15.1 两种电荷 课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

第十五章 电流和电路 第1节 两种电荷 学习目标 1.认识摩擦起电现象，会运用摩擦起电的知识解释一下简单的相关现象。 2.通过实验探究两种电荷及电荷间的相互作用规律。（重点） 3.知道验电器的构造和原理，知道电荷量及其单位。 4.知道原子及其结构、摩擦起电的原因。（难点） 5.了解静电感应、接触带电。 导入新课 做一做： 1、用塑料梳子梳头发，会观察到什么现象？ 2、用气球摩擦头发，会观察到什么现象？ 各种摩擦起电 一、电荷间的相互作用 自然界究竟存在几种电荷呢？ 两根丝绸摩擦过的玻璃棒带上的电荷种类相同吗？ 它们互相__________ 丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒互相_________,所以我们推测它们所带电荷种类_______ 思考： 如果你是科学家，你会怎么验证自然界只存在两种电荷？ 作用规律： 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 规定： 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，“+” 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，“－” 知识点1　两种电荷 1. 带电（荷）：带电体有 的性质。 吸引轻小物体　 课内精讲精练 2. 两种电荷（规定）：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作 ；用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作 ⁠ ⁠。 正电荷　 负电荷 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　 【例题1】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，已知丙球带负电。下列判断正确的是（　　） 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 D 一、电荷间的相互作用 其实，带电物体吸引轻小物体从本质上来讲 也是电荷相互作用的结果！ 验电器的构造 一、电荷间的相互作用 思考： 同种电荷互相排斥 验电器： 制作原理 同种电荷互相排斥 金属球 绝缘垫 金属杆 金属箔 金属罩 如果请你设计一个检验物体是否带电的装置，你会根据异种电荷互相吸引还是同种电荷互相排斥来设计检验仪器？为什么？ 验电器的箔片张角变大 是因为所带电荷量怎样变化？ 方法点拨　①检验物体是否带电的方法：看物体有无 ⁠ 的现象。②若物体排斥带电体，物体必与带电体带 同种电荷；若物体吸引带电体，物体可能与带电体带异种电 荷，也可能不带电。③验电器（如图）的作用是检验物体是 否 ，原理是同种电荷互相 ⁠。 吸引 轻小物体　 带电　 排斥　 【例题2】用带负电的橡胶棒与验电器的金属球接触，然后移去橡胶棒。能反映验电器的带电情况和金箔片所处状态的是（ ） C A B C D 一、电荷间的相互作用 二、摩擦起电的原因 1. 原子的核式结构 通过前面的学习我们知道，常见的物质是由分子、原子等构成的。 那原子还能再分吗？ 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 = 2. 摩擦起电的原因 不同物质的原子核束缚电子的本领不同。 橡胶棒和毛皮摩擦后带“-”电： 摩擦时，由于毛皮束缚电子能力弱， 橡胶束缚电子能力强， 橡胶棒获得电子，带“－”电 毛皮失去电子，带“+”电， 物体得失电子的过程， 得电子带“－”电，失电子带“+”电 练一练. 用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒因______（选填“得到”或“失去”）电子而带上正电荷，此时玻璃棒具有____________的性质；如图将它与不带电的验电器金属球接触，验电器的金属箔张开，是因为______（选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥；如图所示是不同物质的原子核对电子约束能力强弱的排序图，分析可知：蜡烛与毛衣摩擦后，蜡烛带______电。 失去 吸引轻小物体 同种 负 电子究竟有多小？ 电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为e=1.6×10-19C。 上述实验室中的玻璃棒或橡胶棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。请通过计算说明橡胶棒大约获得了多少个电子。 n = = = 6.25× 物理学家—库仑 简 介 查利·奥古斯丁·库仑（1736—1806），法国物理学家、工程师。1806年8月23日，库仑因病在巴黎逝世，终年七十岁。 主要成就 主要贡献有库仑定律、库伦土压力理论等。 还给我们留下了不少宝贵的著作，其中最主要的有《电气与磁性》一书，共七卷，于1785年至1789年先后公开出版发行，库仑是十八世纪最伟大的物理学家之一，他的杰出贡献是永远也不会磨灭的。 一、电荷间的相互作用 【拓展思考】 验电器的构造 验电器检验物体是否带电时，金属球、金属杆、金属箔里面移动的是什么微观粒子？ 金属依靠自由电子导电！ 3. 使物体带电的方法 （1）摩擦起电 ①摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同， 当两物体摩擦时，物体的原子核束缚电子的本领强，物体得 到 而带负电；物体的原子核束缚电子的本领弱，物体 失去 而带正电。②实质： 的转移，摩擦起电 并不是创造了电荷。③物体不显电性是因为正负电荷数量 ⁠ ⁠。 （2）接触带电：物体和带电体接触而带了电，其实质是 ⁠ 的转移。 电子　 电子　 电子　 相 等　 电 子　 三、静电的防止和利用 1. 静电现象 摩擦后的物体吸引轻小物体； 摩擦聚集了大量电荷后，电荷间会发生剧烈的相互作用放电产生电火花、噼啪声。 起电、吸附、放电这些都是静电现象。 起电、吸附 放电 2. 静电的应用 三、静电的防止和利用 （1）静电拖把 静电拖把就利用摩擦使地面上的毛发等碎屑和拖把上的静电除尘纸带电，碎屑被静电除尘纸吸附带走，从而达到清洁的目的。 2. 静电的应用 三、静电的防止和利用 （2）静电复印 静电复印 利用光敏半导体材料的静电与光敏特性， 还有静电正、负电荷能互相吸引。 2. 静电的应用 三、静电的防止和利用 （3）静电喷漆 使被喷涂的金属件与油漆雾滴带异种电荷，这样能使油漆与金属表面结合得更牢固，形成均匀的涂膜。 三、静电的防止和利用 （4）空气净化器 闭合开关S1、S2后，风扇旋转吸入空气，A处的颗粒物也被吸入净化器，颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时，受到强烈的吸引力，这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。颗粒物与光洁金属网C接触后也带上负电，被带有正电荷的活性炭棉芯层D牢牢吸引，这是利用异种电荷相互吸引的原理，最终达成对空气的净化作用。 三、静电的防止和利用 （1）闪电：可能导致人畜伤亡、建筑物损毁。 （2）引起火灾：静电产生的电火花引起起火爆炸，例如煤矿中的瓦斯爆炸。 （3）击穿电子元件 目前大规模集成电路被广泛应用在航天、计算机、遥控技术领域。因此，在生产过程中每一道工序都要防止静电放电造成的击穿而造成报废，美国每年因静电放电致使半导体器件的损失达100亿美元，日本的微电子产品报废损失中有70%是因静电放电造成的。 3. 静电的危害 三、静电的防止和利用 生活中遇到易燃、易爆物品时，要注意防止静电的产生。 4. 静电的防止 （1）静电释放器 （2）油罐车拖地的铁链 （3）避雷针与大地相连 避雷针 两种电荷 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：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引. ④电荷量：电荷的多少叫作电荷量，单位为库（C）. ⑤验电器：检验物体是否带电，原理是同种电荷互相排斥. 原子核 （质子带正电、中子不带电）、电子（带负电）. ①静电现象：物体摩擦聚集的电荷发生剧烈作用的现象。 ②应用：静电拖把、静电复印、静电喷涂等。 ③防止：静电释放器、避雷针、油罐车的铁链等。 摩擦起电 电荷及相互作用 静电的防止和利用 四、课堂总结 原子组成 【解析】 在干燥和多风的秋天，日常生活中，晚上脱毛衣睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光；见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色。 1. 用塑科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。 五、练习与应用 【解析】 甲物体带负电。 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。甲、乙、丙三个物体均是带电体，丙物体带正电，乙物体吸引丙物体，所以乙物体带负电，而甲物体排斥乙物体，所以甲物体也带负电。 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，甲物体带哪种电？ 五、练习与应用 【解析】 原子核外有50个电子，则50个电子所带电荷量 Q=50×1.6×10-19C=8×10-18C 因为金属锡的原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上相等，原子整体不显电性，所以金属锡对外不显电性。 3. 金属锡的原子核带有50个大小与电子电荷相等的正电荷，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？为什么金属锡对外不显电性？ 五、练习与应用 【解析】摩擦后的毛皮和丝绸分别带正、负电荷。 摩擦起电的两个物体，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，两个物体一定是带上等量异种电荷。 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。 五、练习与应用 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？ （2）把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？ （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? 五、练习与应用 【解析】 （1）不能判断靠近吸管的物体已经带电。因为带电体有吸引轻小物体的性质，即使物体不带电，物体和带电的吸管也会出现吸引现象。 （2）把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，会发现玻璃棒吸引吸管，所以吸管带负电，餐巾纸带正电。 原因：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，把玻璃棒靠近用餐巾纸摩擦过的吸管时，观察到玻璃棒吸引吸管，故吸管带负电。摩擦起电的两个物体，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，两个物体一定是带上等量异种电荷，所以当吸管带负电时，餐巾纸一定带正电。 （3）吸管带负电，所以吸管得到了电子。餐巾纸带正电，所以餐巾纸失去了电子。 五、练习与应用 【解析】 用干燥毛巾反复摩擦塑料细条，使塑料细条带了电，而且塑料细条带上同种电荷而互相排斥，所以摩擦过的塑料细条会张开。 用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近塑料细条，若玻璃棒与塑料细条吸引，则塑料细条带负电；若玻璃棒与塑料细条排斥，则塑料细条带正电。 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? 五、练习与应用 3. 静电复印技术已经逐渐走入人们的生活。小华利用身边的素材来简单模拟静电复印原理，具体操作步骤如图所示。 （1）找一块塑料板，用丝绸快速摩擦整个板面，其目的是通过摩擦使塑料板_________； （2）用干燥的手指在塑料板上写一个“大”字，其目的是借助人体将“大”字部分的电荷导走，因为人体具有_________性； （3）将塑料板平放，在上面均匀地撒上一层干木屑，再将塑料板缓慢竖起，一个“大”字就在塑料板上显现出来了。“大”字部分的干木屑由于受到重力作用而滑落，其他 部分的干木屑被吸引是因为 _________。 带电体能吸引轻小的物体 带电 导电 六、提升训练 有甲、乙、丙三个泡沫塑料小球，甲带正电.先用甲靠近乙，发现乙被排斥；再用乙靠近丙，丙被吸引（如图）。则下列判断正确的是( ) A.乙带正电，丙带正电 B.乙带负电，丙带负电 C.乙带负电，丙带正电 D.乙带正电，丙可能带负电可能不带电 √ 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 Lavf59.27.100 Lavf58.45.100 Lavf58.76.100 $