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第十五章 电流和电路
第1节 两种电荷
学习目标
1.①知道摩擦起电现象，知道自然界中只存在两种电荷；②掌握电荷间的相互作用规律；③知道验电器的作用；④知道电流的形成和电流的方向规定。
2.通过学习电荷的性质和相互作用规律，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力，使其能够运用科学原理进行推理和解决问题。
3.通过观察实验和现象，培养学生的观察能力和实验操作能力，使其能够运用科学方法进行探究和分析。
4.通过学习电荷的重要性和静电现象的应用，培养学生的科学态度和价值观，使其能够认识到科学对生活的实际意义并积极关注科学的发展。
自从法拉第发现电以后，我们的学习和生活就离不开“电”，电可以存在于手机、空调、电冰箱、电磁炉中，也可以像闪电那样神秘。地铁、家用电器、电脑、平板等都需要电才能工作，电使我们的教室充满光明，使我们的街道的夜晚五光十色。
一、创设情景，引入新课
什么是电呢？
想一想：
为什么用气球摩擦头发后，气球就能吸起小纸屑，靠近头发时头发也会随着气球飘起来……
为什么会出现这些现象呢
摩擦后的气球带了电
二、摩擦起电
1. 电荷：摩擦过的物体有了 轻小物体的性质，就说物体带“ ”，或说带了 。
吸引
电
电荷
2. 摩擦起电：用摩擦的方法使物体 ，叫作摩擦起电 。
带电的物体间存在怎样的相互作用呢？
电荷间的相互作用
演示实验：电荷间的相互作用
提出问题：
自然界中的电荷有几种？电荷间相互作用的规律是怎样的？
实验器材：
橡胶棒、玻璃棒、细线、丝绸、毛皮
带电
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观察有什么现象发生。
2. 用毛皮分别摩擦两根橡胶棒，手持其中一根玻璃棒，靠近另一根被吊起的橡胶棒观察有什么现象发生。
现象：玻璃棒（或橡胶棒）相互排斥
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。
丝绸摩擦的玻璃棒和毛皮摩擦的橡胶棒相互吸引。
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。
想一想：
世界上存在几种电荷？用什么办法可以推测出来？
①丝绸摩擦过的两根玻璃棒所带电荷相同。
②毛皮摩擦过的两根橡胶棒所带电荷相同。
③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。
三、两种电荷
任何物体所带的电，或者与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同，或者与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同，没有其它情况。即：
1. 两种电荷
①正电荷：用 摩擦过的 带的电荷叫作正电荷，用“+”表示；
②负电荷：用 摩擦过的 带的电荷叫作负电荷，用“-”表示。
自然界只有两种电荷，没有第三种电荷。
丝绸
玻璃棒
毛皮
橡胶棒
2. 电荷间的相互作用规律
电荷间有相互作用，相同电荷及不同电荷间相互作用不同。
种电荷互相排斥， 种电荷互相吸引。
3. 电荷量
①定义：物体所带电荷有多有少，
的多少叫作电荷量 。
②单位：库仑，简称库，符号C 。
前面实验中的玻璃棒或橡胶棒，摩擦后所带的电荷最大约只有10-7C 。
一次闪电电荷量100~500库伦左右。
同
异
电荷
注意：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。
想一想：
如何判断一个物体是否带电呢？
①物体是否吸引轻小物体来判断。
②根据它和已知带电体之间相互作用规律来判断。
③实验室中专门检验物体是否带电的仪器来检测---
验电器
4.验电器
①验电器的作用：检验物体是否带电。
②验电器的构造：金属球、金属箔、金属杆、金属罩、绝缘垫等。
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。
④工作原理：
同种电荷互相排斥。
⑤注意事项：
a.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。
b.验电器可以检验物体带电的种类
先使验电器带上某种已知的电荷，使两片金属箔张开一定的小角度，再由被检验物体靠近验电器的金属球。
若验金属箔的张角变大，说明被检验物体所带的电荷与验电器所带的电荷是同种电荷；若验金属箔的张
角变小，或先闭合后张开，则说明被检验物体所带的电荷与验电器所带的电荷是异种电荷。
四、摩擦起电的原因
1. 原子的核式结构
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。
原子
原子核
质子
中子
核外电子
电中性
带正电
带正电
不带电
带负电
①原子核所带正电荷与核外所有电子所带的负电荷数量 时，原子 电性。
电子是带有 负电荷的粒子。
②常用符号e表示最小电荷量（一个电子的电荷量e= C）任何带电体所带电荷都是e的整数倍。
2. 摩擦起电实质
电荷转移
不同物质的原子核 电子的本领不同。
摩擦起电 创造了电荷，只是电荷从一个物体 另一个物体，使正、负电荷 。
相等
不显
最小
1.6×10-19
束缚
并不是
转移到
分开
当两物体摩擦时
失去电子的物体因缺少电子而带 电
得到电子的物体因得到电子而带 电
玻璃棒是失去电子的物体，因为缺少电子而带 电；
丝绸是得到电子的物体，有了多余电子而带等量的 电。
玻璃中原子核束缚电子的本领要弱于丝绸中的原于核。
不同物质的原子核束缚电子的本领不同
束缚能力强
的得到电子
束缚能力弱
的失去电子
带负电荷
带正电荷
正
负
正
负
五、静电的防止和利用
1. 静电现象
2. 静电的危害及防止
①静电的危害
爆炸和火灾：在易燃易爆环境（如加油站、化工车间）中，静电火花释放的能量可能引燃可燃气体、粉尘或液体，导致严重事故。
人体电击：静电放电对人体产生瞬间刺痛感，虽无致命伤害，但可能导致坠落、机械误操作等其他伤害。
生产损害与设备故障：
静电导致粉体堵塞管道、印刷品质量下降或纸张粘连；静电放电可击穿半导体元件，造成计算机故障或数据丢失。
②静电的防止
控制静电的产生：
限制流体流速，减少摩擦起电； 避免使用化纤材料，优先选择棉、麻等天然纤维衣物。
加快静电的消散：
接地处理：导体设备接地以泄放电荷； 环境增湿：维持湿度40%-60%，减少电荷积累； 使用抗静电剂或消除器：中和物体表面静电。
用静电喷雾在人体、衣物上
个体与场所防护 ：
易燃场所穿戴防静电服、鞋靴，并设置触摸式接地装置； 电子车间采用导静电地板和清洁环境，防止粉尘吸附。
玩电子产品后勤洗手
穿防静电的衣物
防静电的地板
3. 静电的利用
静电除尘：使烟尘中的颗粒带上负电荷，颗粒便被吸引到带正电荷的金属网上，这就是静电除尘。
湿式静电除尘器
静电除烟尘
静电喷涂：使喷出的雾状油漆带负电荷，待喷涂物件带正电荷，油漆液滴便会均匀地附着在物件表面，这就是静电喷涂。
课堂总结
两种电荷
摩擦起电
电荷
摩擦起电的定义
电荷间的相互作用
两种电荷
正电荷
负电荷
电荷间的相互作用
电荷量
定义
单位
验电器
作用
原理
结构
摩擦起电的原因
原子的核式结构
摩擦起电实质：电荷的转移
静电的防止和利用
（补充：自然界只有两种电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。）
1.物理课上，老师将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细小的水流，如图甲所示，发现水流被吸引过来，此时橡胶棒带_____电荷，水流被吸引过来是因为_______________________；接着老师用吸管对着水流右侧吹气，如图乙所示，发现水流同样被“吸引”过来，该现象说明流速越大的地方，压强______ 。
课堂练习：
负
带电物体吸引轻小物体
越小
2.在下面电学中的几个小实验，说法正确的是（　　）
A．甲图将气球在小女孩头发上摩擦后，头发会飘起来，因为气球带电，头发不带电
B．乙图用毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒，它们相互排斥说明另一根橡胶棒带负电
C．丙图a带正电，b不带电，用金属棒接触a、b金属球时，金属棒中正电荷从a向b定向移动
D．丁图用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端，发现吸管向玻璃棒靠近，说明吸管一定带负电
B
骄傲是失败的开头，
自满是智慧的尽头。
Thanks!
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