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15.1两种电荷
第十五章 电流和电路
人教版（2024） 物理 九年级 全一册
学习目标——物理学科素养
01
认识摩擦起电现象及其原因，了解电荷种类及电荷间的相互作用规律，知道电荷量及其单位。
02
通过实验，认识自然界只有两种电荷，运用原子结构模型来分析摩擦起电的微观本质，发展科学推理能力。
03
经历电荷间相互作用的实验过程，发展实验观察和归纳能力。
04
了解生产生活中的静电防止和利用实例，增强安全意识。
课堂引入
小实验：用与头发摩擦过的塑料笔，去靠近纸屑。
实验现象：
与头发摩擦过的塑料笔，能吸起纸屑。
为什么会出现这些现象呢？
视频欣赏：《小男孩玩滑梯时产生静电，头发竖起秒变“蒲公英”》
……
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（electric charge）。
一、摩擦起电
探究新知
自然界中的电荷有几种？带电的物体间存在怎样的相互作用呢？
用摩擦的方法使物体带电，叫作摩擦起电。
1. 用丝绸一起摩擦两根玻璃棒，手持其中一根玻璃棒，靠近另一根置于旋转架上的玻璃棒。观察有什么现象发生。
2.用毛皮一起摩擦两根橡胶棒，手持其中一根橡胶棒，靠近另一根置于旋转架上的橡胶棒。观察有什么现象发生。
3.手持用毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近被置于旋转架上的用丝绸摩擦过的玻璃棒。观察有什么现象发生。
二、电荷间的相互作用
探究新知
电荷间的相互作用
实验过程：
（一）初步探究电荷的种类及电荷间的相互作用
用丝绸摩擦过的两根玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的两根橡胶棒之间相互排斥，而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。
二、电荷间的相互作用
探究新知
实验现象：
思考：物体带的电荷有没有这种情况：既和玻璃棒相排斥，也和橡胶棒相排斥；或既和玻璃棒相吸引，也和橡胶棒相吸引。
二、电荷间的相互作用
探究新知
（二）进一步探究电荷的种类及电荷间的相互作用
实验思路：
用被检测的带电体去靠近丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒，根据双方吸引或排斥的实验结果，判断该带电体所带电荷的种类。
1.用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒分别去靠近干燥毛巾摩擦过的悬挂着的气球。观察实验现象。
实验过程：
二、电荷间的相互作用
探究新知
2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒分别去靠近卫生纸摩擦过的置于旋转架上的塑料吸管。观察实验现象。
二、电荷间的相互作用
探究新知
1.用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近气球时会相互吸引；用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近气球时会相互排斥。
实验现象：
二、电荷间的相互作用
探究新知
2.用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近塑料吸管是会相互吸引；用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近塑料吸管时会相互排斥。
根据以上实验实验结果，自行阅读教材，小组讨论交流，尝试总结电荷的种类以及电荷间相互作用的规律。
二、电荷间的相互作用
探究新知
电荷的种类：无论用什么方法带电，物体所带的电荷只有两类，即正电荷与负电荷。
电荷间相互作用的规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
物体所带电荷有多有少，电荷的多少叫作电荷量。
二、电荷间的相互作用
探究新知
电荷量的单位是库仑（coulomb），简称库，符号是C。
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 C。
实验室里常用验电器来检验物体是否带电。
二、电荷间的相互作用
探究新知
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。
使用验电器时，根据金属箔张开的角度大小，可以粗略地比较物体所带电荷量的多少。
小组实验：使用验电器。
三、摩擦起电的原因
探究新知
带上电的橡胶棒与不带电的验电器接触时，箔片张开，是因为电荷在橡胶棒与验电器之间发生了转移。不同材料摩擦带上不同种类的电荷，是否也是电荷转移的结果？
带着问题阅读教材P41摩擦起电的原因。
通过前面的学习我们知道，常见的物质是由分子、原子等构成的。
三、摩擦起电的原因
探究新知
20 世纪初，科学家发现原子也有内部结构。
（一）原子的核式结构模型：
如图所示，原子由位于中心的原子核和核外的电子构成，原子核带正电，核外电子带负电，电子绕原子核高速运动。
（二）电子：
电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6× C
氢原子的结构最简单，原子核带1个正电荷（其电荷量与电子电荷量相等），核外有1 个电子。氦原子核带2个正电荷，核外有2个电子。
三、摩擦起电的原因
探究新知
（三）通常情况下物体对外不显电性的原因：
三、摩擦起电的原因
探究新知
原子核带正电。在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上相等，原子整体不显电性，物体对外也不显电性。
（四）摩擦起电的原因：
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对电子束缚能力弱的原子
对电子束缚能力强的原子
相互摩擦后
三、摩擦起电的原因
探究新知
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上。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的电子而带等量的负电。
（五）摩擦起电的实质：
发生了电子的转移。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。在电荷转移的过程中，电荷的总量保持不变。
三、摩擦起电的原因
探究新知
摩擦起电只是使物体带电的一种方式，以后我们还会学习其他使物体带电的方式。
小组交流讨论，并运用所学知识解释丝绸摩擦玻璃棒起电、毛皮摩擦橡胶棒起电中的电荷转移情况。
三、摩擦起电的原因
探究新知
丝绸摩擦玻璃棒起电时，玻璃棒束缚电子能力弱，失去电子，带上正电，丝绸束缚电子能力强，得到电子，带上等量的负电荷。
毛皮摩擦橡胶棒起电时，毛皮束缚电子能力强，得到电子，带上负电，橡胶棒束缚电子能力弱，失去电子，带上等量的正电荷。
空气干燥时，人们在穿脱化纤类衣物时会产生火花；摸门把手会被“电”一下等。都是静电现象。
四、静电的防止和利用
探究新知
（一）静电现象
四、静电的防止和利用
探究新知
生活中遇到易燃、易爆物品时，要注意防止静电的产生。例如：加油站设有静电释放器；油罐车车尾装有拖在地上的铁链。
消除静电的途径：
1.防止静电的产生,如室内经常洒水、喷雾加湿等。
2.把产生的静电导走，如油罐车托铁链。
四、静电的防止和利用
探究新知
（二）静电的防止
有时我们也需要利用静电。例如，静电拖把就利用摩擦使地面上的毛发等碎屑和拖把上的静电除尘纸带电，碎屑被静电除尘纸吸附带走，从而达到清洁的目的。静电喷漆时使被喷涂的金属件与油漆雾滴带异种电荷，这样能使油漆与金属表面结合得更牢固。
四、静电的防止和利用
探究新知
（三）静电的利用
谢谢聆听！

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