13.1 两种电荷（教学课件）物理沪粤版2024九年级上册

生活中的静电磁铁之所以能吸取金属，是因为它有一股特别的力量叫做磁力。磁力是由电流产生的，你知道你的身上也有磁力吗？比如说头发有时候天气很干燥，妈妈给你梳头发的时候有没有出现过什么特别的现象？天气干燥的时候梳头，头发经常会飞起来，感觉越梳越乱，仔细听还能听到很小的噼啪声，如果房间里的光线比较暗，还会看到一些细微的亮光，这就是头发的磁力，叫做静电。除了头发以外，你还感受过身体其他部位的静电吗？我们是快乐的艾利特宝贝家族。 用毛皮摩擦橡胶棒使其带电，将其接触验电器的金属球，验电器的箔片张开。这是利用了两拨片带有同种电荷就会相斥的原理，用于检验物体是否带电。 或她的头发怎么都竖起来了。它与梳子吸起头发的现象有什么区别和联系呢？ 用毛皮摩擦橡胶棒。使其带电靠近。轻小物体，可以看到倾向物体被吸引起来。 物质本身是具有电结构的，正常情况下，物体是由中性的原子所组成。当两种不同的物体相互摩擦时，哪种物体的原子对电子束缚较弱，电子就会转移到对其束缚较强的物体上，结果失去电子的物体带正电，得到电子的物体带等量的负电。丝绸跟玻璃摩擦后，玻璃棒失去了电子带正电，而丝绸得到电子带负电，橡胶棒在摩擦后获得电子带负电。 在日常生活中，我们会碰到由摩擦而产生静电，如在脱外衣时，外衣与毛衣摩擦会产生小火花，同时还能听到噼啪的响声。用塑料梳子梳头，头发会随着梳子飘动起来。用人造纤维制造的衣服，其表面经常会吸取一些轻、小的物体，赶都赶不掉，这些都是摩擦起电后的现象。 相信你们都知道摩擦过丝绸的玻璃棒带正电，摩擦过毛皮的橡胶棒带负电。不过这正电和负电之间是怎样作用的呢？看一下便知用，一根带正电的玻璃棒靠近另一根可自由转动的，同样的玻璃棒，可转动的玻璃棒会被推走，而两根橡胶棒有着同样的效果，说明同种电荷间相互排斥。换一下用橡胶棒去靠近玻璃棒，发现玻璃棒靠过来了，所以一种电荷间相互吸引。来道题目，看看小胖子有三个精致小球，AB和C他知道A带正电，当A靠近B后，B被排斥开了，那么B的电性质当然是正电，同种电荷才会相互排斥吗？再将A靠近C发现C被吸过来了，C的电性就是带负电，一种电荷相互吸引等等。还记得我们的C是很轻的小球吗？其实即使C不带电，带电的A依旧能吸引轻小的C所以C可能带负电，也可能不带电。那我们再来个可怕的ABC3个轻质小球两两放在一起都相互吸引。一只A被丝绸摩擦过的玻璃棒排斥，B被毛皮摩擦过橡胶棒吸引。你知道ABC电性是怎样的吗？分析一下，如果三个小球都带电，那一定有两个是同种电性的，它们就会相互排斥就不对了，所以三个小球不全带电，又是一个正电一个负电，还有一个不带电，那么到底哪个对应哪个呢？A和正电荷排斥，所以A带正电，B和负电荷吸引，但是B不能再带正电了，所以B不带电，于是C带负电，你做对了吗？总结一下，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。相互排斥的一定是同种电荷，相互吸引的可能是一种电荷，也可能是带电体吸引了轻、小的物体，你明白了吗？呵呵。 null许多人都有过下面的经历，早晨梳头时越梳越乱。摩擦过的气球能粘在墙上。而用它靠近水流时，水流被吸引。用塑料梳子梳头，头发会随梳子飘起来。 两根橡胶棒，一根已经羽毛皮摩擦过，一根还没有。如何知道谁是带电的呢？可以用验电器，它的顶部是一个金属球，与金属杆相连接。金属杆穿过绝缘垫，其下端挂两片极薄的金属分装在玻璃瓶内。两片金属箔初始是闭合的，检验时将待测物体接触金属球，如果物体带电，就会有一部分的电荷传到两片金属箔上。由于同种电荷相互排斥，而金属箔带同种电荷，所以会彼此排斥而张开所带的电荷越多，张开的角度就越大。如果物体不带电，那就没有电荷传到金属箔上，金属箔就不会张开了。因此验电器可以检验物体是否带电。如果想知道物体带的是正电还是负电，又该怎么办呢？还是用验电器可以先用毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属球，此时橡胶棒带负电，金属箔也带上负点，因此会张开一定角度，再用被测物体靠近金属球。如果被测物体带负电，金属球上的负电荷会受到排斥，从而移动到金属箔片上，金属箔上的负电荷增多，张开的角度就会变大。如果被测物体带正电会怎样？验电器上的负电荷会受到吸引，更多的负电荷会移动到金属球上，金属箔上的负电荷就会减少，张开的角度就会变小。完美总结一下验电器的原理，就是同种电荷相互排斥，你记住了吗？呵呵。 沪粤版 九年级上册 第十三章 简单电路 13.1 两种电荷 学习目标 1．科学观念：形成电荷、正电荷、负电荷等物理概念，理解电荷间相互作用规律，构建对电的初步物理观念，能运用这些观念解释摩擦起电、静电现象等简单电现象； 2．科学思维：通过观察摩擦起电、电荷间相互作用等实验，经历科学探究过程，培养分析、归纳、推理等科学思维能力，如从实验现象归纳出电荷间相互作用规律； 3．科学探究：经历 “观察摩擦起电现象”“探究电荷间的相互作用” 等实验探究，学会制定简单实验方案，收集、分析实验证据，提升科学探究素养； 4．科学态度与责任：了解静电现象在生活、生产中的应用与防止，认识科学技术对社会发展的影响，培养将物理知识服务于生活、关注安全（如雷电防护 ）的责任意识，以及对物理历史（古代静电现象发现 ）的科学态度。 重点难点 教学重点： 1．理解摩擦起电现象，掌握电荷、正电荷、负电荷的概念； 2．探究并理解电荷间相互作用规律（同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引 ）； 3．了解验电器的工作原理及用途，知道物体带电的检验方法； 4．理解静电现象的应用（如静电喷涂、静电除尘等 ）和防止（如避雷针 ）实例，认识静电对生活、生产的影响。 1．从微观角度（原子结构、电荷转移 ）理解摩擦起电的本质，突破 “物体带电是由于电子转移” 这一抽象知识的理解； 2．准确运用电荷间相互作用规律，解释复杂情境下的静电现象，如生活中多种物体摩擦后的带电及相互作用情况分析； 3．区分静电现象的应用与防止原理，灵活联系实际举例并阐述，培养知识迁移和应用能力。 教学难点： 情景引入 要解决这个问题我们先看下面的视频，一起来学习一下！ 手摸静电球时，头发会竖起来，你知道是什么原因吗？ CONTENTS 探究新知 01 03 怎样知道物体带了电 02 04 电荷间的相互作用 静电现象的应用和防止 电是什么 PART ONE 电是什么 观察思考 人类对电的认识始于闪电。那么，闪电又是怎样产生的呢？电又是什么？ 导入 观察思考 活动1：观察摩擦起电现象 将塑料梳子（或玻璃棒）在干燥的化纤衣服（或丝绸）上摩擦几下，再将梳子（或玻璃棒）的一端靠近纸屑，你观察到了什么现象？ 现象：带电的梳子（或玻璃棒 ）靠近纸屑时，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，会观察到纸屑被梳子（或玻璃棒 ）吸引起来 ，比如纸屑会吸附到梳子或玻璃棒上 。不过要注意，若后续电荷发生中和等情况，吸附的纸屑可能又会掉落。 观察思考 摩擦起电 1、在物理学中，摩擦过的塑料梳子和玻璃棒能够吸引轻小物体，就说明它们带了电或者说有了电荷 把带电的物体称为带电体 用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电 2、物体带电的性质：能吸引轻小物体 观察思考 两种电荷的定义 1）自然界中有且只有两种电荷：正电荷和负电荷       2）丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷规定为正电荷                 毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷规定为负电荷 PART TWO 电荷间的相互作用 观察思考 活动2：探究电荷间的相互作用 我们用图 所示的实验来研究这个问题。 （1）如图（a）所示，两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时，会发生怎样的现象？ （2）如图（b）所示，两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，又会发生怎样的现象？ （3）如图（c）所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，情况又怎样呢？ 观察思考 活动2：探究电荷间的相互作用 （1）丝绸摩擦过的玻璃棒：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒失去电子带正电。两根带正电的玻璃棒靠近，因同种电荷相互排斥，会观察到它们相互远离 。 （2）毛皮摩擦过的橡胶棒：毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒得到电子带负电。两根带负电的橡胶棒靠近，由于同种电荷相互排斥，会看到它们相互远离 。 （3）丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒：前者带正电，后者带负电，根据异种电荷相互吸引，二者靠近时会相互靠近 。 归纳拓展 活动2：探究电荷间的相互作用 结论：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 1）两个相互排斥的小物体，他们一定带同种电荷  2）两个相互吸引的小物体，他们可能带异种电荷，也可能一 个带电，另一个不带电 拓展举例 活动2：探究电荷间的相互作用 当起电盘转动起来后，两个金属球就会带上异种电荷，当电荷积聚到一定程度时， 两球间就会发生火花放电。 闪电是带异种电荷的云层间或带电云层和大地间的一种瞬间发生的大规模放电现象  实验表明，物体带电时，它的尖端容易产生放电现象。这种现象叫做尖端放电 阅读思考 电从哪里来 —— 原子结构与电荷转移 原子结构基础 物体由原子构成，原子包含带正电的原子核（由带正电的质子、不带电的中子组成 ）与核外带负电的电子 。 物体电中性原理 通常原子中电子数和质子数相等，物体呈不带电状态 。 摩擦起电本质 两物体摩擦时，一方失去电子（失电子物体带正电 ），另一方得到电子（得电子物体带负电 ）。如丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒失电子带正电，丝绸得电子带负电 。 PART THREE 怎样知道物体带了电 验电器 阅读思考 1、验电器结构： 2、验电器作用：检验物体是否带电 验电器 3、工作原理： 利用接触带电的方法，使验电器两金属箔片带上同种电荷相互排斥而张开，带电体所带的电越多，验电器金属箔片张开的角度就越大 验电器 4、判断物体带电的方法 1）看物体是否能够吸引轻小物体，若能吸引轻小物体，则带      电，否则不带电     2）看物体和已知带电物体间是否有相互排斥作用力，若有排      斥力，则带与已知带电体同种的电荷，否则不能确定。      3）把物体接触验电器的金属球，看验电器的金属箔是否张开      若张开，则带电，否则不带电。 PART FOUR 静电现象的应用和防止 静电的应用 1）带电体基本性质的应用（带电体能吸引轻小物体）      2）给物质的微粒带上电荷，使带电微粒在异种电荷的吸引下 定向运动到指定位置。                 如静电除尘、静电喷漆、静电复印等。 静电防护 利用导体将物体带有的电荷中和或传到大地上，从而避免危险如避雷针、油罐车底部拖地的铁链等。 归纳总结 有关静电现象的例子：静电除尘、静电喷涂、静电复印；电视机、电脑屏容易吸附灰尘，裤子在秋天容易吸附灰尘，雷暴。 检验物体是否带电的三种方式 （1）利用带电体吸引轻小物体的性质 （2）利用电荷间相互作用规律，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 （3）用验电器来检验。 信息浏览 —— 古代静电现象发现 西汉时期，《春秋纬・考异邮》中记载 “瑇（玳）瑁吸褖（ruò）”，意思就是经过摩擦的玳瑁能够吸引微小的物体。西晋时期，张华所写的《博物志》中记载：“今人梳头、脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声。” 梳子与头发摩擦而起电，外衣与不同质地的内衣（如毛皮与丝绸）摩擦起电，不仅有光，还有声音产生，这是古人发现的两种常见的静电现象。 想一想 —— 课堂讨论 你还知道哪些静电现象的应用和防止的实例？与同学交流讨论。 类别 实例 原理及作用 静电应用 静电复印 利用静电吸附墨粉，使墨粉附着在纸张上完成复印，实现文件复制 静电喷涂 让涂料微粒带电，吸附到带相反电荷的工件表面，使喷漆均匀、高效，用于汽车、家具等喷漆 静电除尘 使空气中粉尘带电，吸附到电极上，净化空气、收集粉尘，用于水泥厂、发电厂等 静电防止 油罐车拖地铁链 将油罐车运输燃油时因摩擦产生的静电导入大地，避免静电积累引发爆炸 印染厂保持湿度 利用水汽导走纤维摩擦产生的静电，防止布料吸附灰尘、缠结，保障印染生产 电脑、电器接地 把电器工作时内部产生的静电通过接地导线引入大地，防止静电损坏元件、影响使用 课堂小结 布置作业 1．学习了摩擦起电的相关知识后，小彦同学拿梳子梳头发，结果出现了梳子把头发吸起来了，如图所示，产生该现象的原因是（　　） A．小彦的头发带有异种电荷 B．梳子与小彦头发带有同种电荷 C．摩擦的方法使电子发生了转移 D．摩擦的方法创造了电荷，使头发带了电 【答案】C 【答案】同 = 2．如图所示，甲、乙两个带电的气球，悬挂在天花板的同一个点上，静止时呈现如图所示情形，这两个气球带的是_________种电荷，其中甲球对乙球的力记为F1，乙球对甲球的力记为F2，可以判断F1___________F2。 3．N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布，熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm即______m的颗粒物，原因是：在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带______（正/负）电，具有______的作用。由于熔喷布有很好的______性，所以能长时间保留静电，但放在自来水龙头下冲洗晾干后，熔喷布对细微颗粒物的过滤效果严重下降，原因是：______。 【答案】3×10-7 负 吸引轻小物体 绝缘 潮湿后的熔喷布不再带电 4．如图所示，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，用餐巾纸摩擦吸管的其中一端使其带电，再用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近吸管的两端，发现吸管一端与橡胶棒相互排斥，另一端与橡胶和相互吸引，据此我们可以判断： （1）吸管与橡胶棒相互排斥的一端______，与橡胶棒相互吸引的一端______（以上两空均填“带正电”“带负电”或“不带电”）； （2）餐巾纸和吸管摩擦起电时，吸管______（填“失去”或“得到”）电子。 【答案】 带负电 不带电 得到 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Lavf58.45.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $$null好久不见，小胖子蓄了一头长发，当他拿着塑料梳子梳头时，发现头发随着梳子飘起来了，这是什么现象？摩擦起电。塑料梳子与头发摩擦之后带上了电荷，而带电体会吸引轻小物体，所以头发就随着梳子飘起来了，摩擦起电现象非常多。不过人们发现自然界只有两种电荷，一种是用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，一种是用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。但为什么会摩擦起电呢？首先我们得知道原子的结构，原子由一个原子核和一定数目的电子构成，电子绕着原子核高速运动，原子核在正电，电子带负电，而原子核带的正电荷，电子带的负电一样多，因此物体对外不带电。其次，不同物质的原子核束缚电子的本领不同，比如毛皮与橡胶棒相比，毛皮束缚电子的本领要弱，橡胶棒束缚电子的本领要强一些。二者一顿摩擦，毛皮上的电子会被橡胶棒抢走，于是三张帮抢到了电子，抢来了负电荷，自己就带上负电了。而毛皮失去了电子，被人抢走了负电荷，自己就带上正电了。所以我们并没有创造电荷，只是电子发生了转移。那么你肯定知道用丝绸摩擦过的玻璃棒为啥带正电了，因为二者相比，玻璃束缚电子的本领要弱一些。与丝绸摩擦时，玻璃的电子被丝绸抢走了，失去电子，失去负电荷，所以它就带正电了。而丝绸抢到了电子，得到了负电荷，所以就带负电了。完美总结一下，摩擦起电，自然界有两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。摩擦没有创造电荷，只是电荷发生了转移。你学会了吗？呵呵。