15.1 两种电荷 课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-09-19
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕两种电荷展开,涵盖摩擦起电、电荷间相互作用规律、摩擦起电实质及静电现象等核心知识点。通过生活中塑料梳子吸纸屑、气球摩擦头发等现象提问导入,引导学生从现象探究本质,构建从生活到物理概念的学习支架。
其亮点在于以科学探究为主线,设计电荷间相互作用实验、验电器使用等探究活动,结合《墨庄漫录》记载、静电喷漆等实例,培养学生科学思维与物理观念。课堂小结系统梳理知识,学生能深化对电荷本质的理解,教师可直接用于教学提升效率。
内容正文:
第一节 两种电荷
人教版初三物理
第十五章 电流和电路
01
导入
问题
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(图15.1-1)……为什么会出现这些现象呢?
图15.1-1 摩擦过的气球吸引头发
摩擦起电
01
探究—摩擦起电
1. 电荷
摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带“电”,或说带了电荷 。
2. 摩擦起电
摩擦的方法使物体带电,叫作摩擦起电 。
那么,带电的物体间存在怎样的相互作用呢(图15.1-2)?
图15.1-2 摩擦过的气球吸引碎纸屑
练习
例1.《墨庄漫录》中记载:用孔雀毛扎成的翠羽扫帚可以吸引龙脑香燃烧后的灰烬。句中所描述的物理现象属于( D )
A.做功改变内能
B.分子之间有引力
C.摩擦生热
D.摩擦起电
练习
【解析】A.做功改变内能对应能量转化过程,与吸引轻小物体的现象无关,故A不符合题意;
B.分子间引力是微观粒子的相互作用,不适用于宏观的扫帚与灰烬,故B不符合题意;
C.摩擦生热是内能变化过程,不能产生吸引轻小物体的效果,故C不符合题意;
D.翠羽扫帚摩擦后带电,带电体可吸引轻小灰烬,属于摩擦起电现象,故D符合题意。故选D。
电荷间的相互作用
02
探究—电荷间的相互作用
探究实验:电荷间的相互作用
实验器材:橡胶棒、玻璃棒、细线、丝绸、毛皮
实验过程:
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(图15.1-3)观察有什么现象发生。
2. 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。
图15.1-3 带电玻璃棒间的相互作用
探究
实验结论:实验表明,用丝绸摩擦过的两根玻璃棒之间相互排斥,用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒之间相互吸引。
(1)丝绸摩擦过的两根玻璃棒所带电荷相同。
(2)丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒之间所带电荷不同。
综上可知,
探究—两种电荷
1.两种电荷
①正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷,用“+”表示;
②负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷,用“-”表示。
丝绸摩擦玻璃棒
毛皮摩擦橡胶棒
任何物体所带的电或者与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同,或者与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同。即:
自然界只有两种电荷,没有第三种电荷。
探究—电荷量
2.电荷间的相互作用
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
3.电荷量
(1)定义:电荷的多少叫做电荷量。
(2) 单位:库仑,简称:库,符号:C
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(图15.1-4)。
图15.1-4
探究—验电器
1.验电器作用:
检验物体是否带电
2.验电器结构:
金属球、金属杆、绝缘体、金属箔(图15.1-5)等。
3.验电器的使用方法:
将被检验的物体与验电器的金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电。
金属球
金属杆
绝缘体
金属箔
图15.1-5 验电器
探究
4.工作原理:
同种电荷互相排斥。
注意:
+ + +
+ +
+
+ +
+ +
- - - -
- - -
-
- -
- - -
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。
探究—判断小球带电情况
1. 判断两个轻小物体的带电情况:
(1)相互吸引:①两者都带电,且带异种电荷;②一个带电,另一个不带电。
(2)相互排斥:两者都带电,且带同种电荷。
例如:
如图所示,小球甲带正电,判断小球乙和小球丙的带电情况。
乙带负电或者不带电
丙带正电
练习
例2.用干燥的毛皮分别摩擦两个由橡胶制成的气球,使两个气球均带电。将两气球靠近时,下列图中能正确反映两气球所带电荷的种类和相互作用情况的是( )
A. B.
C. D.
练习
【解析】
毛皮摩擦橡胶气球,橡胶的原子核对电子的束缚能力较强,得到毛皮的电子而带负电,故两气球均带负电;同种电荷相互排斥,两气球应相互远离。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
练习
例3.与丝绸摩擦过的玻璃棒A接触验电器B的金属球,撤走玻璃棒A,再将验电器B靠近用绝缘细绳悬挂的轻质小球C,发现细绳偏离了竖直方向,如图所示。下列说法正确的是( )
A.小球C带负电
B.验电器的金属箔片带正电
C.玻璃棒A与小球C靠近时,小球C会被A吸引
D.玻璃棒A上的正电荷转移到了验电器的金属球上,使金属箔片带上了电
练习
【解析】
ABC.丝绸摩擦过的玻璃棒A带正电,接触验电器B,由接触起电可知验电器B带正电,金属箔片带正电;验电器B靠近小球C,细绳偏离竖直方向,由同种电荷相互排斥可知,小球C带正电,A与C靠近时相互排斥,故AC错误,故B正确;
D.金属导体中可自由移动的是电子,接触起电时是验电器B上的电子转移到玻璃棒A上,故D错误。
故选B。
练习
例4.将A、B、C、D四个带相同电量的泡沫塑料小球用丝线挂在水平横杆上,如图所示。已知C带负电,则其余三个小球的带电情况是( )
A.A、B一定带异种电荷,D带负电
B.A、B中只有一个带电,D带负电
C.A、B均带正电,D带负电
D.A、B均带负电,D带正电
练习
【解析】
由图可知,A、B相互排斥,B、C相互吸引,C、D相互排斥;根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,已知C带负电,由C、D排斥可知D带负电;由B、C吸引且四个小球均带电可知B带正电;由A、B排斥可知A带正电;故A、B均带正电,D带负电。
故选C。
摩擦起电的原因
03
探究—原子的结构
1、原子的核式结构
(1)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(图15.1-6)。
原子
原子核
核外电子
质子
中子
(带负电)
(带正电)
(带正电)
(不带电)
原子核
核外电子
图15.1-6 原子结构
探究—电子
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。
2.电子
电子是带有最小负电荷的粒子。
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。
探究—摩擦起电的实质
3.摩擦起电的实质:电子的转移
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
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。
束缚电子能力弱摩擦后失去电子
束缚电子能力强摩擦后得到电子
电子
带正电
带负电
练习
例5.(多选题)利用原子模型可以解释摩擦起电现象,下列说法合理的有( )
A.物质的原子都是由原子核和核外电子组成的,原子核带负电
B.通常物质不显电性是因为其内部正、负电荷的电荷量相等
C.摩擦起电的过程中,两种材料原子挨得很近,原子核对电子的吸引力更弱的一方会失去电子
D.摩擦起电的过程中,失去电子一方会带正电,得到电子一方会带负电
练习
【解析】
A.原子核带正电,说法不合理,故A不符合题意;
B.通常物质内部正、负电荷电荷量相等,电性相互抵消,对外不显电性,说法合理,故B符合题意;
C.摩擦起电的本质是电子转移;原子核对电子吸引力较弱的材料,电子更容易脱离原子核束缚,从而失去电子,说法合理,故C符合题意;
D.电子带负电,失去电子的物体正电荷总量大于负电荷,带正电;得到电子的物体负电荷总量大于正电荷,带负电,说法合理,故D符合题意。
故选BCD。
静电的防止与利用
04
探究—静电现象
1.静电现象
空气干燥时,人们在穿脱化纤类衣物时会产生火花(图15.1-7),这是由于衣物摩擦后聚集了大量的电荷,电荷间发生剧烈的作用而引起的。这是一种静电现象。
图15.1-7脱衣时的静电现象
2.静电的危害与防止
生活中遇到易燃、易爆物品时,要注意防止静电的危害。例如,在加油站常设有静电释放器(图15.1-8),以转移人体多余的电荷。
图15.1-8 静电释放器
探究
3.静电的利用
有时我们也需要利用静电。例如,静电拖把(图15.1-9)就利用摩擦使拖把上的静电除尘纸带电,吸地地面上的毛发等碎屑,从而达到清洁的目的。静电喷时时使被喷涂的金属件与油漆雾滴带异种电荷(图15.1-10),这样能油油漆与金属表面结合得更牢固。
图15.1-9 静电拖把
图15.1-10 静电喷涂
练习
例6.如图所示为静电喷漆枪的工作示意图。通电后,涂料微粒在通过喷口时带上负电荷,向带正电荷的工件表面“扑”去,涂料微粒在运动过程中由于_______(“A.同种电荷相互排斥”或“B.异种电荷相互吸引”)会均匀散开,最终在工件表面形成均匀的涂膜。
解析:
涂料微粒都带负电荷,相同电荷之间会相互排斥,所以在喷出后,微粒之间因同种电荷相斥而分散开来,这样就能避免聚集,使涂层更均匀地覆盖在工件表面。故选A。
课堂小结
05
课后习题
1.(多选)生活中静电现象很常见,如图所示,下列选项中属于利用静电的是( BCD)
A.静电释放器 B.静电拖把
C.静电喷漆 D.静电复印
课后习题
2.如图所示,小华用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器的金属球(不接触)。回答下面的问题:
(1)用毛皮摩擦过的橡胶棒带___负___电。橡胶棒靠近时,金属箔会__张开__,移开橡胶棒,金属箔会__闭合__。
(2)小华又将橡胶棒与金属球接触,验电器的金属箔会__张开__。
(3)验电器金属箔张开的角度与所带电量大小有关,即电量越大,金属箔张开角度越___大___。
课后习题
3.橡胶棒跟毛皮摩擦的过程中,橡胶棒带上了__负__电荷;如图所示甲、乙、丙三个轻质小球相互靠近时的情景。若得知甲与跟丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同时,则丙的带电情况是__负电荷或不带电__(选填“正电荷”“正电荷或不带电”、“负电荷”、“负电荷或不带电”);跟丝绸摩擦过的玻璃棒__失去__(选填“失去”或“得到”)电子。
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