第十一章 简单电路
三、电荷
体验1 摩擦起电
活动:准备小碎纸屑、圆珠笔、塑料直尺、气球。
预习 情景感知
活动1:用圆珠笔、塑料直尺或气球直接接触小碎纸屑,看
能不能吸引小碎纸屑。
活动2:用圆珠笔、塑料直尺或气球轻轻在头发上摩擦几下,
然后靠近小碎纸屑,观察现象。
(1)在活动1中,没有经过摩擦的圆珠笔、塑料直尺或气球
(填“能”或“不能”)吸引小碎纸屑。
(2)在活动2中,经过摩擦的圆珠笔、塑料直尺或气球
(填“能”或“不能”)吸引小碎纸屑。
提示:(1)不能 (2)能
体验2 两种电荷
活动1:将气球在衣服上摩擦几下,并将气球靠近衣服,
观察现象。
活动2:将在衣服上摩擦过的两个气球悬挂起来,相互
靠近,观察现象。
(1)在活动1中,气球靠近衣服,它们 (填“能
”或“不能”)相吸。
(2)在活动2中,被悬挂的两个气球相互 (填“
吸引”或“排斥”)。
提示:(1)能 (2)排斥
1.什么叫摩擦起电?带电体具有什么性质?
2.正、负电荷是如何规定的?电荷间的相互作用规律是怎样
的?
3.验电器的结构和作用是什么?验电器的原理是什么?什么
叫做中和?(提示:2013年新教材删除“中和”内容)
4.生活中利用及防护静电现象的事例有哪些?
预习设疑
探究 摩擦起电
结合“体验1”中的活动,思考以下问题:
1.对比“活动1”和“活动2”可知,经过摩擦后的物体
能够吸引轻小物体(小碎纸屑),我们就说这些被摩擦过
的物体 ,或者说带了 。
探究 合作释疑
2.如图,用毛皮摩擦过的橡胶棒或用丝绸摩擦过的玻璃棒
(选填“能”或“不能”)吸引纸屑、头发或其他
轻小物体,物体这种带电过程叫 。
提示:这些经过摩擦后的物体都能够吸引小碎纸屑等轻小
物体,说明它们都带了电,或者说它们带了电荷,这种用摩擦
的方法使物体带电的现象叫摩擦起电。
参考答案:1.带了电 电荷 2.能 摩擦起电
探究2 两种电荷
结合“体验2”中的活动,思考以下问题:
1.体验感知:将气球与衣服摩擦后,发现气球与衣服能够相
互吸引,说明它们所带电荷是 (填“相同”或“
不同”)的,在衣服上摩擦过的两个气球能够相互排斥,说明
它们所带电荷是 (填“相同”或“不同”)的。
提示:摩擦过的气球与衣服相互吸引,说明它们所带电荷是
不同的;两个气球相互排斥,说明它们所带电荷是相同的。
参考答案:不同 相同
2.猜想与假设:自然界中有几种电荷?它们之间存在什么相
互作用规律?
参考答案:自然界中有两种电荷 同种电荷相互排斥,异种
电荷相互吸引。
3.实验分析:结合图示分析。
(1)实验现象:甲图,两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠
近时,它们是 (填“吸引”或“排斥”)的;乙图,
两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时,它们是
(填“吸引”或“排斥”)的;丙图,当用丝绸摩擦过的玻璃
棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,它们是
(填“吸引”或“排斥”)的。
(2)现象分析:分析实验现象,两根硬橡胶棒上所带电荷是
(填“相同”或“不同”)的;同理,两根玻璃棒上
所带电荷是 (填“相同”或“不同”)的,而硬橡胶
棒上的电荷和玻璃棒上的电荷是 (填“相同”或“
不同”)的。
提示:两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带的是同种电荷,因此
当它们靠近时,它们是相互排斥的;两根用丝绸摩擦过的玻
璃棒带的也是同种电荷,因此当它们靠近时,它们也是相互
排斥的;但是用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬
橡胶棒靠近时,它们是相互吸引的。这说明硬橡胶棒上的电
荷和玻璃棒上的电荷是不同的。
参考答案:(1)排斥 排斥 吸引 (2)相同 相同 不同
(3)实验结论:通过上述实验现象分析,可以得出什么结论?
提示:摩擦带电的物体所带的电荷或者与毛皮摩擦过的硬
橡胶棒上的电荷相同,或者与丝绸摩擦过的玻璃棒上的电荷
相同,故自然界中只存在两种电荷,且两种电荷间的相互作
用规律是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
参考答案:自然界中只有两种电荷,且同种电荷相互排斥,
异种电荷相互吸引。
探究3 验电器
1.实验室是用验电器来检验物体 的,它主要
、 、 三部分组成。
提示:实验室是用验电器来检验物体是否带电的,验电器主
要由金属球、金属杆、金属箔三部分组成。
参考答案:是否带电 金属球 金属杆 金属箔
2.如图所示,当用一个带电的物体接触不带电的验电器
金属球时,会看到什么现象?为什么?
参考答案:会看到金属箔张开一个角度。因为当带电体
接触金属球时,带电体上的一部分电荷通过金属球及金属
杆传到金属箔上,使金属箔带上同种电荷,由于带上同种
电荷而相互排斥,从而张开一个角度。
3.如图所示,当将带正、负电荷的验电器A、B用金属杆连
接时会发生什么现象?为什么?
参考答案:会看到它们的金属箔片张开的角度变小。因
为异种电荷放在一起时相互抵消,电荷量会减少。
【拓展延伸】摩擦起电的实质
摩擦起电的实质是电子在物体之间发生了转移。由于不同物质
原子核束缚电子的本领是不同的,相互摩擦时,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,
它带的负电荷总量少于正电荷,从而显示出带正电荷。相反,得
到电子的物体因为负电荷总量比正电荷多,从而显示出带负电
荷。例如,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为在摩擦过程中
电子从玻璃棒转移到丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电。同
理,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为在摩擦过程中,电子
从毛皮转移到橡胶棒上,橡胶棒因得到电子而带负电。
静电现象的应用和防护
1.应用:在现实生活中,人们利用带电的微小物体在异种电
荷的吸引下定向运动的原理,完成了许多工作。人们给在空
气中的尘埃带上电,让它飞向某一个方向,就可以达到“静
电除尘”的目的;给喷出的雾状油漆带电,让它飞向带有异
种电荷的待喷涂物件,这就是“静电喷涂”;给绒毛带上电,
让它飞向事先涂了胶的带异种电荷的布面上,这就是“静电
植绒”。
2.防护:有时物体带电也会带来麻烦。运输汽油的油罐车会
因汽油与罐体的摩擦而产生静电,当电荷积累到一定程度时
会发生火花放电,引发安全事故。为此需要在油罐车下面拖
一条铁链,以防止电荷的积累和放电。
静电现象的应用和防护
2.防护:有时物体带电也会带来麻烦。运输汽油的油罐车会
因汽油与罐体的摩擦而产生静电,当电荷积累到一定程度时
会发生火花放电,引发安全事故。为此需要在油罐车下面拖
一条铁链,以防止电荷的积累和放电。
雷电
雷电是一种发生在大气中的大规模的放电现象,地
面附近的雷电会造成很大的破坏,甚至发生人畜的死伤
事故。为了避免发生此类事故,可以在建筑物的顶端安
装避雷针,这样就可以避免雷电直接袭击建筑物。
考点 物体是否带电的判断
【典例】A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,A和B互相吸
引,C和A互相排斥,则( )
A.B一定带正电,C带负电
B.B可能不带电,C带负电
C.B可能带正电,C带正电
D.B一定不带电,C带正电
【思路导引】
【精讲精析】选B。因为同种电荷相互排斥,异种电荷相互
吸引, 并且带电体具有吸引轻小物体的性质,因此相互吸引
的小球不一定带异种电荷,还有可能其中一个不带电,故可
判断B可能带正电,也可能不带电;A和C相互排斥,则说明它
们一定带同种电荷,故C一定带负电。
【方法归纳】判断物体是否带电的方法
例:如图所示,用毛皮摩擦过的塑料尺能吸引桌面上的
碎纸屑,此现象说明( )
A.摩擦能使塑料尺带电
B.桌面上的碎纸屑有磁性
C.摩擦使塑料尺有磁性
D.塑料尺是由电子组成的
【解析】选A。塑料尺用毛皮摩擦后带电,而带电体可
以吸引不带电的轻小物体,故能吸引碎纸屑。