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第十五章 电流和电路
第1节 两种电荷
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。
与头发摩擦过的塑料梳子，能吸起纸屑；用气球摩擦头发，头发会随着气球飘起来……为什么会出现这些现象呢
知识点一：电荷间的相互作用
用摩擦的方法使物体带电，叫作摩擦起电。
出现上面的现象是因为摩擦过的物体带了“电”，或者说带了电荷 。
带电的物体（带电体）具有吸引轻小物体的性质。
电荷间的相互作用
1.用丝绸分别摩擦两根玻璃棒，手持其中一根玻璃棒，靠近另一根被支起的玻璃棒。观察有什么现象发生。
2.手持用毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近被支起的用丝绸摩擦过的玻璃棒。观察有什么现象发生。
（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。
（1）电荷间有相互作用；
（2）相同的电荷间及不同的电荷间的相互作用不同；
结论
1. 两种电荷——自然界只有两种电荷
用丝绸摩擦的玻璃棒带的电荷叫作正电荷
用毛皮摩擦的橡胶棒带的电荷叫作负电荷
丝绸
玻璃棒
橡胶棒
毛皮
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
2. 电荷间的相互作用规律
3.电荷量—— Q
（1）定义：电荷的多少叫作电荷量。
（2）单位：库仑 (coulomb)，简称库，符号是C。
说明：上述实验中的玻璃棒或橡胶棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。
橡胶棒
毛皮
“怒发冲冠”
利用带电体能吸引轻小物体的性质
利用电荷间的相互作用规律
利用验电器
（验电器不带电）
怎样检验橡胶棒或玻璃棒是否带电？
4.验电器
（1）构造
金属球
金属杆
绝缘垫
金属箔
（2）作用：来检验物体是否带电。
用带电体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，这两片金属箔带同种电荷，由于互相排斥而张开。
（3）原理：同种电荷互相排斥
知识点二：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
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。
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
电子是带有最小负电荷的粒子。
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
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。
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
知识点三：静电的防止和利用
（1）生活中的一些静电现象
在干燥和多风的秋天，日常生活中，人们常常会碰到这种现象：晚上脱毛衣睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光；见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱；拉门把手、开水龙头时都会“触电”，时常发出“啪”的声响，这就是发生在人体的静电。
1. 静电现象
夏季雷雨时，天空中划过的闪电是自然界发生的一种剧烈的放电现象。在大气强对流的天气条件下，空气及云中的小水滴和小冰晶剧烈运动，使云层带电，当电荷积累到一定程度时，云层与云层间，云层与地面间就会发生剧烈的放电现象，这就是闪电。
（2）闪电
【归纳】静电现象
物体摩擦后聚集了大量的电荷，电荷间会发生剧烈的作用。这就是一种静电现象。
静电现象在生产、生活中有广泛应用，如静电复印、静电拖把、静电喷涂、静电植绒、净化空气等。
2. 静电的应用
静电复印
静电喷涂
（1）闪电：可能导致人畜伤亡、建筑物损毁。
（2）引起火灾：静电产生的电火花引起起火爆炸，例如煤矿中的瓦斯爆炸。
（3）击穿电子元件
目前大规模集成电路被广泛应用在航天、计算机、遥控技术领域。因此，在生产过程中每一道工序都要防止静电放电造成的击穿而造成报废，美国每年因静电放电致使半导体器件的损失达100亿美元，日本的微电子产品报废损失中有70%是因静电放电造成的。
3. 静电的危害
生活中遇到易燃、易爆物品时，要注意防止静电的产生。
4. 静电的防止
防静电手腕带
避雷针
两种电荷
摩擦起电
电荷及相互作用
原子组成：原子核（带正电）、电子（带负电
静电的防止和利用
用摩擦的方法可使物体带电，带电体能够吸引轻小物体
摩擦起电实质是电子的转移，两物体带上等量异种电荷
①丝绸摩擦过的玻璃棒带正电“+”
②毛皮摩擦过的橡胶棒带负电“-”
③相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
④电荷量：电荷的多少叫做电荷量，单位为库（C）
⑤验电器：检验物体是否带电，原理是同种电荷相互排斥
①静电现象：物体摩擦聚集的电荷发生剧烈作用的现象
②应用：静电拖把、静电复印、静电喷涂等
③防止：静电释放器、避雷针、防静电手环等
1.甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上，它们之间相互作用时的场景如图所示，已知丙球带负电。下列判断正确的是（　　）
A．甲、乙两球均带正电
B．甲、乙两球均带负电
C．甲球带正电，乙球一定带负电
D．甲球带负电，乙球可能不带电
D
2.如图所示是卢瑟福原子结构模型：原子是由带正电的________和带负电的______构成的。用原子结构的知识可以解释摩擦起电现象：摩擦起电实质是_________________，例如丝绸摩擦玻璃棒时，______失去电子而带正电。
原子核
电子
电荷的转移
玻璃棒
3.如图，加油站工作人员提取油枪加油前，手必须触摸静电释放器，以清除身体上的静电，确保安全。下列说法正确的是（　 ）
A．静电释放器可由玻璃制成
B．身体上的静电是人体与衣服
摩擦过程创造的
C．清除静电后，人体上的正、负
电荷全部消失
D．清除静电时，人体的静电经静电释放器释放到大地
D

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