第1节 两种电荷（大单元教学课件）物理人教版2024九年级全一册

第十五章 电流和电路 物理九年级全一册 •人教版2024 第1节 两种电荷 01 02 03 04 物理观念 学生能识别摩擦起电现象，准确阐述带电体的性质。明确自然界存在两种电荷，掌握电荷间的相互作用规律。了解电荷量的概念及单位，理解摩擦起电的原因及本质。 科学思维 通过实验观察和分析，运用归纳、推理等方法，得出自然界存在两种电荷及电荷间相互作用规律。从微观原子结构角度，运用类比、模型等思维方法，解释摩擦起电现象。 科学探究 经历探究摩擦起电现象、电荷间相互作用规律的实验过程，学会提出问题、设计实验、选择器材、观察现象、收集数据、分析数据并得出结论，培养科学探究能力和实践操作能力。 科学态度与责任 培养严谨认真、实事求是的科学态度，积极参与小组合作交流，勇于质疑和创新。体会物理知识与生活的紧密联系，关注静电的应用与危害，增强将科学知识应用于实际的意识和社会责任感。 学习目标 教学重点 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。 对电荷的认识；通过实验进行推理，得出“只有两种电荷”的逻辑推理过程。 重点难点 为什么冬天睡觉脱毛衣会听见噼里啪啦的声音，还会出现火花？ 课堂导入 现象：摩擦过的塑料尺子、塑料梳子吸引碎纸屑； 摩擦过的气球吸引头发、细水流。这是为什么？ 课堂导入 　　我们的学习和生活离不开“电”，电可以存在于手电筒中，也可以像闪电那样神秘。地铁、家用电器、电脑、手机等都需要电才能工作，电使我们的房间充满光明。 令人震撼的闪电画面 电动车 手电筒　 什么是电呢？ 课堂导入 1.摩擦起电 ③带了电的物体叫做带电体。 ① 物体有了吸引轻小物体的性质——物体带了电，或者说带了电荷。 ②用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。 摩擦起电过程中，克服摩擦对物体做功，消耗的机械能转化为内能（摩擦生热）和电能（摩擦起电）。 ④ 带电体的基本性质——能够吸引轻小物体。 利用带电体能够吸引轻小物体的性质，可以检验物体是否带电。 知识点一 摩擦起电 探究新知 带电的物体间存在怎样的相互作用呢？ 2.生活中的摩擦起电现象 知识点一 摩擦起电 探究新知 知识点二 电荷间的相互作用 带电的物体间存在怎样的相互作用呢? 电荷间的相互作用 探究新知 知识点二 电荷间的相互作用 现象：毛皮摩擦的橡胶棒和丝绸摩擦的玻璃棒相互吸引 现象：两根丝绸摩擦过的玻璃棒带相同电荷相互排斥 现象：两根毛皮摩擦过的橡胶棒带相同电荷相互排斥 说明：丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷种类不同。 探究新知 知识点二 电荷间的相互作用 实验发现：电荷间有相互作用，相同电荷及不同电荷间相互作用不同。 无论用什么方法带电，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。 2.自然界只有两种电荷。 探究新知 知识点二 电荷间的相互作用 用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷，用“-”表示。 用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷，用“+”表示； 大量的实验发现：带电体凡是与丝绸摩擦的玻璃棒吸引的，一定与毛皮摩擦的橡胶棒排斥; 凡是与丝绸摩擦的玻璃棒排斥的，一定与毛皮摩擦的橡胶棒吸引。无论用什么方法带电，物体所带的电荷或者（不是）与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相同，或者（就是）与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷相同。 结论：自然界只有两种电荷（自然界中没有第三种电荷） 分析推理 逻辑推理 3.电荷间的相互作用规律：同种电荷互相 ，异种电荷互相 。 排斥 吸引 1.声音不能在真空中传播 2.牛顿第一定律 探究新知 知识点三 电荷量及测量 ②电荷的单位为库仑，简称库，符号是C。 1.电荷量Q ①电荷的多少叫做电荷量，简称电荷（或电量），用字母Q表示。 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10-7C。 闪电所带电的电荷，大约有几百库仑。 探究新知 ②验电器的构造： ①作用： 金属球、金属杆、金属箔、金属罩、绝缘垫等。 检验物体是否带电。 2.验电器 怎样来检验物体是否带电呢？ 我们用验电器可以检验。 想一想 金属球 金属杆 绝缘垫 金属箔 金属罩 验电器 知识点三 电荷量及测量 探究新知 ③验电器的工作原理： ④检验方法： 让物体接触验电器的金属球，若金属箔片张开，说明物体带了电。 金属箔张开的角度越大 ，说明金属箔片所带电荷量越多。 同种电荷互相排斥 知识点三 电荷量及测量 探究新知 知识点三 电荷量及测量 ⑤注意事项： b.验电器可以检验物体带电的种类 先使验电器带上某种已知的电荷，使两片金属箔张开一定的小角度，再由被检验物体靠近验电器的金属球。 a.验电器能大概地比较物体带电的多少。 金属箔张开的角度越大，说明带电体带的电荷越多。 若验金属箔的张角变大，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；若验金属箔的张角变小，或先闭合后张开，则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。 探究新知 知识点三 电荷量及测量 探究新知 知识点三 电荷量及测量 总结检验物体是否带电的方法： 1.用验电器来检验。 2.利用带电体能够吸引轻小物体的性质检验。 3.利用电荷之间相互作用的规律检验。 与带电体相互吸引的物体可能带和带电体不同种的电荷，也可能不带电。 甲带电体与橡胶棒带同种电荷 甲带电体与玻璃棒带异种电荷 探究新知 知识点四 探究摩擦起电的原因 知识点四 探究摩擦起电的本质 摩擦起电的原因 1. 原子的核式结构 常见的物质是由分子、原子等构成的，20世纪初，科学家发现原子也有内部结构。 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 核外电子 原子核 探究新知 ①原子核所带正电荷与核外所有电子所带的负电荷数量相等时，原子不显电性。 电子是带有最小负电荷的粒子。 ②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。 核外电子 原子核 知识点四 探究摩擦起电的本质 探究新知 知识点四 探究摩擦起电的本质 从这个现察来看，玻璃中原子核束缚电子的本领要弱于丝绸中的原于核。 丝绸 玻璃棒 玻璃棒失去电子的物体因为缺少电子而带正电； 丝绸得到电子的物体有了多余电子而带等量的负电。 探究新知 知识点四 探究摩擦起电的原因 不同物质的原子核 束缚电子的本领不同 束缚能力强 的得到电子 束缚能力弱 的失去电子 带负电荷 带正电荷 探究新知 知识点五 静电的防止和利用 探究新知 知识点五 静电的防止和利用 1. 静电现象 摩擦起电 开车门被电 梳子吸引头发 脱毛衣听见啪啪声 探究新知 知识点五 静电的防止和利用 2. 静电的危害及防止 ①静电的危害 ‌‌ 人体电击：静电放电对人体产生瞬间刺痛感，虽无致命伤害，但可能导致坠落、机械误操作等其他伤害。 生产损害与设备故障： 静电导致粉体堵塞管道、印刷品质量下降或纸张粘连；静电放电可击穿半导体元件，造成计算机故障或数据丢失。 爆炸和火灾：在易燃易爆环境（如加油站、化工车间）中，静电火花释放的能量可能引燃可燃气体、粉尘或液体，导致严重事故。‌ 探究新知 知识点五 静电的防止和利用 ②静电的防止 加快静电的消散： 接地处理：导体设备接地以泄放电荷；‌‌环境增湿：维持湿度40%-60%，减少电荷积累；‌‌使用抗静电剂或消除器：中和物体表面静电。 个体与场所防护‌： 易燃场所穿戴防静电服、鞋靴，并设置触摸式接地装置；‌‌电子车间采用导静电地板和清洁环境，防止粉尘吸附。 控制静电的产生： 限制流体流速，减少摩擦起电；‌‌避免使用化纤材料，优先选择棉、麻等天然纤维衣物。‌‌ 探究新知 知识点五 静电的防止和利用 静电喷涂：使喷出的雾状油漆带负电荷，待喷涂物件带正电荷，油漆液滴便会均匀地附着在物件表面，这就是静电喷涂。 静电除尘：使烟尘中的颗粒带上负电荷，颗粒便被吸引到带正电荷的金属网上，这就是静电除尘。 利用电荷间的相互作用，我们还可以实现静电复印、静电植绒、静电喷药等。 3. 静电的利用 探究新知 【题1】小明将塑料袋剪成细丝，用两块毛皮分别来回摩擦细丝和塑料管后，将细丝抛向空中，在其下方用塑料管靠近，细丝可以在空中飞舞，如图所示。下列说法中不正确的是【 】 A．毛皮摩擦后的细丝间会相互排斥 B．细丝和塑料管带上相同的电荷 C．摩擦时，正电荷在毛皮与塑料管之间发生了转移 D．该现象可以解释验电器的工作原理 【解析】A．毛皮摩擦后的细丝所带的电荷是相同的，同种电荷相互排斥； B．细丝可以在空中飞舞，细丝和塑料管带的是相同电荷，同种电荷相互排斥； C．在摩擦起电中，发生转移的是电子，得到电子的带负电，失去电子的带正电； D．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，与该现象的原理相同。 C 课堂练习 【题2】下列应用中，属于防止静电带来危害的是【 】 A．静电喷涂 B．静电除尘 C．静电复印 D．避雷针 【解析】A．静电喷涂，喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用； B．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用； C．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用； D．避雷针是为了把产生的静电导走，属于静电危害的防止。 D 课堂练习 【题3】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。 【解答】摩擦后的毛皮带正电荷；摩擦后的丝绸带负电荷。 毛皮和橡胶棒摩擦前都不带电，毛皮里的正电荷和负电荷数量相等。摩擦后橡胶棒带负电，橡胶棒得到了负电荷，则毛皮失去了等量的负电荷则毛皮带正电荷。 同理，丝绸和玻璃棒摩擦前都不带电，丝绸里的正电荷和负电荷数量相等。摩擦后玻璃棒带正电，玻璃棒失去了负电荷，则毛皮得到了等量的负电荷则丝绸带负电荷。 课堂练习 两种电荷 两种电荷 摩擦起电 实质：电荷（电子）转移 验电器 静电的防止和利用 产生原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同 正电荷和负电荷 相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 作用：检验物体是否带电 原理：同种电荷相互排斥 课堂小结 1.基础性作业：本课后习题中关于电荷间相互作用规律、摩擦起电本质等基础知识的题目。 2.拓展性作业： 查阅资料，了解静电现象在工业生产、科学研究等领域的应用，写一篇简短的科普报告，介绍其中一种应用的原理和实际用途。 布置作业 谢谢聆听 谢谢聆听 学习目标 Wxmm_9020230808 Lavf58.46.101 $$