資源簡介

第十五章 電流和電荷
第1節(jié) 兩種電荷
一、教學目標
1.通過生活觀察并閱讀教材，認識摩擦起電的現(xiàn)象，了解電荷的種類及電荷間的相互作用。
2.了解驗電器的構造、原理及其作用，了解電荷量及其單位。
3.了解原子結構，認識電子、自由電子和電荷的移動。
4.認識導體和絕緣體，了解電荷的定向移動和自由電子。
二、教學重難點
重點：兩種電荷及電荷間的相互作用、電荷量及其單位、電荷的定向移動。
難點：自然界電荷只有兩種電荷的推理確認。
三、教學過程
【新課導入】
[情境導入]展示圖片
[觀察與思考]出現(xiàn)下列現(xiàn)象的原因是什么？
與毛皮摩擦過的氣球能吸起頭發(fā) 塑料梳子與頭發(fā)摩擦后靠近小紙屑，塑料梳子吸引紙屑
與毛皮摩擦過的氣球能吸引水流
【新知探究】
（一）兩種電荷
知識點1 摩擦起電
【提出問題】為什么會出現(xiàn)上面的現(xiàn)象呢？
【解釋說明】塑料梳子、氣球等在摩擦前并不能吸引頭發(fā)、紙屑和水流，但在和相應物品摩擦后具有了吸引頭發(fā)、紙屑和水流的能力，這是因為物體經過摩擦帶了“電”。
1.帶電體的性質：能吸引輕小物體。物體有吸引輕小物體的性質，我們就說物體帶了電荷。
2.摩擦起電：用摩擦的方法使物體帶電，叫做摩擦起電。
【視頻播放】摩擦起電.mp4
知識點2 帶電物體間的相互作用
【演示實驗】 電荷間的相互作用
演示1：將兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近
現(xiàn)象1：相互排斥
分析1：二者所帶電荷相同，相同的電荷之間互相排斥
演示2：將兩根用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近
現(xiàn)象2：相互排斥
分析2：二者所帶電荷相同，相同的電荷之間互相排斥
演示3： 將用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近
現(xiàn)象3：相互吸引
分析3：二者所帶電荷不同，異種電荷之間互相吸引
【歸納總結】 （1）電荷間有相互作用；（2）相同電荷間及不同電荷間的相互作用不同；（3）用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷跟用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷種類是不同的。
知識點3 兩種電荷
1.自然界中只存在兩種電荷：
（1）用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫做正電荷。
（2）用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫做負電荷。
2.電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
知識點4 電荷量：
（1）定義：電荷的多少叫做電荷量，簡稱電荷，通常用符號“Q ”表示。
（2）單位：庫侖，簡稱：庫，符號：C
【說明】一根實驗室中常用的玻璃棒或橡膠棒，摩擦后所帶的電荷量大約為10-7C
知識點5 驗電器
1.構造：
2.作用：檢驗物體是否帶電。（不能檢驗物體所帶電荷為正電荷還是負電荷）
3.工作原理：同種電荷相互排斥。如下圖，當用帶電體接觸驗電器的金屬球時，就有一部分電荷轉移到驗電器的金屬箔上，這兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開。驗電器金屬箔張開的角度不同，反映了帶電體傳給驗電器的電荷的多少不同。
（二）原子及其結構
1.原子的結構
（1）常見物質是由分子、原子構成的，原子由原子核和核外電子構成。
（2）原子核位于原子的中心，原子核帶正電，電子帶負電，電子繞核運動。
【說明】1.電子是帶有最小負電荷的粒子，所帶電荷量為1.6×10-19 C。
2.通常情況下，原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負電荷在數(shù)量上是相等的，原子整體不顯電性，物體對外也不顯電性。
原子結構示意圖：
2.摩擦起電的原因
（1）不同物質的原子核束縛電子的本領不同。摩擦時，對電子束縛能力弱的物體失去電子帶正電，對電子束縛能力強的物體得到電子帶正電
【說明】1.摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷，而是電荷從一個物體轉移到另一個物體，使正、負電荷分開。
2.在摩擦起電的過程中，失去電子的物體因為缺少電子而帶正電；得到電子的物體因為有了多余電子而帶等量的負電。
（三）導體和絕緣體
1.【演示實驗】 電荷在金屬棒中的定向移動
取兩個相同的驗電器A和B，使A帶電，B不帶電，如圖所示：
A B
（1）用橡膠棒把A和B連接起來，如圖所示。
【現(xiàn)象】驗電器A、B的金屬箔的張角均不變。
【分析】驗電器A的電荷量沒有變化，驗電器B仍不帶電。
【結論】電荷在橡膠棒中不能自由移動，說明橡膠棒不可以導電。
（2）用帶絕緣柄的金屬棒把A和B連接起來，如圖所示。
【現(xiàn)象】驗電器A的金屬箔的張角變小，驗電器B的金屬箔張開，最終二者張角相同。
【分析】有一部分電荷通過金屬棒從A移動到了B，電荷發(fā)生了定向移動。
【結論】電荷在金屬中可以自由移動，說明金屬可以導電。
2.導體和絕緣體
（1）導體：容易導電的物體。如金屬、人體、大地等都是導體。
（2）絕緣體：不容易導電的物體。如橡膠、玻璃、塑料等都是絕緣體。
（3）導體中存在自由電荷。金屬導電，靠的是自由電子。絕緣體不易導電，是因為電荷束縛在原子、分子之中，不能自由移動。
【特別提醒】
①金屬中可以自由移動的電荷是電子，叫做自由電子，自由電子帶負電。
②導體和絕緣體之間沒有絕對界限。
③絕緣體內并非不含電荷，而是缺乏能夠自由移動的電荷。
④注意電荷和電子的區(qū)別。
⑤注意“導電”和“帶電”的區(qū)別。
【課堂總結】
【課堂訓練】
1.天，小明去北方某地旅游時發(fā)現(xiàn)天氣很干燥，經常會發(fā)生靜電現(xiàn)象。下列現(xiàn)象中，不是由物體帶靜電引起的是（　C?。?br/>A．梳頭時，頭發(fā)變得蓬松
B．拆開筷子的薄塑料包裝袋時，薄塑料包裝袋吸附在手上
C．用濕手摸室外的鐵欄桿時，手被粘在了鐵欄桿上
D．逛街時，穿的化纖羽絨服容易吸附灰塵
2.自然界有兩種電荷--正電荷和負電荷。用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷分別是（　C　）
A．正電荷、正電荷 B．負電荷、負電荷
C．正電荷、負電荷 D．負電荷、正電荷
3.下列粒子不帶電的是（　B?。?br/>A．質子 B．中子 C．電子 D．原子核
4.用毛皮摩擦硬橡較棒，硬橡膠棒帶了負電，這是由于（　A?。?br/>A．毛皮束縛電子的能力比較弱
B．硬橡膠棒的正電荷轉移到毛皮上
C．摩擦過程中創(chuàng)造了負電荷
D．硬橡膠棒上沒有正電荷
5.如圖是用帶電小球探究電荷間相互作用規(guī)律的實驗裝置，其中符合事實的是（　C　）
A B C D
6.小麗用塑料梳子梳頭時，頭發(fā)隨著梳子飄起來，如圖所示。若頭發(fā)相當于毛皮，塑料梳子相當于橡膠棒，則關于上述現(xiàn)象的說法正確的是（　C　）
A．頭發(fā)帶負電
B．摩擦產生電荷的結果
C．異種電荷相互吸引的結果
D．有電荷從梳子轉移到頭發(fā)上
7.A、B是兩個輕質泡沫小球，C是用毛皮摩擦過的橡膠棒，A、B、C三者之間相互作用時的場景如圖所示，由此可以判斷（　C　）
A．小球B可能不帶電 B．小球B可能帶正電
C．小球A可能不帶電 D．小球A一定帶正電
8.如圖所示，用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗電器的金屬球，就有一部分電荷轉移到驗電器的兩片金屬箔上，以下說法中正確的是（　B　）
A．金屬箔張開說明帶上了異種電荷
B．金屬箔張開說明它們互相排斥
C．驗電器能檢驗出帶的是正電還是負電
D．橡膠棒帶正電
9.圖中關于靜電現(xiàn)象，說法正確的是（　C　）
A．驗電器是利用了同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引的原理制成的
B．絲綢摩擦過的玻璃棒會帶上正電荷，這個過程中絲綢會失去電子
C．摩擦后的氣球能夠吸引細水流，是因為帶電體具有吸引輕小物體的性質
D．細線懸掛的輕質泡沫塑料小球相互吸引，則兩小球一定帶有異種電荷
10.于導體和絕緣體，下列說法不正確的是（　A?。?br/>A．人體、大地、石墨、純水、油都是導體
B．絕緣體不容易導電，是因為絕緣體內部幾乎沒有自由電荷
C．導體之所以容易導電，是因為導體內部有大量的自由電荷
D．絕緣體和導體在一定條件下可能發(fā)生轉化
11.工廠里經常使用靜電除塵技術，用一塊帶電的金屬板，把浮塵吸附在金屬板上。靜電除塵的原理是帶電體能夠吸引輕小物體。用帶電體靠近吊在細線上的通草小球時，通草小球會被帶電體吸引過來，但接觸后立即就離開了，這是因為它們都帶上同種電荷，相互排斥。
12.如圖所示，沒給玻璃加熱前燈泡不能發(fā)光；然后用酒精燈加熱玻璃心，當玻璃心發(fā)黃變紅時，燈泡能（選填“能”或“不能”）發(fā)光。這個實驗說明常溫下的玻璃是絕緣體，高溫下的玻璃變成了導體（選填“導體”或“絕緣體”）。

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