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第十五章电流和电路
第一节 两种电荷
1.知道摩擦起电现象和实质
2.知道电荷量及单位
3.知道两种电荷及它们之间的相互作用
4.知道验电器的构造、原理及作用
5.了解原子结构及呈电中性的原因
6.能了解生活中关于静电防止和利用的技术
学习目标
生活中的带电现象
带电的氢气球可以把头发吸起来。
怒发冲冠视频
用摩擦的方法使物体带电，叫作摩擦起电。
摩擦后的物体都有了吸引轻小物体的性质
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电
摩擦起电视频
知识点一电荷间的相互作用
电荷间的相互作用
　　凡是与丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥的带电体，必定与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引。
实验与观察
同种电荷互相排斥
异种电荷互相吸引
使物体带电的三种方法：
1.摩擦起电
2.接触带电
3.感应带电
1.自然界只有两种电荷
规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷；
　 用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷。
2．同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
3．电荷的多少叫做电荷量。
　　单位：库仑，简称：库，符号：C
拓展：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9 000 N。可见：库仑是一个很大的单位。
4.两种电荷
正电荷:
负电荷:
5.两种电荷的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.
“+”
“-”
6.电荷的中和:放在一起的等量异种电荷相互抵消的现象.
7.带电体的性质：带电体具有吸引轻小物体的性质
用验电器来检验物体是否带电
金属球
绝缘垫
金属杆
金属箔
金属罩
接线柱
构　造
摩擦起电验电器视频
是根据同种电荷互相排斥的性质制成的。
验电器的原理
与毛皮摩擦过的橡胶棒
电荷在导体间的定向移动
+ + +
+ +
A
B
A
B
金属球
金属杆
金属箔
金属杆上有了电荷的定向移动
1．两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，如图甲所示。用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来，如图乙所示，连接的瞬间有(　　)
A．正电荷从A向B移动
B．电子从A向B移动
C．正电荷从B向A移动
D．电子从B向A移动
D
随堂练习
9.(多选)如图所示，甲、乙是两个相同的验电器，带有等量电荷，甲带正电，乙带负电，金属箔片都处于张开状态，下列说法正确的是(　　)
A.若用橡胶棒连接两验电器的金属球，
则金属箔片的夹角不变
B.若用玻璃棒连接两验电器的金属球，
则金属箔片的夹角不变
C.若用金属棒连接两验电器的金属球，金属箔片夹角不变
D.若用金属棒连接两验电器的金属球，金属箔片全部闭合
ABD
10.如图所示的仪器叫____________，用带电体接触它的金属球，就有一部分电荷转移到金属箔上，两箔片就张开，则两箔片上带的是________(选填“同种”或“异种”)电荷。验电器是根据________电荷相互________的原理制成的。
排斥
验电器
同种
同种
摩擦起电的原因视频
知识点二摩擦起电的原因
1．常见物质是由分子、原子构成的。
原子
核外电子
原子核
质子
中子
不显电性
带正电
带负电
不带电
带正电
2．原子结构
　　不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
3．摩擦起电的实质
　　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。
　　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。
1．如图所示，图甲中用丝绸摩擦过的玻璃棒带______电荷，图乙中用毛皮摩擦过的橡胶棒带______电荷；二者都能________碎纸片、碎羽毛、碎泡沫塑料等轻小物体，这种现象叫做____________。
正
负
吸引
摩擦起电
随堂练习
2.加油站规定:”严禁用塑料桶装汽油”,这样规定的理由是( )
A.塑料和汽油会起化学变化,使汽油变质.
B.汽油会腐蚀塑料,造成漏油
C.汽油与塑料桶壁不断摩擦,使塑料桶带电产生火花放电,引燃汽油造成火灾
D.汽油与塑料桶壁不断摩擦,使塑料桶带电,人触桶外壳会造成触电伤害
C
3．如图所示是四个带电小球相互作用的情况。已知A球带负电荷，则B、C、D三球带电的情况是(　　)
A．B球带负电荷，C球带正电荷，D球带正电荷
B．B球带负电荷，C球带正电荷，D球带负电荷
C．B球带正电荷，C球带负电荷，D球带正电荷
D．B球带正电荷，C球带负电荷，D球带负电荷
B
4．三个悬挂着的轻质带电小球，相互作用情况如图所示，那么甲、乙、丙的带电情况为(　　)
A．甲、乙球带异种电荷
B．乙、丙球带同种电荷
C．如果甲球带正电荷，则丙球带负电荷
D．如果甲球带正电荷，则丙球带正电荷
C
5．如图所示，把用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个轻质小球时，它们相互吸引，则这个小球(　　)
A．可能不带电
B．一定带负电　
C．一定带正电　
D．一定不带电
A
6．原子由位于中心的__________和核外的________组成，前者带________电，后者带________电，并且后者每时每刻都在绕着前者运动。
负
原子核
电子
正
7．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为(　　)
A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上
B．毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上
C．橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上
D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上
A
知识点三静电的防止和利用
静电的产生
当两种不同材质的物体接触时，因原子核对电子束缚能力差异（如玻璃与丝绸摩擦），电子从束缚力弱的一方转移到强的一方，分离后形成电荷积累。
例如：空气干燥时，人们在穿脱化纤类衣物时会产生火花，这是由于衣物摩擦后聚集了大量的电荷，电荷间发生剧烈的作用而引起的。这是一种静电现象。
静电防护的典型实例
1.工业领域防护措施
油罐车拖地铁链 ：运输燃油时，油罐车通过拖地金属链条持续导出摩擦产生的静电荷，避免静电积累引发爆炸风险。
设备接地线 ：工厂中的易燃气体储存罐、管道等金属设备均安装接地装置，通过导体连接大地快速释放电荷。
飞机轮胎导电设计 ：飞机起落架采用导电橡胶轮胎，着陆时及时导走机体与空气摩擦产生的数千伏静电。
一、静电的防止
2.日常生活防范方法
加油站触摸金属消除静电 ：加油前触摸加油机金属部件或静电释放器，避免人体静电引燃油气混合物。
加湿器与保湿措施 ：冬季使用加湿器保持室内湿度＞40%，或涂抹护手霜减少衣物摩擦引起的静电积累。
穿戴防静电衣物 ：化纤类服装易产生静电，选用棉质衣物或添加导电纤维的防静电工作服可显著降低放电风险。
3.特殊场景预防技术
避雷针导引大气静电 ：高层建筑通过避雷针将雷云放电引导至地下，防止雷电引发的火灾与设备损坏。
工业生产环境控制 ：粉尘车间采用离子风机中和带电颗粒，印刷车间通过湿度控制系统将空气湿度提升至60%以上。
当前主流防护策略综合运用电荷导流、环境调节与材料改良技术，有效降低静电引发的火灾、电击及设备故障风险。
一、静电的利用
1.工业除尘与空气净化
静电除尘技术：利用高压静电场使气体中的粉尘颗粒带电，带电颗粒在电场力作用下向集尘极运动并被吸附，可高效去除工业废气中0.1-10微米的悬浮颗粒，除尘效率高达99%以上，广泛应用于火力发电、冶金、水泥等行业。
静电空气净化器：通过电晕放电使空气中的PM2.5、细菌等微粒带电，随后被集尘板捕获，配合HEPA过滤网可达到医疗级净化标准，适用于医院手术室、电子厂房等对空气质量要求高的场所。
静电油烟净化：餐饮业油烟通过高压静电场时，油雾粒子荷电并被极板吸附，净化效率达90%以上，解决了传统滤网易堵塞的问题，维护周期可延长至3-6个月。
2.医疗设备静电利用
静电纺丝技术：利用高压静电场将聚合物溶液拉伸成纳米级纤维，可制备具有高比表面积的医用敷料，促进伤口愈合，还能生产药物缓释载体，精确控制药物释放速率。
静电消毒系统：通过静电喷雾装置将消毒液雾化成10-50微米的带电微粒，能均匀覆盖器械表面，消毒效果提升40%，特别适用于内窥镜等复杂形状医疗器械的消毒。
静电检测设备：基于静电感应原理的医疗传感器可检测心电、脑电等微弱生物电信号，具有高灵敏度和抗干扰能力，如心电图机的电极就利用了静电屏蔽技术。
3.电子元器件制造应用
静电喷涂工艺：在半导体封装中，通过静电吸附使环氧树脂粉末均匀附着在芯片表面，涂层厚度偏差控制在±5微米内，大幅提高产品良率，应用于CPU、存储器等精密元件的封装。
静电消除系统：在SMT贴片生产线安装离子风机，平衡工作区域正负离子浓度，将静电电压控制在±50V以内，防止CMOS器件因静电放电(ESD)损坏，每年可减少数百万损失。
静电植球技术：利用静电场精确控制焊锡球的位置和取向，实现BGA封装芯片的微米级精准植球，植球效率达每分钟3000颗，精度±15微米，显著提升封装可靠性。

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