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第十五章 电流和电荷
第1节 两种电荷
一、教学目标
1.通过生活观察并阅读教材，认识摩擦起电的现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用。
2.了解验电器的构造、原理及其作用，了解电荷量及其单位。
3.了解原子结构，认识电子、自由电子和电荷的移动。
4.认识导体和绝缘体，了解电荷的定向移动和自由电子。
二、教学重难点
重点：两种电荷及电荷间的相互作用、电荷量及其单位、电荷的定向移动。
难点：自然界电荷只有两种电荷的推理确认。
三、教学过程
【新课导入】
[情境导入]展示图片
[观察与思考]出现下列现象的原因是什么？
与毛皮摩擦过的气球能吸起头发 塑料梳子与头发摩擦后靠近小纸屑，塑料梳子吸引纸屑
与毛皮摩擦过的气球能吸引水流
【新知探究】
（一）两种电荷
知识点1 摩擦起电
【提出问题】为什么会出现上面的现象呢？
【解释说明】塑料梳子、气球等在摩擦前并不能吸引头发、纸屑和水流，但在和相应物品摩擦后具有了吸引头发、纸屑和水流的能力，这是因为物体经过摩擦带了“电”。
1.带电体的性质：能吸引轻小物体。物体有吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电荷。
2.摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。
【视频播放】摩擦起电.mp4
知识点2 带电物体间的相互作用
【演示实验】 电荷间的相互作用
演示1：将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近
现象1：相互排斥
分析1：二者所带电荷相同，相同的电荷之间互相排斥
演示2：将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
现象2：相互排斥
分析2：二者所带电荷相同，相同的电荷之间互相排斥
演示3： 将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
现象3：相互吸引
分析3：二者所带电荷不同，异种电荷之间互相吸引
【归纳总结】 （1）电荷间有相互作用；（2）相同电荷间及不同电荷间的相互作用不同；（3）用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷跟用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷种类是不同的。
知识点3 两种电荷
1.自然界中只存在两种电荷：
（1）用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。
（2）用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
2.电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
知识点4 电荷量：
（1）定义：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，通常用符号“Q ”表示。
（2）单位：库仑，简称：库，符号：C
【说明】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为10-7C
知识点5 验电器
1.构造：
2.作用：检验物体是否带电。（不能检验物体所带电荷为正电荷还是负电荷）
3.工作原理：同种电荷相互排斥。如下图，当用带电体接触验电器的金属球时，就有一部分电荷转移到验电器的金属箔上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。验电器金属箔张开的角度不同，反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。
（二）原子及其结构
1.原子的结构
（1）常见物质是由分子、原子构成的，原子由原子核和核外电子构成。
（2）原子核位于原子的中心，原子核带正电，电子带负电，电子绕核运动。
【说明】1.电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10-19 C。
2.通常情况下，原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷在数量上是相等的，原子整体不显电性，物体对外也不显电性。
原子结构示意图：
2.摩擦起电的原因
（1）不同物质的原子核束缚电子的本领不同。摩擦时，对电子束缚能力弱的物体失去电子带正电，对电子束缚能力强的物体得到电子带正电
【说明】1.摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。
2.在摩擦起电的过程中，失去电子的物体因为缺少电子而带正电；得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。
（三）导体和绝缘体
1.【演示实验】 电荷在金属棒中的定向移动
取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电，如图所示：
A B
（1）用橡胶棒把A和B连接起来，如图所示。
【现象】验电器A、B的金属箔的张角均不变。
【分析】验电器A的电荷量没有变化，验电器B仍不带电。
【结论】电荷在橡胶棒中不能自由移动，说明橡胶棒不可以导电。
（2）用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，如图所示。
【现象】验电器A的金属箔的张角变小，验电器B的金属箔张开，最终二者张角相同。
【分析】有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B，电荷发生了定向移动。
【结论】电荷在金属中可以自由移动，说明金属可以导电。
2.导体和绝缘体
（1）导体：容易导电的物体。如金属、人体、大地等都是导体。
（2）绝缘体：不容易导电的物体。如橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体。
（3）导体中存在自由电荷。金属导电，靠的是自由电子。绝缘体不易导电，是因为电荷束缚在原子、分子之中，不能自由移动。
【特别提醒】
①金属中可以自由移动的电荷是电子，叫做自由电子，自由电子带负电。
②导体和绝缘体之间没有绝对界限。
③绝缘体内并非不含电荷，而是缺乏能够自由移动的电荷。
④注意电荷和电子的区别。
⑤注意“导电”和“带电”的区别。
【课堂总结】
【课堂训练】
1.天，小明去北方某地旅游时发现天气很干燥，经常会发生静电现象。下列现象中，不是由物体带静电引起的是（　C　）
A．梳头时，头发变得蓬松
B．拆开筷子的薄塑料包装袋时，薄塑料包装袋吸附在手上
C．用湿手摸室外的铁栏杆时，手被粘在了铁栏杆上
D．逛街时，穿的化纤羽绒服容易吸附灰尘
2.自然界有两种电荷--正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷分别是（　C　）
A．正电荷、正电荷 B．负电荷、负电荷
C．正电荷、负电荷 D．负电荷、正电荷
3.下列粒子不带电的是（　B　）
A．质子 B．中子 C．电子 D．原子核
4.用毛皮摩擦硬橡较棒，硬橡胶棒带了负电，这是由于（　A　）
A．毛皮束缚电子的能力比较弱
B．硬橡胶棒的正电荷转移到毛皮上
C．摩擦过程中创造了负电荷
D．硬橡胶棒上没有正电荷
5.如图是用带电小球探究电荷间相互作用规律的实验装置，其中符合事实的是（　C　）
A B C D
6.小丽用塑料梳子梳头时，头发随着梳子飘起来，如图所示。若头发相当于毛皮，塑料梳子相当于橡胶棒，则关于上述现象的说法正确的是（　C　）
A．头发带负电
B．摩擦产生电荷的结果
C．异种电荷相互吸引的结果
D．有电荷从梳子转移到头发上
7.A、B是两个轻质泡沫小球，C是用毛皮摩擦过的橡胶棒，A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示，由此可以判断（　C　）
A．小球B可能不带电 B．小球B可能带正电
C．小球A可能不带电 D．小球A一定带正电
8.如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上，以下说法中正确的是（　B　）
A．金属箔张开说明带上了异种电荷
B．金属箔张开说明它们互相排斥
C．验电器能检验出带的是正电还是负电
D．橡胶棒带正电
9.图中关于静电现象，说法正确的是（　C　）
A．验电器是利用了同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引的原理制成的
B．丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，这个过程中丝绸会失去电子
C．摩擦后的气球能够吸引细水流，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
D．细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引，则两小球一定带有异种电荷
10.于导体和绝缘体，下列说法不正确的是（　A　）
A．人体、大地、石墨、纯水、油都是导体
B．绝缘体不容易导电，是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷
C．导体之所以容易导电，是因为导体内部有大量的自由电荷
D．绝缘体和导体在一定条件下可能发生转化
11.工厂里经常使用静电除尘技术，用一块带电的金属板，把浮尘吸附在金属板上。静电除尘的原理是带电体能够吸引轻小物体。用带电体靠近吊在细线上的通草小球时，通草小球会被带电体吸引过来，但接触后立即就离开了，这是因为它们都带上同种电荷，相互排斥。
12.如图所示，没给玻璃加热前灯泡不能发光；然后用酒精灯加热玻璃心，当玻璃心发黄变红时，灯泡能（选填“能”或“不能”）发光。这个实验说明常温下的玻璃是绝缘体，高温下的玻璃变成了导体（选填“导体”或“绝缘体”）。

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