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物理九年级全一册 人教版2024
第1节 两种电荷
第十五章 电流和电路
学习目标
01
02
03
04
物理观念
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。
科学思维
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。
科学探究
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。
科学态度与责任
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。
重点难点
教学重点
教学难点
通过摩擦起电现象认识自然界存在两种电荷，知道电荷间的相互作用规律。
①对电荷的认识。
②通过实验推理，得出“只有两种电荷”的逻辑推理过程
课堂导入
　　我们的学习和生活离不开“电”，电可以存在于手电筒中，也可以像闪电那样神秘。地铁、家用电器、电脑、手机等都需要电才能工作，电使我们的房间充满光明。
令人震撼的闪电画面
电动车
手电筒　
什么是电呢？
讨论交流
用气球摩擦头发，气球能吸起纸屑，头发会随着气球飘起来……
为什么会出现这些现象呢
摩擦过的气球吸引头发
摩擦后的气球带了电
探究新知
探究新知
1. 电荷：摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带“电”，或说带了电荷 。
摩擦起电
2. 摩擦起电：摩擦的方法使物体带电，叫作摩擦起电 。
带电的物体间存在怎样的相互作用呢？
探究新知
【学习任务一】摩擦起电的现象
1. 塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”起，下列现象中“粘”的原因与其相同的是（　　）
A．用硬纸片盖住装满水的玻璃杯，倒置后，纸片“粘”在杯口上
B．在干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”在身上
C．电视里讲解棋类比赛时，棋子可以“粘”在竖直悬挂的棋盘上
D．两个铅杆底面削平挤压后能“粘”在一起
解：用塑料梳子梳头发时，头发容易被梳子“粘”起，是摩擦起电现象。
A、用硬纸片盖住装满水的玻璃杯，倒置后，在大气压的作用下纸片“粘”在杯口上，此选项不符合题意；
B、在干燥的天气里，化纤布料的衣服容易“粘”在身上是摩擦起电现象，此选项符合题意；
C、电视里讲解棋类比赛用的棋子是一个小磁体，而棋盘是用磁性材料做的，所以棋子可以粘在竖直悬挂的棋盘上，此选项不符合题意；
D、两个铅柱底面削平挤压后能粘在一起是分子作用力作用的结果，此选项不符合题意。
故选：B。
B
探究新知
【变式训练】摩擦起电的现象
2. 南北朝的陶弘景在《名医别录》中记载了辨别真假琥珀的方法：“琥珀，惟以手心摩热拾芥（吸引芥子，芥子指微小物体）为真。”该辨别方法的原理是（　　）
A．摩擦生热
B．摩擦起电
C．分子之间有引力
D．异种电荷相互吸引
解：“琥珀，惟以手心摩热拾芥（吸引芥子，芥子指微小物体）为真。”该辨别方法的原理是摩擦起电，故B正确，ACD错误。
故选：B。
B
探究新知
【实验】电荷间的相互作用
演示实验
橡胶棒、玻璃棒、细线、丝绸、毛皮
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：
提出问题：
电荷间的相互作用
探究新知
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。
实验过程：
探究新知
玻璃棒（或橡胶棒）相互排斥
探究新知
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。
探究新知
　　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。
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。
探究新知
1. 两种电荷
①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷，用“+”表示；
②负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷，用“-”表示。
任何物体所带的电或者与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，或者与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同，即：
自然界只有两种电荷，没有第三种电荷。
探究新知
【学习任务二】正电荷和负电荷
关于静电现象，下列说法中正确的是（　　）
A．用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引纸屑的现象说明异种电荷可以相互吸引
B．同种物质摩擦，一定可以使它们分别带上异种电荷
C．摩擦起电创造了电荷
D．自然界只存在正、负两种电荷
解：A、因为带电体具有吸引轻小物体的性质，故用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引纸屑的现象不能说明异种电荷可以相互吸引，故A错误；
B、同种物质的原子核束缚电子的本领相同，所以同种物质摩擦，不可以使它们分别带异种电荷，故B错误；
C、摩擦起电的实质并不是创造了电荷，而是电荷是转移，故C错误；
D、自然界只存在正、负两种电荷，故D正确；
故选：D。
D
探究新知
电荷间有相互作用，相同电荷及不同电荷间相互作用不同。
2. 电荷间的相互作用规律
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
探究新知
【学习任务三】电荷间的相互作用
1. 将两个充满气的气球与头发摩擦后，用细线悬挂起来，出现了如图所示的现象，这是因为两个气球带上了_______（选填“同种”或“异种”）电荷，相互排斥；将气球靠近碎纸屑，碎纸屑被吸到气球上，说明带电体具有______________ 的性质。
解：两个充满气的气球与头发摩擦后带有电荷，两气球彼此排斥分开，说明两只气球带上了同种电荷；
将气球靠近碎纸屑，碎纸屑被吸到气球上，说明带电体具有吸引轻小物体的性质。
故答案为：同种；吸引轻小物体。
同种
吸引轻小物体
探究新知
【变式训练】电荷间的相互作用
2. 用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近导体，请标出图中金属导体的ab两端所带的电荷。
解：物理学中把被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以a端带负电荷，b端带正电荷，如图所示：
﹢
﹣
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3. 电荷量
①定义：物体所带电荷有多有少，电荷的多少叫作电荷量 。
②单位：库仑，简称库，符号C 。
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。
一次闪电电荷量100~500库伦左右。
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 。
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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。
实验室中专门检验物体是否带电的仪器：
验电器
探究新知
4.验电器
①验电器的作用：检验物体是否带电。
金属杆
②验电器的构造：金属球、金属箔、金属杆、金属罩、绝缘垫等。
探究新知
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。
探究新知
⑤注意事项：
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。
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。
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。
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【学习任务四】验电器的原理
1. 如图，用带电棒接触原来不带电的验电器的金属球，发现验电器的金属箔张开，下列判断正确的是（　　）
A．带电棒一定带正电
B．带电棒一定带负电
C．两片金属箔一定带异种电荷
D．两片金属箔一定带同种电荷
解：用带电棒接触原来不带电的验电器的金属球，发现验电器的金属箔张开，是由于金属箔上带了同种电荷。但由于不能知道电棒所带电荷的性质，所以无法判断金属箔上带的什么电荷。故只有选项D说法正确。
故选：D。
D
探究新知
【变式训练】验电器的原理
2. 用丝绸摩擦过的玻璃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．验电器原理是异种电荷相互吸引
B．C棒与其手柄D均为导体
C．当C棒接触两验电器的金属球时，
产生的电流方向为A到B
D．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，
电子是由丝绸转移到玻璃棒
C
探究新知
解：A、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理，故A错误；
B、C棒是导体，手柄D应为绝缘体，否则电荷会通过人体传出，故B错误；
C、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，该玻璃棒去接触验电器A时，验电器A也会带正电；用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时，B验电器上自由电子向验电器A转移，负电荷移动的方向与电流方向相反，故产生的电流方向为A到B，故C正确；
D、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，故电子是由玻璃棒转移到丝绸，故D错误。
故选：C。
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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
核外电子
原子核
质子
中子
电中性
带正电
带负电
不带电
带正电
核外电子
原子核
探究新知
①原子核所带正电荷与核外所有电子所带的负电荷数量相等时，原子不显电性。
电子是带有最小负电荷的粒子。
②常用符号e表示最小电荷量（e=1.6×10-19C）任何带电体所带电荷都是e的整数倍。
核外电子
原子核
探究新知
【学习任务五】原子结构带电情况
1. “好奇号”火星车（如图所示）成功登陆火星标志着人类探索火星的征程取得了重大进展。研究表明，太空中的某种带电粒子会对探测器的计算机系统产生影响，从而导致程序出错。下列粒子中因不带电可以排除的是 （　　）
A．原子核 B．电子 C．质子 D．中子
解：在原子中，质子带正电，电子带负电，而中子不带电；原子核是由质子和中子组成，所以原子核带正电；由此可知，粒子中因不带电可以排除的是中子。
故选：D。
D
探究新知
【变式训练】原子结构带电情况
2. 关于原子及其结构，下列说法正确的是（　　）
A．原子是由分子构成的
B．原子核带负电，核外电子带正电
C．原子是由原子核和核外电子构成的
D．不同物质的原子核束缚核外电子的本领相同
解：A、分子是由原子组成的，而不是原子是由分子构成的，故A错误；
B、原子核带正电，核外电子带负电，故B错误；
C、原子是由原子核和核外电子构成的，故C正确；
D、不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同，这也是摩擦起电的原因，故D错误。
故选：C。
C
探究新知
2. 摩擦起电实质
当两物体摩擦时
失去电子
因缺少电子而带正电
得到电子
因得到电子而带负电
摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
电荷转移
探究新知
从这个现察来看，玻璃中原子核束缚电子的本领要弱于丝绸中的原于核。
丝绸
玻璃棒
玻璃棒失去电子的物体因为缺少电子而带正电；
丝绸得到电子的物体有了多余电子而带等量的负电。
探究新知
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
探究新知
【学习任务六】摩擦起电的实质
1. 用一段细铁丝做一个支架作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的饮料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动（如图所示）。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将带负电的橡胶棒靠近带电吸管的一端时，发现吸管被推开，下列说法正确的是（　　）
A．吸管和橡胶棒带异种电荷
B．吸管和餐巾纸摩擦后，两者带同种电荷
C．吸管和餐巾纸摩擦时，吸管得电子带负电
D．吸管和餐巾纸摩擦时，吸管失电子带负电
C
探究新知
解：AB、用餐巾纸摩擦吸管，吸管得到电子是带负电餐巾纸失去电子带负电；把毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，把毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管一端的附近，发现吸管被推开，则吸管和橡胶棒带的是同种电荷，吸管带负电；故AB错误；
CD、用餐巾纸摩擦吸管，使吸管带负电，说明吸管得到电子，吸管束缚电子的能力强一些，餐巾纸失去电子，故C正确，D错误。
故选：C。
探究新知
【变式训练】摩擦起电的实质
2. 不同物质的原子核束缚电子的本领强弱如表所示，使涤纶摩擦过的玻璃棒靠近某气球，它们相互作用的情况如图所示，下列有关说法正确的是（　　）
AC
A．摩擦过程电子从玻璃棒转移到涤纶
B．玻璃棒与涤纶摩擦后，玻璃棒带负电
C．摩擦后的玻璃棒与气球带同种电荷
D．气球可能不带电
探究新知
解：AB、由表中所列不同材料的原子核对核外电子的束缚能力可知，玻璃棒和涤纶摩擦过程中，玻璃棒失去电子，带正电，涤纶得到电子，带负电，既电子从玻璃棒转移到涤纶，故A正确、B错误；
CD、由图可知，使涤纶摩擦过的玻璃棒靠近气球，它们相互排斥，说明摩擦后的玻璃棒与气球带同种电荷，故C正确、D错误。
故选：AC。
探究新知
静电的防止和利用
1. 静电现象
摩擦起电
开车门被电
梳子吸引头发
脱毛衣听见啪啪声
探究新知
2. 静电的危害及防止
①静电的危害

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。
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。
探究新知
②静电的防止

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。
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。
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。
探究新知
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。
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。
利用电荷间的相互作用，我们还可以实现静电复印、静电植绒、静电喷药等。
3. 静电的利用
课堂小结
两种电荷
摩擦起电
电荷间的相互作用
电荷
摩擦起电的定义
两种电荷
正电荷
负电荷
电荷间的相互作用
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。
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
1.（2025 梁溪区校级一模）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
课堂练习
解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
带电体具有吸附轻小物体的性质，所以橡胶棒靠近细小的水流，水流被吸引过来。
用吸管对着水流右侧吹气，水流右侧流速大，压强小，所以水流被“吸引”过来。
故答案为：负；带电物体吸引轻小物体；越小。
点评：摩擦起电的实质是电荷的转移，当用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子转移到橡胶棒上，橡胶棒上就有多余的电子，从而使橡胶棒带上负电。带电体能够吸引不带电的轻小物体。
流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。知道摩擦起电的实质和带电体的性质，可解答此题。
2.（2022 长沙）如图甲所示，小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案，用丝绸裹住手指，照着图案用力摩擦塑料板后，均匀撒上木屑，竖起塑料板轻敲，板上就留下了一颗由木屑组成的爱心，如图乙所示，这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是（　　）
A．塑料板是绝缘体
B．摩擦过程中创造了电荷
C．摩擦后的塑料板和丝绸带上了同种电荷
D．木屑留在塑料板上是由于带电体吸引轻小物体
AD
课堂练习
课堂练习
解：A、塑料板是绝缘体，故A正确；
B、摩擦过程中不会创造电荷，故B错误；
C、摩擦后的塑料板和丝绸带上了异种电荷，故C错误；
D、由于带电体能吸引轻小物体，所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时，塑料板上带电区域把木屑吸住，故D正确。
故选：AD。
点评：本题考查了模拟静电复印的原理，应用摩擦起电、人体能导电、带电体能吸引轻小物体等知识可以正确答题。
3.（2022秋 仁和区期中）如图所示，验电器M不带电、N带负电，用带有绝缘柄的金属棒将它们的金属球连接起来，发现验电器M的金属箔片张开，下列说法正确的是（　　）
A．M带上了正电
B．N的金属箔片张角变大
C．金属棒中电流的方向由M向N
D．用手触摸金属棒，M、N的金属箔片张角不变
C
课堂练习
解：A、M、N的金属球通过金属棒连接后，带负电的N的电荷经金属棒流向M，使M带上负电荷，故A错误；
B、利用电荷守恒定律可知，M、N上的总电荷量不变，因为M由不带电到带电，使N的电荷量减少，则金属箔片的张角变小，故B错误；
C、在金属棒中，负电荷由N流向M，等效为正电荷由M流向N，所以金属棒中电流的方向是由M流向N，故C正确；
D、用手触摸金属棒，使负电荷通过人体流向大地，则M、N上的总电荷量减少，箔片的张角都变小，故D错误。
故选：C。
点评：本题考查验电器的原理及其使用、电荷守恒定律及其应用、电流的方向，掌握电荷守恒定律的内容是解答本题的关键。
4. （2024秋 张店区校级月考）在下面电学中的几个小实验，说法不正确的是（　　）
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
课堂练习
ACD
课堂练习
解：A、气球与头发摩擦后分别带等量的异种电荷，因异种电荷相互吸引，头发会飘起来，故A不正确；
B、同种电荷相互排斥。用毛皮摩擦的橡胶棒带负电，与另一根橡胶棒相互排斥，说明另一根橡胶棒带同种电荷，即带负电，故B正确；
C、a带正电、b不带电，用一根带绝缘柄的金属棒把两个验电器的金属球连接起来的瞬间，b的自由电子向a定向移动，而金属棒中正电荷不能移动，故C不正确；
D、带电体有吸引轻小物体的性质，异种电荷相互吸引。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近吸管一端，发现吸管向玻璃棒靠近，说明吸管带负电或不带电，故D不正确。
故选：ACD。
点评：本题考查了模拟静电复印的原理，应用摩擦起电、人体能导电、带电体能吸引轻小物体等知识可以正确答题。
布置作业
1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。
2.拓展性作业：学生在家中尝试简单的电荷实验，如摩擦起电、电荷间的相互作用等，亲身体验电荷现象，巩固课堂所学。
用干燥的手将塑料绳子撕成条状放置在毛皮摩擦过的PVC管上方，观察有什么现象，并用学过的知识解释。理由是什么？
思路指导
如图可知，塑料丝在PVC塑料管上方飘起来，它们相互排斥，说明它们带了同种电荷，而同种电荷相互排斥。
布置作业
计算煤气完全燃烧放出的热量 ：
使用公式Q放=Vq，其中V是煤气的体积0.01m ，q是煤气的热值4.0×10 J/m 。计算得出煤气完全燃烧放出的热量为4.0×10 J。
计算效率 ：使用公式η= Q放／Q吸×100%，计算得出煤气灶烧水的效率为42%
注意事项 ：
确保在实验过程中安全使用煤气灶和温度计。
记录数据时要准确无误，避免误差。
理解每个公式和步骤的物理意义，确保实验的科学性。
（操作时要注意安全！）
谢谢聆听
谢谢聆听

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