11.1简单的静电现象（教学课件）物理新教材沪科版（五四学制）九年级上册

该初中物理课件围绕“简单的静电现象”，系统讲解摩擦起电、两种电荷及相互作用、验电器、导体与绝缘体等核心知识。课堂导入结合汉朝玳瑁吸引物体的历史记载和摩擦气球吸纸片的生活现象，通过提问引导学生从现象探究本质，构建由浅入深的学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，通过“摩擦塑料绳”“电荷相互作用”等自主活动培养科学探究能力，结合实验推理得出“两种电荷”体现科学思维。联系静电复印、油罐车防静电铁链等生活实例渗透科学态度与责任，结构化课堂小结帮助学生梳理知识。学生能提升探究与应用能力，教师可获得清晰教学流程与实例支持。

物理九年级上册 •沪科版（五•四学制） 第11章 静电与电流 第1节 简单的静电现象 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 认识摩擦起电现象； 知道验电器的构造、作用及工作原理，知道电荷量及其单位；知道原子及其结构、摩擦起电的原因 ；认识导体和绝缘体，了解电荷的定向移动和自由电子。 02 科学思维 通过实验，感受和领悟人们在认识“自然界中只有两种电荷”的过程中所运用的推理方法。 03 科学探究 通过实验，感受和领悟人们在认识“自然界中只有两种电荷”的过程中所运用的推理方法。 04 科学态度与责任 在探究问题的过程中，有克服困难的信心和决心，有主动与他人合作和交流的精神；密切联系实际，会运用摩擦起电的知识解释一些简单的相关现象。 教学重难点 教学难点 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; 物体的导电性；静电现象及其应用。 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；验电器中电荷转移问题。 课堂引入 观察 思考： 我国汉朝时期的文献也记载了摩擦过的玳瑁可以吸引细小物体的现象。 这是什么 现象？ 类似的现象在我们生活中也很常见，摩擦过的气球能吸起小纸片（图11-1-1），这是为什么呢？ 本节课通过实验探究静电的奥秘 —— 摩擦起电、电荷相互作用等知识。 知识点一 什么是摩擦起电现象 探索新知 做一做： (1）如下图所示，将塑料绳分成更细的丝，用手摩擦后将塑料细丝提起，便可看见塑料细丝飘起来。 分析：塑料细丝会散开，是摩擦使其带了电。 一、摩擦起电 塑料细丝飘起来 探索新知 一、摩擦起电 做一做：（2）探究摩擦起电现象 探究过程 现象 将与毛皮摩擦过的 塑料梳子靠近小纸屑 塑料梳子吸引小纸屑 将与毛皮摩擦过的塑料棒靠近细水流 细水流将会靠近塑料棒 探究归纳：由上面的现象可知，经摩擦后的物体具有共同的特性能吸引轻小物体。人们就说这些摩擦后的物体带了“电”，或者说带了电荷。 归纳新知 3.带电现象：这些摩擦后的物体带了“电”，或者说带了电荷。 1.摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。 2.带电体的性质：带电体能吸引轻小物体 。 一、摩擦起电 知识点 二、两种电荷及相互作用 探索新知 二、两种电荷及相互作用 与丝绸摩擦过的玻璃棒吸引纸屑 与毛皮摩擦过的橡胶棒吸引纸屑 摩擦后的塑料细丝散开，是摩擦使其带了电。 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？ 为什么摩擦后的塑料细丝散开？ 【思考】 探索新知: 1.用丝绸摩擦两根玻璃棒，手持一根玻璃棒，靠近另一根被吊起的玻璃棒，观察有什么现象发生。 2.两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，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。 【活动器材】 丝绸、2根玻璃棒，毛皮、2根橡胶棒。 自主活动 探究带电物体间的相互作用 【活动目的】 探索新知 【实验】 图示 实验 现象 分析 将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近 互相 排斥 都是用丝绸摩擦过的玻璃棒，两玻璃棒带的电荷一定是同种电荷 将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近 互相 排斥 都是用毛皮摩擦过的橡胶棒，两橡胶棒带的电荷一定是同种电荷 二、两种电荷及相互作用 图示 实验 现象 分析 用毛皮摩擦过的橡胶棒与用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近 互相 吸引 用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷不是同种电荷 大量的事实使人们认识到：自然界只有两种电荷,一种电荷与用丝绸摩擦后的玻璃棒带的电荷相同，另一种电荷与用毛皮摩擦后的橡胶棒所带的电荷相同。（正电荷、负电荷） 大量实验表明，电荷间存在相互作用，表现为吸引或排斥。 探索新知 【归纳总结】 大量实验表明，电荷间存在相互作用，表现为吸引或排斥。 1.两种电荷 正电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷规定为正电荷。 用“+”号表示。 负电荷：把用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷规定为负电荷。用“-”号表示。 2.电荷间的相互作用规律 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 探索新知 3.电荷量：电荷的多少叫做电荷量，用符号Q表示。 单位：库仑，简称：库，符号：C。 一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷大约只有10-7C；一片雷雨云带电的电荷大约有几十库仑。 两个电荷量分别为1库仑的带电体，相距1千米，相互作用力约为9000N。可见：库仑是一个很大的单位。 【归纳总结】 20世纪初，科学家相继发现原子核可以释放出质子和中子，原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的. 原子核 探索新知 探索新知 原子核带正电荷，核外电子带负电荷。在通常情况下，原子核内的正电荷跟核外电子所带负电荷的总量相等，整个原子呈中性，即不显电性。 4. 摩擦起电的实质 若中性原子失去电子，核外电子所带负电荷总量比原子核的正电荷少，则显示出带正电荷;若中性原子跟另外的电子结合在一起，则显示出带负电荷。 两个不带电的物体相互摩擦时，束缚电子本领弱的物体的电子会转移到另一物体上，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。 带正电荷 带负电荷 束缚能力弱 的失去电子 束缚能力强 的得到电子 不同物质的原子核 束缚电子的本领不同 相互摩擦时 探索新知 结果： 两物体带上了等量异种电荷 +5 -1 -1 -1 -1 -1 +5 -1 -1 -1 -1 束缚能力弱的 失去电子：带正电荷 +8 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 +8 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 束缚能力强的 得到电子：带负电荷 摩擦起电不是创造电荷，只是电荷从一个物体 转移到另一个物体。 不同物质的原子核 束缚电子的本领不同 摩擦起电的实质： 电子的转移 4. 摩擦起电的实质： 探索新知 电子的转移。 两物体带上了等量异种电荷 探索新知 1.如图是把丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一泡沫球的现象， 则泡沫球带 电 ，这是因为 。 练一练 同种电荷互相排 斥 正 2.将塑料绳的一端扎紧，尽可能将其撕成更多的细丝，用干燥的手从上向下捋几下______电荷（选填“同种”或“异种”），这种使塑料丝带电的方法称为 ，塑料丝带电的实质 是 。 电子的转移 同种 摩擦起电 探索新知 【例1】有三个带电的小球，甲吸引乙，乙吸引丙，那么当甲和丙靠近时，看到的现象是（   ） A.互相吸引 B.互相排斥 C.既不相吸也不相斥 D.无法判断 典型例题         B 探索新知 【例2】甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的场景如图所示,已知丙球与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,下列判断中正确的是 (　　) A.甲、乙两球均带正电 B.甲、乙两球均带负电 C.甲球带正电,乙球一定带负电 D.甲球带负电,乙球可能不带电 典型例题         D 探索新知 思考：如何检验物体是否带电？ 1.如果一个带电体与一个轻小物体互相吸引，那么这个轻小物体是否带电？ 2.如果一个带电体与一个轻小物体互相排斥，那么这个轻小物体是否带电？为什么？ 能 3.如果让你设计出一种检验物体是否带电的仪器，你会使用哪一种原理呢？ 不能 同种电荷互相排 斥 同种电荷互相排 斥 探索新知 5.验电器 （1）构造：金属球、金属箔、金属杆 （2）作用： 检验物体是否带电。 金属箔 金属罩 构造 探索新知 两个金属箔片带同种电荷，会相互排斥，从而张开一定的角度。 - - - - - - - - - - - - - - + +++ ++++ + + + + （3）原理： 同种电荷互相排斥 （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，带电体所带电荷量越多金属箔张开的角度越大。 若验电器金属箔不张开 则不带电。 接触起电：用带电体接触不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带等量的同种电荷。 静电感应：用带电体靠近不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带异种电荷。 静电感应 探索新知 6.拓展补充： 使物体带电的方法 1.摩擦起电 2.接触起电 3.感应起电 使物体带电的方法小结 探索新知 ★特别提醒：中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。 （1）如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。 （2）中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。 探索新知 3.一个带电体跟一个带正电的验电器的金属球相接触，观察到验电器的金属箔先闭合后又张开，根据这一现象可以判断（  ） A.带电体一定带有大量的正电 B.带电体一定带有大量的负电 C.带电体一定带有与验电器等量的正电 D.带电体一定带有与验电器等量的负电 B 练一练 知识点 三、如何判断物体能否导电 探索新知 如何判断物体能否导电 自主活动 如图11-1-4所示，取两个相同的验电器A和B:使4与带电体接触，4带电后其金属箔张开;B不带电，B的金属箔闭合。 ①用木棒把A、B的金属球连接起观察A、B的金属箔张角变化的情况。 A、B的金属箔张角都没有发生变化。 ②用木夹夹住金属棒，再用金属棒把 A 、B的金属球连接起来，观察 A、B的金属箔张角变化的情况。 A的金属箔张角变小，而 B 的金属箔由闭合变为张开。 探索新知 通过上述实验发现，用木棒连接 A 、B 两个验电器的金属球时，A 、B 的金属箔张角都没有发生变化，说明木棒不容易导电；用金属棒连接A 、B两个验电器的金属球时，A 的金属箔张角变小，而B的金属箔由闭合变为张开，电荷通过金属棒由A 转移到B，说明金属棒容易导电。 探索新知 三、导体与绝缘体 1.导体：容易导电的物体叫做导体。 举例：常见的导体有各种金属、人体、大 地、石墨、湿木以及各种酸、碱、盐的水溶液等。 导体和绝缘体没有绝对的分界线。在一定条件下，绝缘体也能转化为导体。 2.绝缘体：不容易导电的物体叫做绝缘体。 举例：大部分玻璃、塑料、橡胶、陶瓷、干木头、空气、油都是绝缘体。 3.导体容易导电的原因： 导体中存在自由电荷。如金属导体中存在自由电子；酸、碱、盐溶液中存在正离子、负离子。 4.绝缘体不易导电的原因： 是因为电荷束缚在原子、分子之中，不能自由移动，没有自由移动的电荷。 在金属中，部分电子可以脱离原子核的束缚在金属内部自由移动，这种电子叫自由电子. 探索新知 绝缘体在某些外界条件，如加热、加高压等影响下，会被“击穿”，而转化为导体。在未被击穿之前，绝缘体也不是绝对不导电的物体。如果在绝缘材料两端施加电压，材料中将会出现微弱的电流。 举例： 1.加热的玻璃在高温下会从绝缘体转变为导体； 2.空气在特定电场条件下，使得空气被“击穿”，转变为导体。 拓展视野 探索新知 验电器的金属杆和金属外壳之间是用软木塞隔开的，能不能换用金属塞呢？为什么？ 图 11-1-3 验电器 不能换用金属塞；因为金属是导体，会导致电荷从金属转移到金属外壳，使验电器无法检测电荷（验电器的工作原理是同种电荷相互排斥）。 想一想： 知识点四 生活中与静电有关的现象 探索新知 除了摩擦起电以外，生活中还有许多常见的静电现象。 例如，①冬天脱毛衣的时候常会听到“噼噼啪啪”的声音，黑暗中还能看见毛衣 “冒火星”；②触摸金属门把手的时候会突然感觉被 “刺”了一下；③自然界中的闪电等。 闪电 触摸金属门把手 1.生活中的静电现象 2.静电现象的应用 静电现象在现代技术中有很多应用。例如，①使墨粉和纸张带异种电荷，相互吸引，这就是 “静电复印”的原理(图11-1-5);②给绒毛带上电荷，绒毛会飞向事先涂了胶的带异种电荷的布面，这就是“静电植绒”;③有一种除尘纸与地面摩擦后产生电荷，将灰尘等吸附起来，这就是家庭中的“静电除尘”。 图 11-1-5 静电复印 静电植绒 静电喷涂 探索新知 事物都有两面性，静电被广泛利用的同时也会带来麻烦，甚至造成危害。在生产生活中，人们会采取相应措施防范静电带来的危害。 例如，①适当增加印刷车间的湿度来消除静电，防止纸张粘连；②电器维修人员手腕上的防静电腕带可以将电荷导入大地(图11-1-6),避免电荷积累对电子设备造成损害;③油罐车的尾部装有一根拖在地上的铁链,可以将电荷导入大地,避免静电危害。 图11-1-6 防静电腕带 油罐车的尾部的铁链 3.静电现象的危害及其防范 此外，人们发明了多种静电防护装置，如避雷针、防静电手环等。避雷针通过与大地相连的导线把雷电电流引入大地，从而避免建筑物受到雷击。 高楼顶端的避雷针 防静电手环 探索新知 探索新知 典型例题 【例3】干燥的秋冬季节，人触碰到金属门把手有时会有“触电”的感觉。为了防止“触电”，可手握如图所示的“静电消除器”去触碰金属释放静电。下列有关说法正确的是（　　） A．释放静电就是把人体上的电子转移出去 B．“触电”就是因为人身体上产生了电荷 C．手握一个玻璃棒也可以替代静电消除器 D．手握一个金属钥匙也可以替代静电消除器 D 课堂小结 课堂小结 简单的静电现象 两种电荷 电荷间相互作用 验电器 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 表示电荷的多少（Q） 单位： 库仑 （C） 摩擦起电 实质： 电子的转移（得失） 结果： 两物体带上了等量异种电荷 定义： 用摩擦的方法使物体带电 种类 原理： 同种电荷相互排斥 作用： 检验物体是否带电 电荷量： 导体和 绝缘体 1.导体： 2.绝缘体： 3.导体容易导电、绝缘体不容易导电的原因 容易导电的物体叫做导体。 不容易导电的物体叫做绝缘体。 静电现象的应用与防护 课堂练习 课堂练习 1.（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）有A、B、C三个用丝线悬吊着的轻质小球，相互作用情况如下图所示，若A带正电，则B球、C球的带电情况分别为_______ 、________ 。 带正电 带负电或者不带电 课堂练习 2.如图所示，气球与身上的毛衣摩擦过程后，可以吸起纸屑，下列说法正确的是（ ） A．毛衣与气球摩擦过程中创造了电荷 B．气球能带上电荷，说明气球是导体 C．用毛衣摩擦过的气球只能吸引纸屑 D．毛衣和气球间一定发生了电子转移 D 课堂练习 3.各种原子都有相似的结构：原子的中心有 _______，周围的电子绕其运动。用原子结构的知识可以解释摩擦起电现象：毛皮与橡胶棒摩擦后橡胶棒带负电是因为橡胶棒________(选填“得到”或“失去”)了电子。在生活中经常会遇到摩擦起电的现象，请举出一个实例： 原子核 得到 干燥的秋天用塑料梳子梳头发，头发随着梳子飘起来，而且越梳理头发蓬松得越厉害(合理即可) 课堂练习 4．如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是（　　） A．金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥 B．玻璃棒带电是通过摩擦的方法创造了电荷 C．用摩擦后的丝绸靠近碎纸屑，纸屑不会被吸引 D．玻璃棒接触金属球后，玻璃棒和金属箔上的电荷电性相反 A 5、下列现象中，不能用静电知识解释的是（ ）。 A. 油罐车尾部常拖着一条铁链 B. 晚上脱化纤毛衣时会有火花产生 C. 电视机屏幕上会吸附灰尘 D. 通信卫星采用硅光电池板提供电能 D 课堂练习 课堂练习 5．在冬天较干燥的条件下，当你触摸门把手，或与人握手时，常有被电击的感觉。请你解释这是为什么 解:在冬天较干燥的条件下,人活动时,因摩擦容易产生静电,且不易被导走,这样就会积累大量的电荷,当触摸门把手,或与人握手时,会发生放电现象,故常有被电击的感觉。 书后作业 2.下列物体中，属于导体的是 ;属于绝缘体的是 . A.石墨 B.大地 C.橡胶 D.空气 E.陶瓷 F.人体 1.现有A、B、C三个带电小球，A吸引B，B排斥C，其中C与用毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引。判断A、B的带电情况，并简述理由。 3.如图11-1-7所示，用摩擦后的气球靠近水流， 水流会偏斜，简述原因。 A 带负电，B 带正电 A 、B、F， C、D、E 摩擦后的气球带有电荷，带电体吸附水流，导致水流偏斜 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.76.100 Lavf59.27.100 $