15.1静电现象 同步探究学案--沪科版(2024)九年级全一册

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15.1静电现象 同步探究学案--沪科版(2024)九年级全一册

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【学习目标】
1.通过实验现象了解什么是摩擦起电以及摩擦起电的原因;
2.知道自然界中只存在两种电荷及电荷间的相互作用规律以及验电器的构造及作用;
3.了解静电的利用与防止,摩擦起电的原因及静电感应、静电现象。
重点:1.摩擦起电现象;
2.两种电荷及其相互作用规律。
难点:用原子结构模型解释摩擦起电的本质——电子在物体间的转移;静电感应现象的理解。
【自主学习】
1.摩擦起电:用______________摩擦的方法使物体带电。
2.物体有了_____________轻小物体的性质,我们就说是物体带了电荷。
3.自然界只有正电荷和负电荷两种,被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作_____________电荷;被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫作_____________电荷。
4.电荷间的相互作用:同种电荷相互_____________,异种电荷相互_____________。
5.电荷的多少叫作电荷量,简称电荷,单位是_____________,符号是C。
6.验电器的工作原理:_____________相互排斥。
7.原子由原子核和电子组成。原子核带_____________电,电子带_____________电。
8.摩擦起电实际上是_____________在物体之间的转移。
9.当一个带电体靠近导体时,由于电荷间_____________或_____________,导体中的自由电荷便会趋向或远离_____________,使导体靠近带电体的一端带_____________电荷,远离带电体的一端带_____________电荷。这种现象叫作静电感应。
【合作探究】
1.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫作摩擦起电。
【实验探究1】:探究摩擦起电现象
(1)将塑料梳子与毛皮摩擦,然后靠近小纸屑会观察,看到什么现象?
(2)将塑料棒与毛皮摩擦,然后靠近细水流,又会观察到什么现象?
归纳总结
①经过摩擦的物体能吸引轻小物体,我们就说物体带了“电”或带了“电荷”。
②带电体的性质:带电体可以吸引不带电的轻小物体 。
【实验探究2】:有趣的气球
如图两个充气后的气球悬挂起来可碰在一起。 用毛织品分别摩擦两个气球相接触的部分。放开气球后,你观察到什么现象?这能给我们什么启示?
(1)现象:两个气球会__________,分开悬挂。
(2)启示:同种电荷相互__________,摩擦可以使物体________。
【实验探究3】探究电荷的种类及相互作用规律
把两根用丝绸摩擦过的玻璃棒或两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,会观察到什么现象?再把用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,又会观察到什么现象?分析观察到的现象,可得什么结论?
(1)现象:两个玻璃棒相互排斥;两个橡胶棒________。
(2)现象:玻璃棒和橡胶棒________相互吸引。
(3)结论
①实验表明,用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒,它们所带电荷是不一样的。
②自然界存在着两种电荷:正电荷和负电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷规定为正电荷。把用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷规定为负电荷。
③电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥;异种电荷相互吸引
1.电荷量
(1)定义:电荷的多少叫作电荷量。用Q或q来表示
(2)单位:库仑,简称:库,符号:C。正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
2.验电器
(1)验电器的构造如图:金属球、绝缘塞、金属杆、金属箔。
(2)作用:用来检验物体是否带电。
(3)验电器的工作原理_____________________
3.摩擦起电的实质_____________________
想一想:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷?
4. 静电感应
当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。这种现象叫作静电感应。
1.静电现象在现代技术中有很多应用,如静电除尘、静电复印、静电植绒、静电喷涂等。
2.静电处理不好,也会对生活生产造成危害。油罐车车尾装有拖在地上的铁链,便是一种减少静电影响的措施。
【归纳整理】
一、摩擦起电
1.定义:用摩擦的方法使物体带电。
2.带电体可以吸引不带电的轻小物体。
二、两种电荷及相互作用
1.自然界只有两种电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷,用“+”表示;用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷,用“-”表示。
2.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3.电荷的多少叫作电荷量。单位:库仑,简称:库,符号:C。
4.验电器
(1)作用:用来检验物体是否带电。
(2)原理:同种电荷相互排斥。
5.静电感应
四、静电现象、静电的利用与防止
【课堂练习】
1.轻质泡沫小球A、B与橡胶棒C之间的相互作用如图所示,C带负电。可以判定( )
A.A带正电
B.B可能不带电
C.B带正电
D.A可能不带电
2.为保障加油站安全,工人提油枪加油前,必须用手触摸如图所示的按钮,这是为了( )
A.清除身体上的静电
B.清除手上的灰尘
C.清除手上的汗水
D.给身体带上静电
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电验电器的金属球,验电器的两片金属箔张开。下列各图能正确表示橡胶棒和验电器金属箔带电情况的是( )
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【课后巩固】
1.家里的电视机屏幕比其他物体表面更容易沾灰尘,这是为什么?用气球摩擦头发后,头发会“飘”向气球,这又是为什么?(课本p63第1题)
2. 小明把用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂着的泡沫小球,发现泡沫小球被吸引。有同学认为泡沫小球一定带正电,这种看法正确吗?为什么?若泡沫小球被排斥,结论又如何?(课本p63第2题)
3. 一个验电器的两片金属箔因带电而张开,则这两片金属箔一定(  )。(课本p63第3题)
A. 带正电 B. 带负电
C. 带异种电荷 D. 带同种电荷
4. 四个悬挂着的带电泡沫小球,相互作用的情况如图所示。选择符合 D 球带电情况的选项并说明理由。(课本p63第4题)
A. 与 A 球带同种电荷
B. 与 B 球带同种电荷
C. 与 C 球带同种电荷
D. 与 A 球带异种电荷
5.(实验题)用餐巾纸摩擦一根可以绕铁支架自由转动的吸管,使它带上电。
(1)取一根玻璃棒,与丝绸摩擦后玻璃棒带 电。将玻璃棒靠近带电吸管的一端时,吸管的运动情况如图甲所示。根据 (填电荷间作用规律)可知,吸管摩擦后带了 电荷;
(2)如图乙所示,取一根橡胶棒,用毛皮摩擦后橡胶棒带 电;将橡胶棒靠近带电吸管的一端时,吸管将 (选填“靠近”或“远离”)橡胶棒,利用的规律是 (填电荷间作用规律)。
1.用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是(  )
A.A验电器两个金属箔片带异种电荷
B.电子通过C棒从验电器A转移到验电器B
C.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子是由橡胶棒转移到毛皮
D.当橡胶棒靠近带负电荷的轻小物体时,会相互吸引
2.如图所示,把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上,吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,则( )
A.吸管带正电
B.餐巾纸带负电
C.吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子,吸管得到电子
D.用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,说明玻璃棒带正电
3.物理课堂上“会飞的章鱼”实验演示中,老师将塑料带剪成细丝制成“章鱼”,用毛皮分别摩擦“章鱼”和塑料管后,将“章鱼”抛向空中,在其下方用塑料管靠近“章鱼”,“章鱼”在空中飞翔不会落下,如图所示。下列说法正确的是( )
A.毛皮与塑料管摩擦的过程中创造了电荷
B.毛皮摩擦后的“章鱼”细丝间会相互排斥
C.摩擦后的“章鱼”与毛皮带上了同种电荷
D.“章鱼”不能落下的原理与验电器的工作原理不同
4 打扫房间时,小刚用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面黏上细小绒毛。请你解释出现这种现象的原因。
5.(科普阅读)由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入千家万户。随着科技的进步,“净化”的原理不断优化,功能也逐渐增强。最早的空气净化器由于大多采用“风机+滤网”的模式,很长时间才能将室内空气全部过滤一遍,另外PM2.5等小微粒能轻易透过滤网。后来滤网采用“静电驻极式”技术,灰尘通过滤网前,先由高压钨丝放电而带上正电,再被同样带电的滤网吸附(如图所示),大大提高净化能力。现在有一种“主动式空气净化”技术,净化器向空气中释放负离子,负离子能够主动出击、寻找空气中的污染颗粒物,并与其凝聚成团,主动将其沉降,净化能力再次明显提升。
(1)“PM2.5”指的是环境空气中直径小于等于2.5微米的细微颗粒物,它 (选填“是”或“不是”)分子。室外空气中的PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的排放,室内空气中的PM2.5主要来自吸烟产生的烟雾,那么能够有效减少PM2.5在空气中的浓度的做法是 (合理即可);“静电驻极式”技术中滤网应带 电荷。
(2)“静电驻极式”技术中小微粒经过滤网时被吸附的原理是 .“主动式空气净化”技术向空气中释放负离子,负离子之所以能够主动出击、寻找空气中的污染颗粒物,是因为带电粒子具有 (选填“吸引”或“排斥”)轻小物体的作用。
(3)“主动式空气净化”技术中负离子与污染颗粒物凝聚成团后能沉降到地面是由于所受重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)浮力。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【课前预习】1. 摩擦2. 吸引3. 正 负4. 排斥 吸引5. 库仑6. 同种电荷7. 正 负8. 电子9. 吸引 排斥 带电体 异种 同种
探究点一:摩擦起电
【实验探究1】(1)摩擦过的梳子靠近小纸屑梳子能吸起纸屑;
(2)摩擦过的塑料棒靠近细水流,塑料棒能吸引水流。
【实验探究2】(1)相互排斥(2)排斥 带电
探究点二: 两种电荷及相互作用
【实验探究3】(1)相互排斥(2)相互吸引 2.验电器(3)同种电荷相互排斥。
3. 电子在物体之间的转移。
想一想:实质上就是由于两者摩擦,组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上,使玻璃棒失去电子带正电,而丝绸得到电子带负电。
【课堂练习】
1.【答案】B
【解答】C带负电,如图所示,当靠近A小球时,相互排斥,说明A带负电;
将AB靠近时,AB吸引,A带负电,B带正电,或不带电;综上所述,B正确、ACD错误。
2.【答案】A
【解析】提油枪加油前,必须用手触摸图所示的按钮,是利用该按钮与大地相连,将人体因摩擦等产生的静电导走,消除人身上所带的电荷,避免在加油的过程中因放电而产生火花,造成火灾,故A正确BCD错误。
3.【答案】A
【解析】毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒夺得电子的本领强,得到电子带负电,故用它去接触验电器的金属球时,验电器也带上负电,即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电,由于同种电荷相互排斥,故其两个金属箔片会张开,故A正确,BCD错误。故选A。
【 课后巩固】
基础练习
1.答案:电视机屏幕工作时因电子运动等发生摩擦起电带上电荷,带电体吸引轻小物体,所以更容易沾灰尘;气球与头发摩擦后带上异种电荷,异种电荷相互吸引,所以头发会“飘”向气球。
2.答案:这种看法不正确。用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,小球被吸引,可能是小球带正电(异种电荷相互吸引)也可能是小球不带电(带 电体吸引轻小物体) ;若小球被排斥,泡沫小球一定带负电。
3.答案:D
用带电体接触原来不带电的金属球时,电荷通过验电器的金属球传给金属杆传给两片金属箔,两片金属箔带同种电荷,同种电荷相互排斥而张开。
4.答案:D
[解答]解: a和b相互排斥。因此它们一定带同种电荷。可能是正电,也可能是负电; b. c相互排斥,因此它们一定带同种电荷,可能是正电。也可能是负电;所以ac-定带同种电荷;c, d相互吸引,则d可能带电,与c球带异种电荷,也可以说与a球带异种电荷,也可能为不带电的轻小物体。
5.【答案】(1) 正 同种电荷互相排斥 正 (2) 负 靠近 异种电荷互相吸引
【详解】(1)[1]与丝绸摩擦后的玻璃棒,失去电子,带正电。
[2][3]将玻璃棒靠近带电吸管的一端时,吸管向远离玻璃棒的方向移动,说明吸管与带正电的玻璃棒相排斥,由同种电荷互相排斥得,吸管摩擦后带了正电荷。
(2)[1]用毛皮摩擦后的橡胶棒,得到电子,带负电。
[2]将橡胶棒靠近带电吸管的一端时,由异种电荷互相吸引得,带负电的橡胶棒与带正电的吸管相吸引,则吸管将靠近橡胶棒。
[3]灰尘被高压钨丝放电带上正电,滤网要吸附带正电的灰尘,根据异种电荷相互吸引,所以滤网应带负电荷。
(2)[1]静电驻极式”技术中,小微粒带正电,滤网带负电,依据异种电荷相互吸引的原理,小微粒被滤网吸附。
[2]带电粒子具有吸引轻小物体的性质,所以负离子能主动出击吸引污染颗粒物。
(3)根据物体的浮沉条件,当物体所受重力大于浮力时,物体下沉;当物体所受重力等于浮力时,物体悬浮;当物体所受重力小于浮力时,物体上浮。“主动式空气净化”技术中负离子与污染颗粒物凝聚成团后能沉降到地面,说明其处于下沉状态,所以所受重力大于浮力。
能力提升
1.【答案】B
【解析】验电器是利用同种电荷相互排斥的原理,A验电器两个金属箔片带同种电荷,故A错误;毛皮摩擦橡胶棒带负电,该橡胶棒去接触验电器A时,验电器A也会带负电;用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,A验电器上自由电子向验电器B转移,故B正确;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故电子是由毛皮转移到橡胶棒,故C错误;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,同种电荷相互排斥,所以当橡胶棒靠近带负电荷的轻小物体时,会相互排斥,故D错误。
2.【答案】C
【详解】A.用毛皮摩擦过的橡胶棒通常带负电,带电吸管被橡胶棒排斥,说明吸管与橡胶棒同种电荷,故吸管也带负电,故A不符合题意;
BC.吸管和餐巾纸摩擦时,吸管得到电子带负电,则餐巾纸失去电子带正电,故B不符合题意,C符合题意;
D.带负电的吸管靠近玻璃棒会被吸引而转向玻璃棒,说明玻璃棒可能带正电,也可能不带电,因为带电体可以吸引轻小物体,当带电体较轻时也可以被不带电的物体吸引,故D不符合题意。
故选C。
3.【答案】B
【详解】A.毛皮与塑料管摩擦的过程中电子发生了转移,并非创造了电荷,故A错误;
B.用毛皮摩擦 “章鱼”,“章鱼” 带上了同种电荷。根据电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,所以毛皮摩擦后的 “章鱼” 细丝间会相互排斥,故B正确;
C.摩擦后的“章鱼”与毛皮一个物体得到电子,另一个物体失去电子,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,故C错误;
D.“章鱼” 不能落下是因为同种电荷相互排斥,验电器的工作原理也是同种电荷相互排斥,二者原理相同,故D错误。
故选B。
4.答案:当小刚用干绸布擦拭穿衣镜时,绸布与镜面之间发生了摩擦,导致绸布和镜面分别带上等量异种电荷。由于镜面是绝缘材料(如玻璃),电荷无法迅速导走,因此镜面会带上静电。带电的镜面具有吸引轻小物体的能力,例如空气中的细小绒毛,这些绒毛被静电吸附在镜面_上,从而出现了“黏 上细小绒毛”的现象。
5.【答案】(1) 不是 不在室内吸烟 负 (2)异种电荷相互吸引 吸引 (3)大于
【详解】(1)[1]分子的直径约为,“PM2.5”指的是环境空气中直径小于等于2.5微米()的细微颗粒物,远大于分子直径,所以它不是分子。
[2]要减少“PM2.5”浓度,对于室外来自矿物燃料燃烧的情况,可减少矿物燃料燃烧;室内来自吸烟烟雾,可室内禁止吸烟等。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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