内容正文:
13.1 两种电荷
幻灯片 1:标题页
13.1 两种电荷
学习目标:
知道摩擦起电现象及带电体的基本性质
了解两种电荷的分类及命名
掌握电荷间的相互作用规律
认识验电器的构造、原理和用途
理解导体和绝缘体的概念及区别
幻灯片 2:引入 —— 生活中的电现象
想一想:这些现象你见过吗?为什么会发生?
干燥的天气里,用塑料梳子梳头发,头发会随梳子飘起来
脱毛衣时,有时会听到 “噼啪” 声,甚至能看到火花
用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑
油罐车行驶时,尾部常拖着一条铁链
这些现象都与 “电” 有关。物体经过摩擦后能够吸引轻小物体,这种现象就是摩擦起电,而电的本质与 “电荷” 密切相关。
幻灯片 3:摩擦起电与带电体
摩擦起电
用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。例如:
丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带电
毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带电
塑料尺摩擦头发,塑料尺带电
带电体的性质
带电体具有吸引轻小物体的性质。利用这一性质可以判断物体是否带电:将物体靠近碎纸屑(或轻小泡沫球),若能吸引,则物体带电。
摩擦起电的本质
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。
幻灯片 4:两种电荷的分类与命名
两种电荷的发现
科学家通过实验发现,自然界中只存在两种电荷。
正电荷
定义:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷,用符号 “+” 表示。
负电荷
定义:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷,用符号 “-” 表示。
电荷的多少
电荷的多少叫做电荷量,简称电量。
国际单位:库仑,简称库,符号为 “C”。
一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电量大约只有 10⁻⁷C,可见库仑是一个很大的单位。
幻灯片 5:电荷间的相互作用规律
实验探究
实验 1:用丝绸摩擦两根玻璃棒,将一根玻璃棒悬挂起来,用另一根靠近它,观察现象 —— 两根玻璃棒相互排斥。
实验 2:用毛皮摩擦两根橡胶棒,将一根橡胶棒悬挂起来,用另一根靠近它,观察现象 —— 两根橡胶棒相互排斥。
实验 3:用丝绸摩擦玻璃棒,毛皮摩擦橡胶棒,将玻璃棒悬挂起来,用橡胶棒靠近它,观察现象 —— 玻璃棒和橡胶棒相互吸引。
规律总结
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
这是判断物体带电性质的重要依据:若两物体相互排斥,则它们一定带同种电荷;若相互吸引,则可能带异种电荷,也可能一个带电、一个不带电(带电体吸引轻小物体)。
幻灯片 6:验电器
验电器的构造
验电器由金属球、金属杆、金属箔(两片薄金属片)和绝缘外壳组成。
工作原理
验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。当带电体接触验电器的金属球时,电荷通过金属杆传到金属箔上,使两片金属箔带上同种电荷,由于相互排斥而张开。
用途
检验物体是否带电:将物体接触金属球,若金属箔张开,则物体带电;否则不带电。
比较带电的多少:金属箔张开的角度越大,说明物体所带的电荷量越多。
初步判断电荷性质:需结合已知带电体,通过排斥或吸引现象判断(仅能通过排斥确定同种电荷)。
幻灯片 7:验电器的使用与现象分析
使用方法
检查验电器是否完好,金属箔是否自然下垂。
将待检验物体接触验电器的金属球(注意不要用手接触金属球)。
观察金属箔是否张开及张开的角度大小。
使用后,用手触摸金属球,将电荷导走(中和电荷)。
现象分析
金属箔张开:物体带电,电荷转移到金属箔上,同种电荷排斥导致张开。
金属箔张开角度大:物体带电量多,排斥力大。
接触后金属箔闭合:若验电器原本带电,说明物体带异种电荷,且电量相等(中和现象)。
幻灯片 8:电荷的转移与中和
电荷的转移
电荷可以从一个物体转移到另一个物体。例如:
用带电的玻璃棒接触验电器,玻璃棒上的部分电荷转移到验电器上。
用手触摸带电体,电荷会通过人体转移到大地(大地是巨大的导体)。
中和现象
定义:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象,叫做中和。
实例:带正电的物体与带等量负电的物体接触后,两者都不再带电(电荷中和)。
本质:正、负电荷相互抵消,并非电荷消失(电荷守恒)。
电荷守恒定律
电荷既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
幻灯片 9:导体和绝缘体
导体
定义:容易导电的物体叫做导体。
常见导体:金属(铜、铝、铁等)、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等。
导电原因:导体内部有大量可以自由移动的电荷(金属中是自由电子,溶液中是正负离子)。
绝缘体
定义:不容易导电的物体叫做绝缘体。
常见绝缘体:橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、干燥的空气和木材等。
不导电原因:绝缘体内部几乎没有可以自由移动的电荷,电荷被束缚在原子或分子范围内。
导体与绝缘体的应用
导体用于传导电荷或电流,如电线的芯线用铜或铝制作。
绝缘体用于防止漏电或触电,如电线的外皮用塑料或橡胶制作。
幻灯片 10:导体和绝缘体的相对性
导体和绝缘体没有绝对界限
在一定条件下,导体和绝缘体可以相互转化:
玻璃在常温下是绝缘体,加热到红炽状态时会变成导体。
干燥的木头是绝缘体,潮湿的木头会变成导体(水分和杂质使其导电)。
空气是绝缘体,但在高压下(如闪电时)会被击穿成为导体。
半导体
定义:导电性介于导体和绝缘体之间的材料,如硅、锗。
特性:导电性受温度、光照、杂质等因素影响显著。
应用:广泛用于电子技术,如制作芯片、二极管、三极管等。
幻灯片 11:课堂小结与练习
课堂小结
摩擦起电是电荷的转移,带电体具有吸引轻小物体的性质。
自然界只有两种电荷:正电荷(丝绸摩擦的玻璃棒)和负电荷(毛皮摩擦的橡胶棒)。
电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
验电器根据同种电荷相互排斥的原理工作,用于检验物体是否带电及比较电量多少。
导体容易导电(有自由电荷),绝缘体不容易导电(几乎无自由电荷),两者无绝对界限。
练习题
用丝绸摩擦过的玻璃棒带______电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带______电。
电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互______,异种电荷相互______。
关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A. 导体一定能导电,绝缘体一定不能导电 B. 导体内部有自由电子,绝缘体内部没有电子
C. 导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化 D. 金属是导体,所以金属中没有正电荷
用一个带电的物体去靠近一个轻质小球,小球被吸引,能否判断小球一定带电?为什么?
2024沪粤版物理九年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
13.1 两种电荷
第十三章 简单电路
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
课程目标
1.观察摩擦起电现象。
2.了解两种电荷及其相互作用的规律。
3.知道闪电是一种瞬间发生的大规模放电现象。
你在生活中遇到过这种情况吗?
电是什么
一
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,你看到了什么现象?
活动1
现象:
摩擦过的塑料梳子(或玻璃棒)能够吸引纸屑、头发等轻小物体。
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,我们把这种带电的物体称为带电体,把这种用“摩擦”的方法使物体带电的方式叫做摩擦起电。
物体都是由原子组成的,
原子由带正电的原子核和核外带负电的电子组成,
通常情况下,原子中的电子数和核子数是相等的。
所以,物体呈现不带电状态。
摩擦起电的本质是什么?
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。
束缚电子
能力弱
束缚电子
能力强
电子
带正电
带负电
不同的物体,原子核对核外电子的束缚能力不同。
摩擦起电的本质是电荷(电子)的转移。
自然界中有且只有两种电荷:正电荷和负电荷。
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。
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)两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时,会发生什么样的现象?
2)两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,情况怎样呢?
3)用丝绸摩擦过的玻璃棒跟毛皮摩擦过的橡胶棒靠近时,情况又会怎样呢?
电荷间的相互作用
二
活动2
用起电机模拟闪电现象
活动三
用起电机模拟闪电现象
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。
活动三
怎样知道物体带了电
三
1、验电器结构:
2、验电器作用: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
验电器的构造
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。
验电器的原理:同种电荷相互排斥
由于带电体能吸引轻小物体,所以可以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。
静电现象的应用和防止
四
1、应用
2、防止
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。
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1.小点用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面很容易沾上细小绒毛。这是因为他擦过的镜面因 而带了电,带电体有_________________的性质,所以绒毛被吸在镜面上,摩擦起电的实质是 在物体间转移。
摩擦
知识点1
摩擦起电
吸引轻小物体
电子
中考考法
2.用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电荷,失去电子的是__________(填“丝绸”或“玻璃棒”);用毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子带 电荷。
正
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玻璃棒
负
中考考法
3.在“探究电荷间的相互作用规律”的活动中,用干燥的丝绸摩擦过的有机玻璃棒和用干燥的毛皮摩擦过的橡胶棒,依次两两靠近,如图甲、乙、丙所示。
(1)根据实验现象,初步得出
电荷间相互作用的规律是:
同种电荷互相 ,
异种电荷互相 。
排斥
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知识点2
电荷间的相互作用
吸引
中考考法
(2)把其他经过摩擦而带电的物体分别去靠近上面的玻璃棒和橡胶棒,发现若跟玻璃棒相互吸引的,就会跟橡胶棒相互排斥,而跟橡胶棒相互吸引的,就会跟玻璃棒相互排斥,由此可推理得出的结论是自然界只存在 种电荷。
(3)如图丁所示,用上面的橡胶棒
靠近另一小棒,若它们相互排斥,
则小棒带 电。
两
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负
中考考法
4.[2024·镇江中考]小华做了一个趣味实验:取两根相同的塑料吸管,分别用细线系住吸管一端,再将两吸管另一端同时在自己的头发上摩擦起电,悬挂后靠近。她观察到的现象是( )
B
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中考考法
5.[2025·北京阶段练]将与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近轻质泡沫球,出现如图所示的情景。下列关于泡沫球带电情况,说法正确的是( )
A.一定带负电
B.一定不带电
C.可能带正电,也可能不带电
D.可能带负电,也可能不带电
D
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中考考法
6.[原创题]无论用带正电还是带负电的物体接触原来不带电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔都张开,这是因为接触后两片金属箔带 种电荷,金属箔张开的角度越大,说明物体带的电荷越 。
同
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知识点3
验电器
多
中考考法
7.[2025·六安月考]用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器,验电器金属箔张开,如图所示。接触瞬间,下列说法正确的是( )
A.有正电荷从玻璃棒转移到验电器
B.有电子从验电器转移到玻璃棒
C.有电子从玻璃棒转移到验电器
D.无法判断电荷转移情况
B
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中考考法
8.下列现象中,不能用静电知识解释的是( )
A.高大建筑物上要安装避雷针
B.刮风时墙角处积累了许多灰尘
C.电视机屏幕上容易吸附灰尘
D.地毯中夹杂不锈钢导电纤维
B
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知识点4
静电现象的应用和防护
中考考法
9.[2025·太原模拟]如图所示的是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后,可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。以下解释合理的是( )
A.静电除尘纸和地板摩擦创造了电荷
B.摩擦后的静电除尘纸与地板带有同种电荷
C.静电除尘纸吸附灰尘的原理与验电器相同
D.静电除尘纸吸附灰尘利用了带电体可以吸引轻小物体
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中考考法
10.[新考法]厨房烟雾中含有水汽、空气和油脂液滴等,直接排放会污染空气。抽油烟机可有效减少油烟污染,其中“静电分离”技术可让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当烟雾在两金属板间通过时,带电的油脂液滴会被一侧的金属板吸附,流入下方的油杯。下列能达到以上要求的是( )
D
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中考考法
11.[2024·重庆中考]用相同织物分别摩擦两个相同气球,用其中一个气球靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引起来,如图所示,说明摩擦可以使气球带上 ;然后将两个气球靠近,发现它们会相互 。
电荷
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排斥
中考考法
12.[2025年1月合肥期末改编]a、b、c三个轻质小球,a带正电,相互作用的情况如图所示,则c的带电情况是 (填“带负电”“不带电”或“带正电”);用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近c球,二者将互相 (填“吸引”或“排斥”)。
带负电
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吸引
中考考法
1.带电体的性质:
2.两种电荷
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷
静
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现
象
电荷间的作用:
正负电荷
4.验电器:
3.摩擦起电实质:
归纳与总结
5.静电现象的应用与防护:
防护:避雷针、油罐车底部拖地的铁链
应用:静电除尘、静电喷漆、静电复印
利用同种电荷相互排斥的原理,来检验物体是否带电的仪器。
电子的转移
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
带电体具有吸引轻小物体的性质
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
作业
谢谢观看!
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