内容正文:
初中物理鹿老师
第十五章 电流和电路
第十五章
电流和电路
初中物理鹿老师
第1节 两种电荷
第十五章 电流和电路
初中物理鹿老师
素养目标
物理观念:知道摩擦起电现象及实质;知道自然界中只存在两种电荷;了解电荷间的相互作用规律;知道验电器的构造、作用及原理;知道原子及其结构;知道静电的防止和利用。
科学思维:会应用摩擦起电知识解决相关现象,在学习过程中培养逻辑思维和抽象推理能力。
科学探究:通过实验活动感受摩擦起电现象,培养观察能力和实验操作能力;通过实验,探究两种电荷间的相互作用规律,培养运用科学方法进行探究问题、分析问题的能力。
科学态度与责任:培养学生对科学的兴趣和探索精神,激发学生学习物理的热情。培养自学能力,引导学生关注社会、关注科学发展。
初中物理鹿老师
重、难点
教学重点:通过摩擦起电现象认识自然界存在两种电荷;知道电荷间的相互作用规律;知道验电器的构造、作用及原理;知道原子及其结构;知道静电的防止和利用。
教学难点:通过实验推理得出自然界只存在两种电荷;知道摩擦起电的实质。
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两种电荷
与头发摩擦过的塑料梳子,能吸起纸屑;用气球摩擦头发,头发会随着气球飘起来……
为什么会出现这些现象呢?
1.摩擦过的物体带了“电”,或者说带了电荷。
2.用摩擦的方法使物体带电,叫作摩擦起电。
3.带电的物体叫做带电体。
4.带电体具有吸引轻小物体的性质。
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两种电荷
1.用丝绸分别摩擦两根玻璃棒,手持其中一根玻璃棒,靠近另一根被吊起的玻璃棒,观察有什么现象发生。
电荷间的相互作用
1.丝绸摩擦过的两根玻璃棒带的是相同的电荷;
2.两根玻璃棒相互排斥,即同种电荷相互排斥。
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两种电荷
1.用丝绸分别摩擦两根玻璃棒,手持其中一根玻璃棒,靠近另一根被吊起的玻璃棒,观察有什么现象发生。
2.用毛皮分别摩擦两根橡胶棒,手持其中一根橡胶棒,靠近另一根被吊起的橡胶棒,观察有什么现象发生。
3.毛皮摩擦过的两根橡胶棒带的是相同的电荷;
4.两根橡胶棒相互排斥,即同种电荷相互排斥。
电荷间的相互作用
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两种电荷
1.用丝绸分别摩擦两根玻璃棒,手持其中一根玻璃棒,靠近另一根被吊起的玻璃棒,观察有什么现象发生。
2.用毛皮分别摩擦两根橡胶棒,手持其中一根橡胶棒,靠近另一根被吊起的橡胶棒,观察有什么现象发生。
3.手持用毛皮摩擦过的橡胶棒,靠近被吊起的用丝绸摩擦过的玻璃棒。观察有什么现象发生。
5.丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒带的是不同的电荷。
电荷间的相互作用
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两种电荷
1.用丝绸分别摩擦两根玻璃棒,手持其中一根玻璃棒,靠近另一根被吊起的玻璃棒,观察有什么现象发生。
2.用毛皮分别摩擦两根橡胶棒,手持其中一根橡胶棒,靠近另一根被吊起的橡胶棒,观察有什么现象发生。
3.手持用毛皮摩擦过的橡胶棒,靠近被吊起的用丝绸摩擦过的玻璃棒。观察有什么现象发生。
4.用纸巾摩擦塑料吸管,手持丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管,观察现象。再用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管,观察现象。
6.纸巾摩擦过的塑料吸管与丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引,与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥。
电荷间的相互作用
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两种电荷
电荷间的相互作用
大量实验表明:
物体所带的电荷或者与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相同,或者与用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷相同。
1.自然界只有两种电荷。
2.丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷。
3.毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷。
4.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
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两种电荷
电荷间的相互作用
5.电荷的多少叫作电荷量。
6.电荷量的单位是库伦,简称库,符号是C。
上述实验中的玻璃棒/橡胶棒,摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。
一片闪电所带的电荷,大约有几百库伦。
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两种电荷
电荷间的相互作用
7.如何判断一个物体是否带电?
①带电体具有吸引轻小物体的性质;
②根据电荷间相互作用规律:若吸管与已知带电体相互排斥,则一定带电,若相互吸引,则不一定带电;
③验电器:
a.作用:检验物体是否带电;
b.构造:金属球、金属杆、金属箔、绝缘垫等;
金属球
金属杆
金属箔
绝缘垫
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两种电荷
电荷间的相互作用
7.如何判断一个物体是否带电?
①带电体具有吸引轻小物体的性质;
②根据电荷间相互作用规律:若吸管与已知带电体相互排斥,则一定带电,若相互吸引,则不一定带电;
③验电器:
a.作用:检验物体是否带电;
b.构造:金属球、金属杆、金属箔、绝缘垫等;
c.使用:将被检验的物体与验电器的金属球相接触,观察验电器的金属箔,若张开一定的角度,则物体带电;
d.原理:同种电荷互相排斥。
金属球
金属杆
金属箔
绝缘垫
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两种电荷
电荷间的相互作用
7.如何判断一个物体带的是什么电荷?
①根据电荷间相互作用规律:
将吸管与毛皮摩擦过的橡胶棒接触,相互排斥,证明吸管带负电;
将吸管与丝绸摩擦过的玻璃棒接触,相互吸引,证明吸管带负电。
②验电器:
先用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器,验电器会张开一定的角度。
再让吸管接触验电器,观察到验电器张开的角度变小,即可证明吸管带的是负电荷。
若让另一个物体接触验电器,观察到验电器张开的角度变大,则该物体带的是正电荷。
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两种电荷
摩擦起电的原因
1.原子是由原子核和核外电子构成的。
2.原子核带正电,核外电子带负电。
3.通常情况下,原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷在数量上相等,原子整体不显电性,物体对外也不显电性。
核外电子
带有最小负电荷的粒子,e=1.6×10-19C。
原子核
+
+
+
+
-
-
-
-
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两种电荷
摩擦起电的原因
不同物体的原子核
束缚电子的本领不同
原子核束缚电子本领强
得到电子
带3个负电荷
原子核束缚电子本领弱
失去电子
带3个正电荷
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
-
4.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,使正、负电荷分开。
实质:电子的转移
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两种电荷
静电的防止和利用
由于摩擦后聚集了大量电荷,电荷间发生剧烈的作用而引起的现象叫作静电现象。
静电的防止和利用
两种电荷
两种电荷
验电器
用摩擦的方法可使物体带电,带电体能够吸引轻小物体
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:同种电荷互相排斥
原子核 (带正电)
核外电子(带负电)
静电现象:物体摩擦聚集的电荷发生剧烈作用的现象。
防止:静电释放器等。
应用:静电拖把、静电喷漆等。
摩擦起电
原 子
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课堂小结
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两种电荷
1.用塑料梳子梳干燥的头发时会发现,头发越梳越蓬松。这是因为梳子与头发摩擦,使头发带上了静电,由于同种电荷互相排斥,所以头发变得蓬松。生活中还有很多与静电有关的事例,除了课本上的,请你再举一例并加以说明。
初中物理鹿老师
练习与应用
解:
开门时,手触金属门把手被电击。
冬天衣物与身体摩擦产生静电,当手接触金属门把手时,电荷迅速释放,产生电击感。
15.1
两种电荷
2.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。如果丙物体带正电荷,甲物体带哪种电荷?
初中物理鹿老师
练习与应用
解:
首先,甲、乙、丙都是带电体。
如果丙物体带正电荷,乙物体吸引丙物体,根据异种电荷互相吸引,可得乙物体所带电荷为负电荷;
又因为甲物体排斥乙物体,根据同种电荷互相排斥,可得甲物体所带电荷为负电荷。
15.1
两种电荷
3.金属锡的原子核带50个电荷量与电子相等的正电荷,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量?为什么金属锡对外不显电性?
初中物理鹿老师
练习与应用
解:
原子核与核外电子数量一致,因此,金属锡的原子核外有50个核外电子。
每个电子所带电荷量为,则这些电子带的电荷量为。
因为金属锡原子核所带正电荷数量与核外电子所带负电荷数量相等,所以金属锡对外不显电性。
15.1
两种电荷
4.我们知道,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,那么摩擦后的毛皮和丝绸分别带什么电荷?说说你的理由。
初中物理鹿老师
练习与应用
解:
摩擦后的毛皮带正电荷。
因为摩擦起电的实质是电子的转移,毛皮与橡胶棒摩擦时,橡胶棒原子核束缚电子能力较强,得到电子带负电荷;毛皮原子核束缚电子能力较弱,失去电子带等量正电荷。
摩擦后的丝绸带负电荷。
因为摩擦起电的实质是电子的转移,丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒原子核束缚电子能力较弱,失去电子带正电荷;丝绸原子核束缚电子能力较强,得到电子带等量负电荷。
15.1
两种电荷
5.如图所示,用一段细铁丝做一个支架,竖直的部分作为转动轴。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,由此是否可以判断这个物体已经带电?
初中物理鹿老师
练习与应用
解:
(1)不可以
带电体除了吸引带有异种电荷的物体外,还具有吸引轻小物体的性质,所以不可以根据两者吸引而判断物体已经带电。
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两种电荷
初中物理鹿老师
练习与应用
解:
(2)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,玻璃棒会吸引吸管,所以根据异种电荷互相吸引,吸管带的是负电荷。
吸管与餐巾纸互相摩擦,吸管原子核束缚电子能力较强,得到电子带负电;则餐巾纸原子核束缚电子能力较弱,失去电子带等量正电。
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两种电荷
5.如图所示,用一段细铁丝做一个支架,竖直的部分作为转动轴。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。
(2)把用丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近,观察发生的现象,并回答:吸管带哪种电荷?餐巾纸带哪种电荷?为什么?
初中物理鹿老师
练习与应用
解:
(3)吸管与餐巾纸互相摩擦,吸管原子核束缚电子能力较强,得到电子带负电;则餐巾纸原子核束缚电子能力较弱,失去电子带等量正电。
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两种电荷
5.如图所示,用一段细铁丝做一个支架,竖直的部分作为转动轴。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。
(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?
6.把一段塑料绳撕成细条,中间打结固定在塑料管上,用干燥毛巾反复摩擦塑料细条,摩擦过的塑料细条张开,如图所示。动手做一做,说说摩擦过的塑料细条为什么张开。如何判断它带哪种电荷?
初中物理鹿老师
练习与应用
解:
当用干燥毛巾反复摩擦塑料细条时,毛巾与塑料细条之间发生电子的转移,使塑料细条带上同种电荷;
由于同种电荷相互排斥,所以塑料细条会张开。
用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近塑料细条,若玻璃棒吸引塑料细条,则根据异种电荷互相吸引,塑料细条带负电荷;若塑料细条排斥玻璃棒,则根据同种电荷互相排斥,塑料细条带正电荷。
用毛皮摩擦过的橡胶棒也可以判断塑料细条带哪种电荷。
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两种电荷
初中物理鹿老师
谢 谢
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