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第十五章 电流和电路
第1节 两种电荷
人教版九年级物理全一册 · 探索电学世界的基石
趣味导入 - 生活中的“魔法”
情景一：“刺猬”头发
干燥天气里，用塑料梳子梳完头发，头发不仅变得蓬松，有时还会跟着梳子飘起来，仿佛有一双无形的手在牵引。
情景二：会“粘墙”的气球
把气球在头发或毛衣上反复摩擦，再将它轻轻靠近墙壁，神奇的事情发生了——气球竟然牢牢地粘在了墙上，不会掉落！
情景三：夜晚的“小火花”
关灯后的黑暗中，脱毛衣时总能看到点点蓝色的小火花，还伴随着细微的“噼啪”声，就像藏了小星星一样。
科学大揭秘：这些是“魔法”吗？
其实，这些神奇现象的背后，都隐藏着同一种物质属性——电荷。今天，就让我们一起揭开它的神秘面纱！
学习目标
01 认识现象
认识摩擦起电现象，通过实验观察带电体吸引轻小物体的特性，并能用摩擦起电的原理，尝试解释生活中如梳头时头发飘起、衣服吸附灰尘等简单的相关现象。
02 掌握规律
明确自然界中只存在正、负两种电荷；牢记并理解电荷间的相互作用规律——同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，这是电学中的核心基础规律。
03 联系生活
能列举如静电复印、避雷针、油罐车拖地铁链等实例；辩证看待静电，既了解静电带来的危害与防止措施，也掌握静电在生产生活中的巧妙利用。
物理源于生活，又服务于生活。希望大家通过本节课的学习，能拥有一双发现物理奥秘的眼睛，用科学知识解释世界。
知识点一：摩擦起电
实验演示：用塑料尺与头发摩擦后，靠近桌面上的彩色碎纸屑，纸屑被吸附在尺面上，直观展现了摩擦起电的现象。
核心定义
用摩擦的方法使物体带电，这种现象叫做摩擦起电。这是生活中最常见的静电产生方式。
关键现象
摩擦后的物体能够吸引轻小物体（如纸屑、头发丝），这是判断物体是否带电的重要依据。
实验条件
实验需在干燥环境中进行。潮湿空气会加速电荷流失，导致吸附现象不明显，无法观察到实验效果。
中考高频考点：判断物体是否带电的核心依据是“能否吸引轻小物体”，而非“相互排斥”（排斥需接触后）。
只有两种不同物质组成的物体相互摩擦时,物体才可能带电
实验探究：电荷间的相互作用
实验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。
现象与结论：吊起的玻璃棒被排斥。
现象与结论：吊起的玻璃棒被吸引。
实验2：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。
知识点二：两种电荷与相互作用规律
正电荷 (+)
定义：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。这是科学界规定的正电荷标准模型。
负电荷 (-)
定义：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。与正电荷的电性相反，是自然界中另一种基本电荷。
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
这一规律是电学的核心基础，适用于所有带电体之间的相互作用。无论是微观的粒子还是宏观的物体，只要带电，就遵循这一基本法则。
中考核心考点：必须牢记“同种相斥，异种相吸”这一结论。它是判断物体带电情况、解释静电现象及解决电学基础问题的关键依据。
人们发现, 无论用什么方法带电, 物体所带的电荷或与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相同, 或与用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷相同
电荷量：
物体所带电荷有多有少,电荷的多少叫作电荷量。电荷量的单位是库仑，简称库，符号是C。
知识点三：检验物体是否带电的工具——验电器
图示为验电器的基本构造，各部件协同工作，实现对物体带电情况的检验。
01. 核心作用与构造
作用是检验物体是否带电；主要构造包含金属球、金属杆、金属箔、绝缘垫和金属罩五部分。
02. 工作原理分步解析
传导过程：带电体接触金属球，电荷经金属杆传导至金属箔，使箔片带上同种电荷。
现象原因：因“同种电荷相互排斥”，箔片受力张开，由此判断物体带电。
关键局限：只能判断是否带电，无法直接确定电荷的正负属性。
核心原理：验电器工作的根本依据是“同种电荷相互排斥”。
金属罩：可屏蔽周围带电体对金属箔的干扰
接线柱：接大地，确保金属罩不带电
知识点四：摩擦起电的原因——电荷的“搬家”
微观基础：原子的构成
原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成。通常正、负电荷数量相等，原子呈电中性，物体对外不显电性。
摩擦起电的实质：电子的转移
失去电子 → 带正电
束缚电子本领弱的物体，在摩擦中失去电子，因缺少电子而带正电。
得到电子 → 带负电
束缚电子本领强的物体，在摩擦中得到电子，因多余电子而带负电。
核心结论与中考高频考点
摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到了另一个物体，电荷的总量保持不变。这是中考对摩擦起电实质考察的必考点。
不同物质的原子核束缚电子的本领不同
电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.6×10-19 C
知识点五：静电的“两面性”——防止与利用
01 / 静电的危害与防止
潜在危害：在加油站、面粉厂等易燃易爆场所，静电积累产生的火花极易引燃可燃性气体或粉尘，瞬间引发爆炸或火灾，对生命和财产安全构成严重威胁。
防止对策：核心是及时导走或中和静电。
①油罐车尾部拖地的铁链可将静电导入大地；
②高层建筑安装避雷针将雷电引入地下；
③在干燥环境中洒水增湿，可有效减少静电产生。
02 / 静电的应用与利用
化弊为利，服务生活：利用带电微粒“同种电荷相斥、异种电荷相吸”的原理，静电技术被广泛应用。
①静电除尘能吸附空气中的粉尘颗粒；
②静电复印和激光打印快速复制文档；
③静电喷漆让漆料均匀附着，减少浪费；
④静电植绒则创造出丰富的织物纹理。
课堂重点 & 中考高频考点
01. 两种电荷的规定
自然界只存在正、负两种电荷：用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电。
02. 电荷相互作用规律（★★★必考）
电荷间的作用规律可总结为：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
03. 带电体的核心性质
带电体具有能够吸引轻小物体的特性，这是我们在生活中判断物体是否带电的重要依据。
04. 摩擦起电的实质（★★★必考）
摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷发生了转移（电子的得失）。不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，束缚能力强的得电子带负电，束缚能力弱的失电子带正电。
05. 验电器的工作原理
实验室常用验电器来检验物体是否带电，其工作原理是利用同种电荷相互排斥。金属箔片张开的角度越大，表明物体所带的电荷量越多。
易错易混点，你中招了吗？
误区 01：吸引一定带异种电荷？
不一定！带电体不仅能吸引异种电荷，也能吸引不带电的轻小物体。这是带电体的基本性质。只有相互排斥，才能确定带同种电荷。
误区 02：摩擦起电创造了电荷？
错误！摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体，并不是创造了电荷。在这个过程中，电荷的总量是保持不变的。
误区 03：验电器能检验正负电荷？
不能！验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，它只能定性地判断物体是否带电，无法区分物体所带电荷的具体种类（正电或负电）。
误区 04：所有物体摩擦都会带电？
不是！只有当两种不同物质相互摩擦，且原子核束缚电子的本领差异较大时，才会发生明显的电子转移，使物体带电。相同物质摩擦则不会。
本节课知识梳理
一种现象：摩擦起电
通过摩擦的方法使物体带电，能吸引轻小物体。其实质并不是创造了电荷，而是电荷发生了转移。
两种电荷
正电荷 (+)
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
负电荷 (-)
用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
一个规律：电荷间的相互作用
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。这是电学中最基本的相互作用规律。
一个工具：验电器
用来检验物体是否带电的仪器，其工作原理正是利用了“同种电荷相互排斥”的规律。
两面性：静电的防止与利用
静电既有危害（如引发火灾）需要防止，也有可利用的一面（如静电除尘、静电复印），要趋利避害。
课后练习 1
01 / 题目情境
用塑料梳子梳干燥的头发时会发现，头发越梳越蓬松。这是因为梳子与头发摩擦，使头发带上了静电，由于同种电荷互相排斥，所以头发变得蓬松。生活中还有很多与静电有关的事例，请你再举一例并加以说明。
核心考点：摩擦起电现象的本质是电子的转移。当两个不同物体相互摩擦时，束缚电子能力弱的物体失去电子带正电，束缚能力强的得到电子带负电。
02 / 生活实例
例1：冬天脱毛衣时会听到“噼里啪啦”的声响，甚至能看到微弱的火花；
例2：干燥天气里快速翻书，书页会紧紧吸附在一起，难以分开。
03 / 现象解析
不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，摩擦导致电子转移，使物体带电。
课后练习 2
题目描述
有甲、乙、丙三个带电体，甲物体排斥乙物体，乙物体吸引丙物体。如果丙物体带正电荷，那么甲物体带哪种电荷？
核心原理：电荷相互作用规律
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。这是解决此类逻辑推理题的关键依据。
推理过程：
1. 丙带正电，乙吸引丙 → 乙带负电。
2. 甲排斥乙 → 甲、乙带同种电荷 → 甲带负电。
结论：根据电荷作用规律层层推导，甲物体带负电荷。
课后练习 3
题干：金属锡的原子核带50个电荷量与电子电荷量相等的正电荷。它的原子核外有多少个电子？这些电子总共带多少库仑的电荷量？为什么金属锡对外不显电性？
解析与答案
1. 原子核外有50个电子。（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）
2. 总电荷量为8×10-18C。（计算：50 × 1.6×10-19C）
3. 原子核所带正电荷与核外电子所带负电荷数量相等、电性相反，相互抵消，故对外不显电性。
核心知识点：原子呈电中性的本质是原子核所带正电荷数 = 核外电子所带负电荷数
课后练习 4
01 / 题干与思考
已知用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。请思考：摩擦后的毛皮和丝绸分别带什么电荷？你判断的依据是什么？
02 / 参考答案
结论：毛皮带正电荷，丝绸带负电荷。
解析一：毛皮与橡胶棒的摩擦
毛皮上的电子转移到橡胶棒上，橡胶棒得到电子带负电；而毛皮因为失去了电子，正电荷数多于负电荷数，因此带正电荷。
解析二：丝绸与玻璃棒的摩擦
玻璃棒上的电子转移到丝绸上，玻璃棒失去电子带正电；丝绸因为得到了多余的电子，负电荷数多于正电荷数，因此带负电荷。
判断的核心依据是摩擦起电的本质——电子的转移
课后练习 5
如图，用一段细铁丝做一个支架，竖直的部分作为转动轴。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。用餐巾纸摩擦吸管使其带电。
(1)把某个物体放在带电吸管一端的附近，发现吸管向物体靠近，由此是否可以判断这个物体已经带电
(2)把用丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，观察发生的现象，并回答：吸管带哪种电荷？餐巾纸带哪种电荷？为什么？
(3)吸管和餐巾纸摩擦起电时，哪个失去了电子？哪个得到了电子？
解析与答案
1. 不能。因为带电体有吸引轻小物体的性质，即使物体不带电，物体和带电的吸管也会出现吸引现象。
2. 丝绸摩擦的玻璃棒带正电，观察到玻璃棒吸引吸管，说明吸管带负电，餐巾纸带正电。
3.餐巾纸失去了电子；吸管得到了电子。
课后练习 6
把一段塑料绳撕成细条，中间打结固定在塑料管上，用干燥毛巾反复摩擦塑料细条，摩擦过的塑料细条张开，如图。动手做一做，说说摩擦过的塑料细条为什么张开。如何判断它们带哪种电荷
原因解析：摩擦起电使塑料细条带上了同种电荷，根据电荷间的相互作用规律，同种电荷相互排斥，因此细条彼此推开而张开。
判断方法：利用已知电荷的物体（丝绸摩擦的玻璃棒带正电、毛皮摩擦的橡胶棒带负电）靠近塑料细条，根据“同种电荷相斥”的现象来确定细条的电荷种类。
课后作业
01 观察与思考
观察家里的电视机屏幕或电脑屏幕，为什么在关闭后上面会吸附很多灰尘？尝试结合今天学到的“摩擦起电”与“带电体的性质”相关知识，给出科学的解释。
02 动手小实验
在干燥的天气里，选用塑料尺、铅笔、橡皮、丝绸、毛皮等不同材质的物体两两相互摩擦。观察并记录哪些组合能产生明显的静电现象，思考其中的规律。
物理来源于生活，也应用于生活。保持好奇心，在观察与实践中探索物理的奥秘吧！

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