电器A、B金属箔的 张角没有变化。 分析：验电器A的电荷量没有变化，验电器B仍不带电。 结论：电荷在橡胶棒中不能自由移动， 说明橡胶棒不可以导电。 现象：验电器A的金属箔张开的角度 减小，B的金属箔由闭合变为张开。 实验2：使验电器A带电，用金属棒连 接两验电器。 分析：验电器B上也带了电。有一部 分电荷通过金属棒从A移动到了B，电荷发生了定向移动。 结论：电荷在金属中可以自由移动， 说明金属是可以导电的。 【实验目的】探究物体的导电程度 【猜想与假设】不同物质的导电程度不同 【实验器材】 【实验步骤】 （1）准备实验器材。 （2）连接实验器材，然后依次观察不同材料的导电情况并记录。 导体: （1）定义： 容易导电的物体叫做导体。 绝缘体： 不容易导电的物体叫做 绝缘体。 金属、人体、食盐（或酸碱盐）水溶液、大地、石墨、碳棒、水银等。 橡胶 、玻璃 、塑料、 陶瓷、纯净的水、干木、空气、油等。 （2）导体易导电的原因： 导体内部有大量的自由电荷。 （3）例子： （1）定义： （2）绝缘体不易导电的原因： （3）例子： 绝缘体内部几乎没有自由电荷。 导体和绝缘体 ①金属中可以自由移动的电荷是电子，叫做自由电子，自由电子带负电。 ②导体和绝缘体之间没有绝对界限。 ③绝缘体内并非不含电荷，而是缺乏能够自由移动的电荷。 导体和绝缘体之间的相互转化 我们经常在加油站看到一条醒目的标语“严禁用塑料桶装运汽油”，这是因为桶内汽油会不断与塑料桶摩擦，使塑料桶带了电，而塑料是_________（选填“导体”或“绝缘体”），不能及时将电荷转移，易造成火灾隐患. 绝缘体 解析：汽油是易燃物质，当用塑料桶装运汽油时，由于在运输过程中，汽油不断与桶壁摩擦而使塑料桶带电.又因塑料是绝缘物质，桶上的电荷不能传递与转移，从而桶上的电荷越积越多.当桶上电荷积累到一定程度，就会发生放电现象.放电产生的火花会引燃汽油，造成火灾或油桶爆炸事故，所以加油站用醒目的标语提醒人们不要用塑料桶装运汽油，以免发生意外事故. 例 典例分析 1. 下列不属于摩擦起电现象的是（　　） A．将用毛皮摩擦过的玻璃棒靠近碎纸屑时，碎纸屑被粘起 B．电风扇的塑料叶片上常沾满灰尘 C．用固体胶可以将照片粘在中考报名表上 D．用干燥的毛刷刷衣服时，毛刷上粘着许多细微杂物 C 2．关于绝缘体，下列说法正确的是（ ） A．绝缘体在任何情况下都不能导电 B．绝缘体不容易导电，也不能带电 C．绝缘体不容易导电，但能够带电 D．绝缘体内没有电子，因此它不容易导电 C 3.（河南中考）下列物品中，在通常情况下都是绝缘体的是（ ） A．玻璃棒、橡胶棒 B．铅笔芯、硬币 C．金属勺、塑料尺 D．陶瓷碗、盐水 A 4. 用丝线悬挂着A、B、C三个轻质小球，它们之间的相互作用情况如图所示，若C带负电，则（ ） A. B 可能带负电 B. A、B 一定都带正电 C. B 可能不带电 D. A 一定带负电 B B与C相互吸引，C带负电，则B带正电，A与B相互排斥，所以A与B都带正电 电荷 两种电荷 原子的核式结构 导体、绝缘体 同种相斥、异种相吸 验电器 电荷量 认识 微观 解释 引入 概念 作用规律 检验 引入 概念 1.有甲、乙、丙三个带电体，甲物体排斥乙物体，乙物体吸引丙物体。如果丙物体带正电，甲物体带哪种电? 教材习题 负电 解析；已知丙物体带正电，甲物体排斥乙物体，乙物体吸引丙物体，且甲、乙、丙均带电,则根据电荷间的相互作用规律可知,甲、乙均带负电。 2.如图15.1-6，用一段细铁丝做一个支架，作为转动轴，把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电。 ( 1)把某个物体放在带电吸管一端的附近，发现吸管向物体靠近，由此是否可以判断该物体已经带电? (2)把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，观察吸管运动的方向，并回答:吸管带的是哪种电?餐巾纸带哪种电?为什么? (3)吸管和餐巾纸摩擦起电时，哪个失去了电子?哪个得到了电子? 教材习题 教材习题 2. (1)不能确定该物体已经带电。因为吸管已经带电,带电体.能够吸引轻小物体,物体如果不带电,吸管也可能向物体靠近。(2)(3)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,如果吸管靠近玻璃棒，则吸管得到电子,带负电,餐巾纸失去电子，带正电;如果吸管远离玻璃棒,则吸管失去电子,带正电,餐巾纸得到电子,带负电。 3.金属锡的原子核带有50个大小与电子电荷相等的正电荷，它的原子核外有多少个电子?这些电子总共带多少库仑的电荷?为什么金属锡对外不显电性? 教材习题 50个 8x10-18 C由于原子核所带的正电荷量与核外电子正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等，解析: 在通常情况下，原子核所带的 正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等，因此金属锡原子核带有50个正电荷,它的原子核外带有50个电子，由于1个电子所带电荷量为1. 6x10-19 C,故这些电子总共带的电荷 Q=50x1.6x10-19 C=8x10-18 C。由于原子的原子核所带的正电荷数与核外电子所带的负电荷数相等，所以整个原子呈电中性,也就是对外不显电性。 Lavf57.62.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$