【新课标●新课堂】浙教版八上科学 3.1 电荷与电流(第1课时)课件(27页ppt)+教学设计+作业

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【新课标●新课堂】浙教版八上科学 3.1 电荷与电流(第1课时)课件(27页ppt)+教学设计+作业

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【新课标●新课堂】第1节 电荷与电流(第1课时)同步作业
(教师版)
1.一轻质小球用绝缘线悬挂起来,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近这个小球,它们相互吸引,那么该轻质小球(  )
A.一定带正电 B.一定带负电 C.一定不带电 D.可能不带电
【答案】D
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒吸引轻质小球,则轻质小球可能带负电,可能不带电。
2.已知有三个小球,A与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引,A和B相排斥,B和C相吸引,则C的带电情况是(  )
A.带正电 B.带负电 C.带正电或不带电 D.带负电或不带电
【答案】D
【解析】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,A与橡胶棒吸引,则A带正电荷, A和B互相排斥,则B带正电荷;C和B互相吸引,则C可能带负电荷,也可能不带电。
3.如图所示,小明用毛皮摩擦过的塑料管和纸片制作了一只“会跳舞的纸人”,下列说法中正确的是(  )
A.毛皮和塑料管摩擦的过程中创造了电荷
B.塑料管可以带电说明塑料管是导体
C.纸人被吸引说明同种电荷相互吸引
D.若塑料管带的是负电,则摩擦过程中毛皮失去电子
【答案】D
【解析】
A.毛皮和塑料管摩擦的过程中并没有创造电荷,而是电子从一个物体转移到另一物体,故A错误;
B.塑料管经过摩擦可以带电,但是塑料是绝缘体,不是导体,故B错误;
C.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,纸人被吸引说明异种电荷相互吸引,故C错误;
D.若塑料管带的是负电,则摩擦过程中毛皮失去电子,塑料管得到电子带负电,故D正确。
4.A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,三者相互作用情景如图。则(  )
A.A球一定带正电 B.B球一定带正电
C.B球可能不带电 D.A球可能不带电
【答案】D
【解析】由第一个图可知AB两球至少有一个球带电;C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,故C带负电,由第三个图BC排斥可知,两者都带负电,所以B球一定带负电;由第二个图可知AC吸引,A球可能带正电,也可能不带电,故ABC不符合题意,D符合题意。
5.在摩擦起电实验中,玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒带正电,丝绸带等量的负电。则两者的电子得失情况是( )
A.玻璃棒与丝绸都得到电子 B.玻璃棒与丝绸都失去电子
C.玻璃棒得到电子,丝绸失去电子 D.玻璃棒失去电子,丝绸得到电子
【答案】D
【解析】用玻璃棒跟丝绸摩擦,玻璃棒的一些电子转移到丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸因得到电子而带着等量的负电。用橡胶棒跟毛皮摩擦,毛皮的一些电子转移到橡胶棒上,毛皮带正电,橡胶棒带着等量的负电。
6.静电是一种生活中常见的自然现象。下列各项与静电无关的是( )
A.冬季脱毛衣时会有火花产生 B.梳过头发的梳子能吸引纸屑
C.吸尘器能吸起地面上的灰尘 D.油罐车的车尾有金属接地链
【答案】C
【解析】吸尘器能吸起地面上的灰尘的原理是吸尘器内部的压强小于外界大气压,在大气压的作用下,灰尘被压入吸尘器,即吸尘器的工作原理是大气压强。而冬季脱毛衣时会有火花产生、 梳过头发的梳子能吸引纸屑和油罐车的车尾有金属接地链,这些现象都与摩擦起电,即静电相关。
7.中国科技馆内进行“模拟避雷针”的实验展示。当参观者按下“有避雷针”按钮时,从高压发生器尖
端涌出的白色闪电,会径直劈向建筑物模型顶部的避雷针,模拟云层带正电,建筑物不会受到任何影响,示意图如右图所示。下列说法不正确的是( )
A.制作避雷针的材料为导体
B.云层之间的相互作用以及空气对流让云层带电方式属于摩擦起电
C.衣物之间的摩擦产生的静电放电现象,其原理与雷电类似
D.图中闪电发生时,与避雷针和大地相连的金属线中的电流方向是从大地到避雷针
【答案】D
【解析】
A.制作避雷针的材料为导体,故A正确不符合题意;
B.云层之间的相互作用以及空气对流让云层带电方式属于摩擦起电,故B正确不符合题意;
C.衣物之间的摩擦产生的静电放电现象,其原理与雷电类似,故C正确不符合题意;
D.图中闪电发生时,与避雷针和大地相连的金属线中的电流方向是从避雷针到大地,因为云层带的是正电荷,故D错误符合题意。
8.甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲(  )
A.一定带正电荷
B.一定带负电荷
C.可能带正电荷
D.可能带负电荷
【答案】D
【解析】由图知乙、丙相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷,已知丙带正电,则乙一定也带正电。图中甲、乙相互吸引,根据异种电荷相互吸引、带电体具有吸引轻小物体的性质可知,甲可能带负电或不带电,故D正确,ABD错误。
9.如图所示,用头发摩擦过的塑料直尺去接触验电器金属球,发现验电器的箔片张开,下列说法合理的
是(  )
A.验电器的甲、乙、丙部分都是导体 B.金属箔带有异种电荷
C.箔片张开说明塑料直尺导电 D.摩擦起电是因为电子发生了转移
【答案】D
【解析】
A.乙部分是橡皮塞,是绝缘体,故A 不符合题意;
B.箔片张开是两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开,故B不符合题意;
C.同种电荷相互排斥,用头发摩擦过的塑料直尺接触验电器的金属球,金属箔片张开,说明塑料直尺带电,故C不符合题意;
D.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体,故D符合题意。
10.如图所示,利用静电喷漆枪给物件上漆,涂料小液滴之间相互排斥,但被物件吸引。则(  )
A.物件一定带负电 B.物件一定不带电
C.小液滴可能不带电 D.小液滴一定带同种电荷
【答案】D
【解析】涂料小液滴之间相互排斥,由于涂料小液滴之间相互排斥,说明小液滴一定带同种电荷;物件能够吸引涂料小液滴,说明物件可能不带电,也可能带与小液滴不同的电荷,故ABC错误,D正确。
11.用餐巾纸摩擦PVC塑料管十几次;另用餐巾纸裹住一束塑料丝,从其根部向前摩擦几次;将摩擦过的 塑料丝向上抛起,再用摩擦过的PVC塑料管去靠近空中的塑料丝,可观察到塑料丝像“张开爪的章鱼”,“漂浮”在空中,如图所示。若忽略空气的作用力,则下列说法正确的是(  )
A.用餐巾纸摩擦后,相邻的塑料丝带异种电荷
B.PVC塑料管与塑料丝上所带的电荷为同种电荷
C.餐巾纸与PVC塑料管摩擦的过程中创造了电荷
D.塑料丝“漂浮”在空中时,只受到一个力的作用
【答案】B
【解析】
用餐巾纸摩擦后,相邻的塑料丝相互排斥而张开,则它们带同种电荷,故A错误;
B.PVC塑料管与塑料丝之间相互排斥,则它们所带的电荷为同种电荷,故B正确;
C.餐巾纸与PVC塑料管摩擦的过程并没有创造电荷,只是电荷在两个物体之间发生了转移,故C错误;
D.塑料丝“漂浮”在空中时保持静止状态,它受到平衡力,即它受到向下的重力与向上的排斥力平衡,故D错误。
12.“金箔”是非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取,拿取时可手持羽毛轻轻 扫过纸垫,如图甲;再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛可将金箔吸住,如图乙。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因,分别是( )
A.摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;异种电荷相互吸引
B.摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;带电物体吸引轻小物体
C.摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;异种电荷相互吸引
D.摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;带电物体吸引轻小物体
【答案】B
【解析】手持羽毛轻轻扫过纸垫,羽毛与纸垫摩擦,根据摩擦起电的原因可知,羽毛和纸垫带上了异种电荷;羽毛带了电,靠近金箔,由于带电体会吸引轻小物体,故羽毛即可将金箔吸住,故B正确,ACD错误。
13.如图是加油站里常见的“静电释放器”。司机或工人提着油枪加油前,必须用手触摸安装在地面上的金属球,以清除身上的静电。下列说法中正确的是( )
A.金属球是导体,只能导电,不能带电
B.“除静电”时,人体通过金属球与大地连通
C.人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
D.若人体带有负电,则“除电”时,电流方向是从金属球流向大地
【答案】B
【解析】
A. 金属球是导体,既能导电,也能带电 ,故A错误;
B.“除电”时,人体通过金属球与大地连通,人体、金属球、大地均属于导体,故B正确;
C.人体带的电荷是人体和衣服之间电荷移动形成的,故C错误;
D.电流方向是正电荷定向移动的方向,如果人体带负电,静电释放器中的电流方向是从大地到 金属球再到人体,故D错误。
14.如图为某市2022年11月底发生的雷电现象,雷电是云层与大地之间或云层与云层之间的放电现象,放电的两者所带的是   (填“同种”或“异种”)电荷;云层和空气摩擦带电的实质是
   (填“产生了新电荷”或“电荷发生了转移”)。
【答案】异种;电荷发生了转移
【解析】雷电是云层与大地之间或云层与云层之间的放电现象,放电的两者所带的是异种电荷;摩擦带电的实质电荷发生了转移。
15.如图甲所示,用丝绸摩擦有机玻璃棒,然后靠近碎纸屑,发现纸屑能被吸引,说明摩擦起电后带电体能 ;用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电。用手向下捋塑料细丝,会越捋越蓬松,如图乙所示,这说明同种电荷 。
【答案】 吸引轻小物体 正 相互排斥
【解析】当用丝绸摩擦有机玻璃棒时,由于摩擦起电现象,玻璃棒会带上电荷。然后,当带电的玻璃棒靠近碎纸屑时,发现纸屑能被吸引,这说明摩擦起电后带电体具有吸引轻小物体的性质。根据摩擦起电的规律,丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电,因此这里的玻璃棒带正电。图乙所示的现象,当用手向下捋塑料细丝时,细丝会越捋越蓬松。这是因为塑料细丝在摩擦过程中带上了同种电荷。根据电荷间的相互作用规律,同种电荷是相互排斥的,所以细丝之间会产生排斥力,导致细丝越捋越蓬松。
16.现在有A、B、C、D、E、F六个轻质小球,它们之间的相互作用情况如图所示。其中一定带电的是 ,一定不带电的是 ,不能确定的是 。
【答案】 BCF DE A
【解析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;相互排斥的小球带有同种电荷,相互吸引的小球可能带有异种电荷,也可能是带电体吸引不带电体。B、C相互排斥,一定带有同种电荷; A、C相互吸引,C带电,A可能带电,也可能不带电; D、E 没有相互吸引,也没有相互排斥现象,一定不带电; E、F相互吸引,E不带电,F一定带电。所以一定带电的是BCF;一定不带电的是DE;不能确定的是A。
17.小明在实验室看到一个用线悬挂起来的轻质小球。为了能快速的判断:(1)小球是否带电;(2)小球的带电性。小明画出了下面的思维导图,请你根据学过的知识完成下列问题:
①处应填入   ;②处应填入   。下列现象中与摩擦起电无关的是   (填字母)。
A.雷电现象
B.脱毛衣时产生火花与“噼啪”声
C.演奏小提琴,琴弓与琴弦摩擦产生声音
D.梳头时头发随梳子飘起来
【答案】球带正电;带电体能吸引轻小物体;C
【解析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,将轻质小球去靠近该玻璃棒时,球被排斥,同种电荷相互排斥,故小球带正电;
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,如果去靠近细线悬吊着的轻质小球时,产生了相互吸引的现象,那么小球有两种可能:
①根据带电物体可以吸引轻质小球的性质,小球可以不带电;
②根据异种电荷相互吸引的性质,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,所以小球带负电;
物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的那个物体就带了负电,另一个失去电子的物体就带了等量的正电,这种现象称为摩擦起电,这些物体所带的电荷叫静电。雷电现象、脱毛衣时产生火花与“噼啪”声、梳头时头发随梳子飘起来与摩擦起电有关,演奏小提琴,琴弓与琴弦摩擦产生声音这是利用振动发声,与摩擦起电无关,故选C。
18.学习了电荷间相互作用规律后,小科同学做了如图所示实验,Q是一个带正电的物体,把系在丝线上的同一带电的小球先后挂在A、B、C三处,产生如图所示的现象。据图回答下列问题:
(1)由图可知这些小球带   电;
(2)由图实验可以验证猜想:电荷间作用力的大小和   (填“电荷种类”或“距离”)有关。
【答案】(1)正(2)距离
【解析】
(1)Q带正电,三个小球都被排斥,所以是同种电荷,也是正电,所以答案为正电;
(2)三个小球与Q的距离不同,被排斥后离开的角度也不同,距离越远的排斥力越小,所以答案为距离。
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【新课标●新课堂】第1节 电荷与电流(第1课时)同步作业
1.一轻质小球用绝缘线悬挂起来,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近这个小球,它们相互吸引,那么该轻质小球(  )
A.一定带正电 B.一定带负电 C.一定不带电 D.可能不带电
2.已知有三个小球,A与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引,A和B相排斥,B和C相吸引,则C的带电情况是(  )
A.带正电 B.带负电 C.带正电或不带电 D.带负电或不带电
3.如图所示,小明用毛皮摩擦过的塑料管和纸片制作了一只“会跳舞的纸人”,下列说法中正确的是(  )
A.毛皮和塑料管摩擦的过程中创造了电荷
B.塑料管可以带电说明塑料管是导体
C.纸人被吸引说明同种电荷相互吸引
D.若塑料管带的是负电,则摩擦过程中毛皮失去电子
4.A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,三者相互作用情景如图。则(  )
A.A球一定带正电 B.B球一定带正电
C.B球可能不带电 D.A球可能不带电
5.在摩擦起电实验中,玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒带正电,丝绸带等量的负电。则两者的电子得失情况是( )
A.玻璃棒与丝绸都得到电子 B.玻璃棒与丝绸都失去电子
C.玻璃棒得到电子,丝绸失去电子 D.玻璃棒失去电子,丝绸得到电子
6.静电是一种生活中常见的自然现象。下列各项与静电无关的是( )
A.冬季脱毛衣时会有火花产生 B.梳过头发的梳子能吸引纸屑
C.吸尘器能吸起地面上的灰尘 D.油罐车的车尾有金属接地链
7.中国科技馆内进行“模拟避雷针”的实验展示。当参观者按下“有避雷针”按钮时,从高压发生器尖
端涌出的白色闪电,会径直劈向建筑物模型顶部的避雷针,模拟云层带正电,建筑物不会受到任何影响,示意图如右图所示。下列说法不正确的是( )
A.制作避雷针的材料为导体
B.云层之间的相互作用以及空气对流让云层带电方式属于摩擦起电
C.衣物之间的摩擦产生的静电放电现象,其原理与雷电类似
D.图中闪电发生时,与避雷针和大地相连的金属线中的电流方向是从大地到避雷针
8.甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲(  )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷
C.可能带正电荷 D.可能带负电荷
9.如图所示,用头发摩擦过的塑料直尺去接触验电器金属球,发现验电器的箔片张开,下列说法合理的
是(  )
A.验电器的甲、乙、丙部分都是导体 B.金属箔带有异种电荷
C.箔片张开说明塑料直尺导电 D.摩擦起电是因为电子发生了转移
10.如图所示,利用静电喷漆枪给物件上漆,涂料小液滴之间相互排斥,但被物件吸引。则(  )
A.物件一定带负电 B.物件一定不带电
C.小液滴可能不带电 D.小液滴一定带同种电荷
11.用餐巾纸摩擦PVC塑料管十几次;另用餐巾纸裹住一束塑料丝,从其根部向前摩擦几次;将摩擦过的 塑料丝向上抛起,再用摩擦过的PVC塑料管去靠近空中的塑料丝,可观察到塑料丝像“张开爪的章鱼”,“漂浮”在空中,如图所示。若忽略空气的作用力,则下列说法正确的是(  )
A.用餐巾纸摩擦后,相邻的塑料丝带异种电荷
B.PVC塑料管与塑料丝上所带的电荷为同种电荷
C.餐巾纸与PVC塑料管摩擦的过程中创造了电荷
D.塑料丝“漂浮”在空中时,只受到一个力的作用
12.“金箔”是非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取,拿取时可手持羽毛轻轻 扫过纸垫,如图甲;再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛可将金箔吸住,如图乙。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因,分别是( )
A.摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;异种电荷相互吸引
B.摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;带电物体吸引轻小物体
C.摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;异种电荷相互吸引
D.摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;带电物体吸引轻小物体
13.如图是加油站里常见的“静电释放器”。司机或工人提着油枪加油前,必须用手触摸安装在地面上的金属球,以清除身上的静电。下列说法中正确的是( )
A.金属球是导体,只能导电,不能带电
B.“除静电”时,人体通过金属球与大地连通
C.人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
D.若人体带有负电,则“除电”时,电流方向是从金属球流向大地
14.如图为某市2022年11月底发生的雷电现象,雷电是云层与大地之间或云层与云层之间的放电现象,放电的两者所带的是   (填“同种”或“异种”)电荷;云层和空气摩擦带电的实质是
   (填“产生了新电荷”或“电荷发生了转移”)。
15.如图甲所示,用丝绸摩擦有机玻璃棒,然后靠近碎纸屑,发现纸屑能被吸引,说明摩擦起电后带电体能 ;用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电。用手向下捋塑料细丝,会越捋越蓬松,如图乙所示,这说明同种电荷 。
16.现在有A、B、C、D、E、F六个轻质小球,它们之间的相互作用情况如图所示。其中一定带电的是 ,一定不带电的是 ,不能确定的是 。
17.小明在实验室看到一个用线悬挂起来的轻质小球。为了能快速的判断:(1)小球是否带电;(2)小球的带电性。小明画出了下面的思维导图,请你根据学过的知识完成下列问题:
①处应填入   ;②处应填入   。下列现象中与摩擦起电无关的是   (填字母)。
A.雷电现象
B.脱毛衣时产生火花与“噼啪”声
C.演奏小提琴,琴弓与琴弦摩擦产生声音
D.梳头时头发随梳子飘起来
18.学习了电荷间相互作用规律后,小科同学做了如图所示实验,Q是一个带正电的物体,把系在丝线上的同一带电的小球先后挂在A、B、C三处,产生如图所示的现象。据图回答下列问题:
(1)由图可知这些小球带   电;
(2)由图实验可以验证猜想:电荷间作用力的大小和   (填“电荷种类”或“距离”)有关。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共27张PPT)
第3章 电路探秘
第1节 电荷与电流(第1课时)
(浙教版)八年级

——摩擦起电、电荷间的作用
【引入】
干燥的冬季,你会发现有些衣物之间会发生吸附现象;走路时女孩的头发会“飘起来”;用头发摩擦后的塑料尺会与小纸屑相吸;手触碰门的金属把手时会发生“触电”现象。这些都是为什么呢?
一、摩擦起电
【探索活动】如图 3.1 - 2 所示,用干净的丝绸或化纤布料与玻璃棒摩擦后,让玻璃棒靠近小纸屑,观察发生的现象。
现象:玻璃棒会吸引轻小的纸屑
原因:玻璃棒与丝绸摩擦后带电了
视频:摩擦起电的微观分析
摩擦起电:
物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的那个物体就带负电,失去电子的物体就带等量的正电。这种现象称为摩擦起电,这种聚集于物体上的电荷叫作静电。
【思考与讨论】
玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒会带正电,丝绸带等量的负电;橡胶棒与毛皮摩擦,毛皮会带正电,橡胶棒则带等量的负电。请用电子得失的观点解释上述现象。
玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒因失去电子将电子转移到丝绸而带正电,丝绸顺得到电子带等量的负电;橡胶棒与毛皮摩擦,毛皮将电子转移给橡胶棒,因失去电子带正电,橡胶棒得到电子而带等量的负电。
【拓展应用】
1.解释雷电现象
雷电一般产生于对流强烈的积雨云中。云层之间的相互作用以及空气对流等原因使积雨云带电。云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。当电荷聚集到一定程度后,带负电的云的下部与大地之间就会放电,这就是我们常见的雷电现象。
2.避雷针
避雷针刚刚出现在中国时,人们以为它可以避免房屋遭受雷击,所以称其为避雷针。但事实上,避雷针保护建筑物的方式并不是避免房屋遭受雷击,而是引雷上身,然后通过其引下线和接地装置,将雷电流引入地下,从而起到保护建筑物的作用。正因为这个原因,也有人建议将避雷针改名为引雷针,但目前我国称之为“接闪杆”。(资料内容来自百度)
二、电荷间的相互作用
两个带电的物体之间会发生相互作用。那么,这种作用有什么规律呢
【探索活动】
实验现象:吸引、排斥、排斥。如下图:
实验结论:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
三、验电器
验电器由法国的让·安东尼·诺雷于1748年发明。
1.构造:如图所示,图中上部是一金属球(或者也有用金属板),它和金属杆相连接,金属杆穿过橡皮塞,其下端挂两片极薄的金属箔,封装在玻璃瓶内。
2.使用:
(1)检验物体是否带电
把物体与金属球(金属板)接触,如果物体带电,就有一部分电荷传到两片金属箔上,金属箔由于带了同种电荷,彼此排斥而张开,所带的电荷越多,张开的角度越大;如果物体不带电,则金属箔不动。
(2)识别物体所带电荷的种类
先把带电体与金属球接触一下,使金属箔张开。然后,再用已知的带足够多正电的物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开的角度更大,则表示该带电体的电荷为正的;反之,如果金属箔张开的角度减小,或先闭合而后张开,则表示带电体的电荷是负的。(资料来自360百科)
【探索活动】
1.剪大约3cm×10cm的一片铝箔。
2.在铝箔长和宽两个方向上轻轻地对折铝箔,使铝箔成篷状。
3.将一支铅笔从一个倒置的纸杯的底部穿出,并将铝箔的中
心放在笔尖上,如图3.1-7所示。
4.将一个泡沫盘靠近铝箔,预测可能发生的现象。
预测现象:铝箔无明显反应或轻微晃动(无电荷转移)。
原理:普通泡沫盘不带净电荷,铝箔本身也呈电中性,两者间无静电作用力。
5.将一个被羊毛织品摩擦过的泡沫盘靠近铝箔,预测可能发生的现象。
6.如果把与泡沫盘摩擦过的羊毛织品靠近铝箔,预测可能发生的现象
预测现象:铝箔被泡沫盘吸引并可能贴附。
原理:羊毛摩擦泡沫盘时,泡沫盘通常带负电荷(摩擦起电)。铝箔在带电体靠近时发生静电感应:靠近泡沫盘的一端感应出正电荷,远端感应出负电荷。由于异种电荷距离更近,吸引力大于排斥力,整体表现为吸引。
预测现象:铝箔被羊毛织品强烈吸引。
原理:羊毛与泡沫摩擦后,羊毛失去电子带正电荷。带正电的羊毛靠近铝箔时,铝箔感应出负电荷(近端)和正电荷(远端),异种电荷间的吸引力占主导。
【实验原理总结】
2.注意事项
环境要求:实验需在干燥环境进行,湿度会导走电荷。
铝箔结构:对折成"篷状"可减少摩擦阻力,增强灵敏度。
安全提示:实验电压较低,安全性高。
1.规律:
操作对象 带电性质 铝箔感应结果 作用力
普通泡沫盘 不带电 无感应 无
羊毛摩擦后的泡沫盘 带负电 近端正电,远端负电 吸引
摩擦后的羊毛织品 带正电 近端负电,远端正电 吸引
四、静电的防止与利用
(1)皮肤问题
静电可以刺激人体皮肤,导致皮肤干燥、起屑、刺痒等。此外,静电还会吸附各种灰尘、细菌等,容易使皮肤过敏、发炎,甚至可能导致皮肤病,如红斑、痤疮、色素沉淀等。
(2)影响机体生理平衡
人体内含有较多静电时,可能会引起脑神经细胞膜电流传导异常,影响中枢神经,从而导致血液酸碱度和机体氧特性的改变。这可能会使人出现疲惫、头痛、烦躁、失眠等症状。此外,静电还可能影响心脏的正常生理功能,导致心律失常、室性早搏等情况。
(3)影响日常生活
虽然静电能量较小时通常不会给人体带来明显危害,但静电对人体的电击可能会导致坠落、摔倒等事故。触碰金属时遭受的电击疼痛感,还可能导致工作时操作失误,引发更严重的后果。
1.防止
(4)对环境和其他设备的危害
爆炸和火灾 静电能量虽然不大,但因其电压很高而容易发生放电。当带电体与不带电或静电电位低的物体互相接近时,如电位差达到300V以上,就会出现火花放电。静电放电的火花能量,若达到周围可燃物的最小着火能量,且可燃物在空气中的浓度达到爆炸极限,就会发生燃烧或爆炸。
设备损坏 静电可以对电子设备和机械设备造成损坏。当静电放电时,可能会产生高能量的电流,导致设备内部的电子元件受损,甚至完全烧毁设备。
数据丢失 静电放电也可能导致数据丢失。在电子设备中,静电放电可能会干扰设备内部的电子元件,导致数据损坏或丢失。
静电复印 静电复印技术利用带有静电的光敏材料表面,在曝光时,根据影像使局部电荷随光线强弱发生相应的变化而存留影像,再吸附墨粉转印到纸张上。
静电除尘 静电除尘技术利用静电场的作用,使得气体中的尘粒带电而被吸附,常用于空气净化和工业除尘。
静电喷涂 静电喷涂技术利用高压电场使涂料带电,并将涂料微粒吸附在工件表面,广泛应用于汽车、家电等行业的表面涂装。
2.利用
【课堂总结】
1.什么是摩擦起电现象?摩擦起电的本质是什么?
2.电荷间的相互作用规律是什么?
3.说说验电器的构造和原理。
【随堂巩固】
【例1】用塑料梳子梳头发时会因为摩擦而起电。经检验,塑料梳子所带的电荷为负电荷,则(  )
A.塑料梳子得到一些电子
B.塑料梳子创造了负电荷
C.头发原子核对核外电子的束缚能力较强
D.头发和梳子间没有电子转移
【答案】A
【例2】甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲(  )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷
C.可能带正电荷 D.可能带负电荷
【答案】D
【例3】将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
【答案】 A
【板书设计】
第1节 电荷与电流(第1课时)
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第1节 电荷与电流(第1课时)教学设计
——摩擦起电、电荷间的作用
【核心概念】物质的运动与相互作用
【内容要求】
内容:电磁相互作用
要求:知道摩擦起电现象,了解电荷间相互作用。
【教学目标】
1.通过实验分析,结合生活事例,了解摩擦起电现象及摩擦起电的本质。
2.通过探索活动,知道两种电荷以及电荷间的相互作用。
3.了解检验带电体的方法及验电器的构造和原理。
4.初步认识摩擦起电现象对人类生活的影响。通过探索活动,激发探究热情,乐于探究和实践。
【教学思路】
从生活中真实情景如干燥的冬季,你会发现有些衣物之间会发生吸附现象;走路时女孩的头发会 “飘起来”等例子入手,引入摩擦起电现象。然后通过探索“用丝绸摩擦玻璃棒”活动,结合原子结构知识知识了解摩擦起电的本质。利用摩擦起电解释雷电现象和避雷针的使用。再进一步探索“电荷间相互作用”活动,理解电荷间相互作用规律。通过“如何检验一个物体是否带电?”问题讨论,引出检验带电体的方法及验电器的构造和原理。结合静电除尘原理,理解静电的合理应用能造福于人类。
【教学过程】
一、创设情景,引入任务
【引入】干燥的冬季,你会发现有些衣物之间会发生吸附现象;走路时女孩的头发会“飘起来”;用头发摩擦后的塑料尺会与小纸屑相吸;手触碰门的金属把手时会发生“触电”现象。这些都是为什么呢?
视频:静电现象
二、围绕任务,素养内化
(一)摩擦起电
【探索活动】如图 3.1 - 2 所示,用干净的丝绸或化纤布料与玻璃棒摩擦后,让玻璃棒靠近小纸屑,观察发生的现象。
现象:玻璃棒会吸引轻小的纸屑
原因:玻璃棒与丝绸摩擦后带电了
视频:摩擦起电的微观分析
原来,物体内有两种不同的带电粒子,一种是质子,带正电,另一种是电子,带负电。通常情况下,物体内带正电的质子的数量与带负电的电子的数量相等,正、负电荷相互抵消,所以物体整体上没有呈现带电性。
物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的那个物体就带负电,失去电子的物体就带等量的正电。这种现象称为摩擦起电,这种聚集于物体上的电荷叫作静电。如下图所示:
【思考与讨论】
玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒会带正电,丝绸带等量的负电;橡胶棒与毛皮摩擦,毛皮会带正电,橡胶棒则带等量的负电。请用电子得失的观点解释上述现象。
玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒因失去电子将电子转移到丝绸而带正电,丝绸顺得到电子带等量的负电;橡胶棒与毛皮摩擦,毛皮将电子转移给橡胶棒,因失去电子带正电,橡胶棒得到电子而带等量的负电。
【拓展应用】
1.解释雷电现象
雷电一般产生于对流强烈的积雨云中。云层之间的相互作用以及空气对流等原因使积雨云带电。云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。当电荷聚集到一定程度后,带负电的云的下部与大地之间就会放电,这就是我们常见的雷电现象。
2.避雷针
避雷针刚刚出现在中国时,人们以为它可以避免房屋遭受雷击,所以称其为避雷针。但事实上,避雷针保护建筑物的方式并不是避免房屋遭受雷击,而是引雷上身,然后通过其引下线和接地装置,将雷电流引入地下,从而起到保护建筑物的作用。正因为这个原因,也有人建议将避雷针改名为引雷针,但目前我国称之为“接闪杆”。(资料内容来自百度)
(二)电荷间的相互作用
玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒会带正电,丝绸带等量的负电;橡胶棒与毛皮摩擦,毛皮会带正电,橡胶棒则带等量的负电。因此,玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮它们二者之间相互吸引。活动说明两个带电的物体之间会发生相互作用。那么,这种作用有什么规律呢
【探索活动】
1.两名同学合作,一名同学用丝绸摩擦玻璃棒(使玻璃棒带正电),另一名同学用毛皮摩擦橡胶棒(使橡胶棒带负电),再分别用带电的玻璃棒和橡胶棒同时接触悬挂的两个泡沫塑料小球,两个小球 ,并用图示表示。
2.两名同学都用丝绸摩擦玻璃棒,再同时用玻璃棒接触两个小球,两个小球 ,并用图示表示。
3.两名同学都用毛皮摩擦橡胶棒,再同时用橡胶棒接触两个小球,两个小球 ,并用图示表示。
实验现象:吸引,排斥,排斥。图示如下:
实验结论:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(三)验电器
验电器由法国的让·安东尼·诺雷于1748年发明 。
1.构造:如图所示,图中上部是一金属球(或者也有用金属板),它和金属杆相连接,金属杆穿过橡皮塞,其下端挂两片极薄的金属箔,封装在玻璃瓶内。
2.使用:
(1)检验物体是否带电 把物体与金属球(金属板)接触,如果物体带电,就有一部分电荷传到两片金属箔上,金属箔由于带了同种电荷,彼此排斥而张开,所带的电荷越多,张开的角度越大;如果物体不带电,则金属箔不动。
(2)识别物体所带电荷的种类 先把带电体与金属球接触一下,使金属箔张开。然后,用已知的带足够多正电的物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开的角度更大,则表示该带电体的电荷为正的;反之,如果金属箔张开的角度减小,或先闭合而后张开,则表示带电体的电荷是负的。(资料来自360百科)
【探索活动】
1.剪大约3cm×10cm的一片铝箔。
2.在铝箔长和宽两个方向上轻轻地对折铝箔,使铝箔成篷状。
3.将一支铅笔从一个倒置的纸杯的底部穿出,并将铝箔的中心放在笔尖上,如图3.1-7所示。
4.将一个泡沫盘靠近铝箔,预测可能发生的现象。
预测现象:铝箔无明显反应或轻微晃动(无电荷转移)。
原理:普通泡沫盘不带净电荷,铝箔本身也呈电中性,两者间无静电作用力。
5.将一个被羊毛织品摩擦过的泡沫盘靠近铝箔,预测可能发生的现象。
预测现象:铝箔被泡沫盘吸引并可能贴附。
原理:羊毛摩擦泡沫盘时,泡沫盘通常带负电荷(摩擦起电)。铝箔在带电体靠近时发生静电感应:靠近泡沫盘的一端感应出正电荷,远端感应出负电荷。由于异种电荷距离更近,吸引力大于排斥力,整体表现为吸引。
6.如果把与泡沫盘摩擦过的羊毛织品靠近铝箔,预测可能发生的现象
预测现象:铝箔被羊毛织品强烈吸引。
原理:羊毛与泡沫摩擦后,羊毛失去电子带正电荷。带正电的羊毛靠近铝箔时,铝箔感应出负电荷(近端)和正电荷(远端),异种电荷间的吸引力占主导。
【实验原理总结】核心规律:
操作对象 带电性质 铝箔感应结果 作用力
普通泡沫盘 不带电 无感应 无
羊毛摩擦后的泡沫盘 带负电 近端正电,远端负电 吸引
摩擦后的羊毛织品 带正电 近端负电,远端正电 吸引
注意事项
环境要求:实验需在干燥环境进行,湿度会导走电荷。
铝箔结构:对折成"篷状"可减少摩擦阻力,增强灵敏度。
安全提示:实验电压较低,安全性高。
(四)静电的危害及利用
视频:静电的防止和利用
1.防止
(1)皮肤问题
静电可以刺激人体皮肤,导致皮肤干燥、起屑、刺痒等。此外,静电还会吸附各种灰尘、细菌等,容易使皮肤过敏、发炎,甚至可能导致皮肤病,如红斑、痤疮、色素沉淀等。
(2)影响机体生理平衡
人体内含有较多静电时,可能会引起脑神经细胞膜电流传导异常,影响中枢神经,从而导致血液酸碱度和机体氧特性的改变。这可能会使人出现疲惫、头痛、烦躁、失眠等症状。此外,静电还可能影响心脏的正常生理功能,导致心律失常、室性早搏等情况。
(3)影响日常生活
虽然静电能量较小时通常不会给人体带来明显危害,但静电对人体的电击可能会导致坠落、摔倒等事故。触碰金属时遭受的电击疼痛感,还可能导致工作时操作失误,引发更严重的后果。
(4)对环境和其他设备的危害
爆炸和火灾 静电能量虽然不大,但因其电压很高而容易发生放电。当带电体与不带电或静电电位低的物体互相接近时,如电位差达到300V以上,就会出现火花放电。静电放电的火花能量,若达到周围可燃物的最小着火能量,且可燃物在空气中的浓度达到爆炸极限,就会发生燃烧或爆炸。
设备损坏 静电可以对电子设备和机械设备造成损坏。当静电放电时,可能会产生高能量的电流,导致设备内部的电子元件受损,甚至完全烧毁设备。
数据丢失 静电放电也可能导致数据丢失。在电子设备中,静电放电可能会干扰设备内部的电子元件,导致数据损坏或丢失。
2.静电的利用
尽管静电可能带来一些危害,但它也有许多有益的应用。
静电复印 静电复印技术利用带有静电的光敏材料表面,在曝光时,根据影像使局部电荷随光线强弱发生相应的变化而存留影像,再吸附墨粉转印到纸张上。
静电除尘 静电除尘技术利用静电场的作用,使得气体中的尘粒带电而被吸附,常用于空气净化和工业除尘。
静电喷涂 静电喷涂技术利用高压电场使涂料带电,并将涂料微粒吸附在工件表面,广泛应用于汽车、家电等行业的表面涂装。
三、归纳总结,应用迁移
(一)课堂小结
1.什么是摩擦起电现象?摩擦起电的本质是什么?
2.电荷间的相互作用规律是什么?
3.说说验电器的构造和原理。
(二)随堂例题
【例1】用塑料梳子梳头发时会因为摩擦而起电。经检验,塑料梳子所带的电荷为负电荷,则(  )
A.塑料梳子得到一些电子 B.塑料梳子创造了负电荷
C.头发原子核对核外电子的束缚能力较强 D.头发和梳子间没有电子转移
【答案】A
【解析】用塑料梳子梳头发时会因为摩擦而起电,由题知,塑料梳子所带的电荷为负电荷,说明梳子在此过程中得到了电子,则头发在此过程中失去了电子,即部分电子从头发转移到梳子上,说明头发原子核对核外电子的束缚能力较弱。
【例2】甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲(  )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷
C.可能带正电荷 D.可能带负电荷
【答案】D
【解析】由图知乙、丙相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷,已知丙带正电,则乙一定也带正电。图中甲、乙相互吸引,根据异种电荷相互吸引、带电体具有吸引轻小物体的性质可知,甲可能带负电或不带电,故D正确,ABD错误。
【例3】将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】与毛皮摩擦的橡胶棒带负电,橡胶棒与验电器的金属球接触后,电子由橡胶棒转移至金属球,再转移至金属箔片,可知金属箔片带负电。
运动状态,故保持原来的速度做匀速直线运动,故C符合题意,ABD不符合题意。
【板书设计】
第1节 电荷与电流(第1课时)
【课后作业】
1.完成作业本上相应内容
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