15.1兩種電荷（人教版）

15.1兩種電荷（解析版）本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)兩種電荷；2.認(rèn)識(shí)摩擦起電現(xiàn)象；3.了解電荷的種類及電荷間的相互作用；4.了解驗(yàn)電器的構(gòu)造、原理及其作用及電子流動(dòng)的方向；5.了解原子結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)導(dǎo)體和絕緣體。要點(diǎn)一兩種電荷：摩擦過(guò)的物體有吸引輕小物體的性質(zhì)，我們就說(shuō)物體帶電。帶電物體（帶電體）的基本性質(zhì)：吸引輕小物體（輕小物體指：碎紙屑、頭發(fā)、通草球、灰塵、輕質(zhì)球等）。2．使物體帶電的方法①摩擦起電：用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電。原因：不同物質(zhì)原子核束縛電子的本領(lǐng)不同。實(shí)質(zhì)：電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體使正負(fù)電荷分開；能的轉(zhuǎn)化：機(jī)械能→電能。②接觸帶電：物體和帶電體接觸后帶了電。如帶電體與驗(yàn)電器金屬球接觸使之帶電。③感應(yīng)帶電：3．兩種電荷：（1）正電荷：用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電；實(shí)質(zhì)：物質(zhì)中的原子失去了電子。（2）負(fù)電荷：用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電；實(shí)質(zhì)：物質(zhì)中的原子得到了多余的電子。4．電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。5．驗(yàn)電器：（1）構(gòu)造：金屬球、金屬桿、金屬箔。如圖所示。（2）作用：檢驗(yàn)物體是否帶電和物體帶電多少（帶電多，金屬箔張開角度大）。（3）原理：同種電荷相互排斥。6．電荷量：電荷的多少叫電荷量，簡(jiǎn)稱電量；在國(guó)際單位制中，電量單位是庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱為庫(kù)，符號(hào)是C。元電荷（e）：在各種帶電微粒中，電子電量的大小是最小的，人們把最小電荷叫做元電荷；元電荷也是物理學(xué)的基本常數(shù)之一，常用符號(hào)e表示?；倦姾蒭＝1.6021892×1019庫(kù)侖，是一個(gè)電子或一個(gè)質(zhì)子所帶的電荷量，任何帶電體所帶電荷都是e的整數(shù)倍。7．中和：放在一起的等量異種電荷完全抵消的現(xiàn)象。擴(kuò)展：①如果物體所帶正、負(fù)電量不等，也會(huì)發(fā)生中和現(xiàn)象。這時(shí)，帶電量多的物體先用部分電荷和帶電量少的物體中和，剩余的電荷可使兩物體帶同種電荷。②中和不是意味著等量正負(fù)電荷被消滅，實(shí)際上電荷總量保持不變，只是等量的正負(fù)電荷使物體整體顯不出電性。21cnjy【要點(diǎn)詮釋】（1）帶電體能夠吸引輕小物體，這個(gè)吸引是相互的，輕小物體也會(huì)吸引帶電體。輕小物體是指質(zhì)量和體積都很小的物體如：通草球，輕質(zhì)小球、碎紙屑、泡沫、毛發(fā)、細(xì)小水流等。（2）使物體帶電的方法：①摩擦起電：用摩擦的方法使物體帶電，兩種不同的物體相互摩擦后，各自帶上等量異種電荷的現(xiàn)象。②接觸帶電：用接觸的方法使物體帶電，即：一個(gè)不帶電的物體與另一個(gè)帶電的物體接觸時(shí)，不帶電的物體也帶了同種電荷。接觸帶電實(shí)際上是電荷的轉(zhuǎn)移。（3）摩擦起電的實(shí)質(zhì)，由于不同物體的原子核對(duì)于核外電子的束縛能力不同，在相互摩擦中，束縛能力弱的物體失去電子而帶正電，束縛能力強(qiáng)的物體得到電子而帶負(fù)電。摩擦起電的過(guò)程是電荷的轉(zhuǎn)移過(guò)程，而非創(chuàng)造了電荷。（4）靜電現(xiàn)象的應(yīng)用：靜電除塵、靜電分離、靜電植絨、靜電紡紗、靜電噴漆、靜電復(fù)印等。（5）靜電現(xiàn)象的危害與防護(hù)：①印刷廠中的靜電處理不慎會(huì)引起火災(zāi)；應(yīng)保持適當(dāng)?shù)目諝獾臐穸取＂谶\(yùn)輸汽油的油罐車會(huì)因汽油與罐體的摩擦而產(chǎn)生靜電，當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí)會(huì)發(fā)生火花放電，從而引發(fā)安全事故；為此需要在油罐車下面拖一條鐵鏈，使其接地，隨時(shí)釋放摩擦產(chǎn)生的靜電荷，以防止電荷的積累和放電。③帶電物體的尖端容易產(chǎn)生放電現(xiàn)象，如雷電是一種發(fā)生在大氣中的大規(guī)模的放電現(xiàn)象，會(huì)造成很大的破壞，甚至發(fā)生人、畜的死傷事故；為了避免被雷電直接襲擊，可以在建筑物的頂端安裝避雷針?！纠浚?023·武漢）小紅同學(xué)用氣球（由橡膠制成）與自己的頭發(fā)摩擦幾下，松手后，氣球“粘”在頭發(fā)上，其原因是（）。A.氣球上的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到頭發(fā)上；B.頭發(fā)上的正電荷轉(zhuǎn)移到氣球上；C.氣球和頭發(fā)帶同種電荷而相互排斥；D.氣球和頭發(fā)帶異種電荷而相互吸引【答案】D?！窘馕觥咳藗円?guī)定，用毛皮擦過(guò)的橡膠棒上所帶的電荷叫負(fù)電荷，氣球與頭發(fā)摩擦后，摩擦過(guò)程中電子從毛皮轉(zhuǎn)移到氣球上，氣球得到電子帶負(fù)電，則頭發(fā)失去電子的帶正電；相互靠近時(shí)出現(xiàn)了氣球“粘”在頭發(fā)上的現(xiàn)象，是因?yàn)楫惙N電荷互相吸引，故ABC不符合題意，故D符合題意。故選D?！咀兪?】（2023·益陽(yáng)）如圖所示，將塑料繩撕成絲帶狀，用毛巾分別摩擦塑料絲帶和PVC管，然后將塑料絲帶放在PVC管上方，塑料絲帶就會(huì)像章魚一樣懸在空中，這就是神奇的靜電“章魚”實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于“章魚”實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是（）。A.塑料絲帶是導(dǎo)體；B.毛巾摩擦塑料絲帶時(shí)創(chuàng)造了電荷；C.摩擦過(guò)的塑料絲帶和PVC管帶上了同種電荷；D.摩擦過(guò)的塑料絲帶和PVC管帶上了異種電荷【答案】C。【解析】A．塑料絲帶是絕緣體，故A錯(cuò)誤；B．毛巾摩擦塑料絲帶時(shí)，發(fā)生了帶電現(xiàn)象是電子的轉(zhuǎn)移，而不是創(chuàng)造了電荷，故B錯(cuò)誤；CD．將塑料絲帶放在PVC管上方，塑料絲帶就會(huì)像章魚一樣懸在空中，說(shuō)明塑料絲帶和PVC管發(fā)生排斥作用，根據(jù)電荷間的相互作用可知，塑料絲帶和PVC管帶上了同種電荷，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?】（2023·德陽(yáng)）如圖所示，用被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的兩片金屬箔張開，下列說(shuō)法正確的是（）。A.金屬球帶正電，金屬箔帶負(fù)電；B.兩片金屬箔都帶負(fù)電，由于互相排斥而張開；C.兩片金屬箔都帶正電，由于互相排斥而張開；D.任何情況下，驗(yàn)電器都不能夠檢驗(yàn)出帶電體所帶電荷的電性【答案】C?！窘馕觥緼BC．被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電，用帶正電的玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球，金屬球和驗(yàn)電器的兩片金屬箔都帶正電，由于同種電荷互相排斥，驗(yàn)電器的兩片金屬箔張開，故C正確，AB錯(cuò)誤；D．一般情況下驗(yàn)電器不能夠檢驗(yàn)出帶電體所帶電荷的電性，如果已知驗(yàn)電器所帶電荷的電性，用該驗(yàn)電器去檢驗(yàn)另一個(gè)帶電體，可以根據(jù)兩片金屬箔張開角度的變化判斷另一個(gè)帶電體所帶的電性（如果是同種電荷，金屬箔張開角度變大，如果是異種電荷，金屬箔張開角度變?。?，故D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?】（2023·懷化）用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒靠近靜止在空中的氣球時(shí)，氣球遠(yuǎn)離玻璃棒，則氣球（）。A.帶負(fù)電 B.帶正電 C.不帶電 D.無(wú)法判斷【答案】B?！窘馕觥坑媒z綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電，靠近靜止的氣球，氣球被排斥，遠(yuǎn)離玻璃棒，因?yàn)橥N電荷相互排斥，所以氣球帶正電，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。要點(diǎn)二導(dǎo)體與絕緣體1．導(dǎo)體：善于導(dǎo)電的物體。。導(dǎo)電原因：導(dǎo)體中有大量可以自由移動(dòng)的電荷。說(shuō)明自由電子定向。2．絕緣體：不能（不善于）導(dǎo)電的物體。常見材料：橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等。不善于導(dǎo)電的原因：沒有可以自由移動(dòng)的電荷。3．“導(dǎo)電”與“帶電”的區(qū)別：導(dǎo)電過(guò)程是自由電荷定向移動(dòng)的過(guò)程，導(dǎo)電體是導(dǎo)體；帶電過(guò)程是電子得失的過(guò)程，能帶電的物體可以是導(dǎo)體，也可以是絕緣體。4．導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對(duì)的界限，在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。一定條件下，絕緣體也可變?yōu)閷?dǎo)體。原因是：加熱使絕緣體中的一些電子掙脫原子的束縛變?yōu)樽杂呻姾伞?.半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與半導(dǎo)體之間的物體。常見材料：鍺、硅等?！疽c(diǎn)詮釋】1.善于導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，不善于導(dǎo)電的物質(zhì)稱為絕緣體。2.導(dǎo)體中存在大量可以自由移動(dòng)的帶電粒子（金屬導(dǎo)體是自由電子、導(dǎo)電溶液是帶電粒子）。金屬是最常見的一類導(dǎo)體。金屬原子最外層的電子很容易掙脫原子核的束縛，而成為自由電子。金屬中自由電子的濃度很大,約為10每立方厘米，所以金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率通常比其他導(dǎo)體材料的大。金屬導(dǎo)體一般隨溫度降低導(dǎo)電能力增強(qiáng)。在極低溫度下，某些金屬或合金轉(zhuǎn)化為“超導(dǎo)體”。電解質(zhì)的水溶液也是導(dǎo)體，其中的可以自由移動(dòng)的是正負(fù)離子。電解液在通電過(guò)程中伴隨著化學(xué)變化,因此,它常應(yīng)用于電化學(xué)工業(yè)(如電解提純、電鍍等)，并把它稱為"第二類導(dǎo)體"，而把導(dǎo)電過(guò)程中不引起化學(xué)變化,也沒有顯著物質(zhì)轉(zhuǎn)移的導(dǎo)體,如金屬，稱為"第一類導(dǎo)體"。3.絕緣體的導(dǎo)電能力很差，或者說(shuō)不導(dǎo)電。絕緣體的種類很多，有固體，如塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、云母、絕緣漆、絕緣紙等；有的液體也是絕緣體，如各種天然礦物油、硅油、三氯聯(lián)苯等；有的氣體，如空氣、氮、二氧化碳、六氟化硫等也屬于絕緣體。絕緣體在某些外界條件(如加熱、加高壓等)影響下,會(huì)被“擊穿”，而轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體。在未被擊穿之前,絕緣體也不是絕對(duì)不導(dǎo)電的物體。如果在絕緣材料兩端施加電壓，材料中將會(huì)出現(xiàn)微弱的電流。4.半導(dǎo)體現(xiàn)今通常把例如鍺(Ge)、硅(Si)等一類導(dǎo)體稱為半導(dǎo)體。這類導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介乎金屬與絕緣體之間，且隨溫度的升高而迅速減小。這類材料中存在一定量的自由電子和空穴，后者可看作帶有正電荷的載流子。與金屬或電解液的情況不同，半導(dǎo)體中雜質(zhì)的含量以及外界條件的改變(如光照,或溫度、壓強(qiáng)的改變等),都會(huì)使它的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。由于這些特點(diǎn)，半導(dǎo)體在實(shí)際中有著非常廣泛的應(yīng)用。固體物質(zhì)所以能夠區(qū)分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體或絕緣體，可以從能帶理論得到解釋?！纠浚?023·湘潭）下列物品，通常情況下屬于導(dǎo)體的是（）。A.木鏟 B.鐵鍋 C.玻璃杯 D.陶瓷盤【答案】B?！窘馕觥繉?dǎo)體為容易導(dǎo)電的物體，例如：金屬、水、大地、石墨等；絕緣體為不容易導(dǎo)電的物體，例如：塑料、玻璃、陶瓷、干木等，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B?！咀兪?】（2023·廣元）甲、乙、丙三個(gè)帶電小球，已知甲帶負(fù)電，甲和乙相互吸引，乙和丙相互排斥，則丙帶___________電；通常情況下，金屬、石墨、橡膠三種材料中，___________屬于絕緣體?！敬鸢浮竣?正；②.橡膠?！窘馕觥縖1]同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，因?yàn)榧住⒁?、丙三個(gè)小球都帶電，甲帶負(fù)電，甲與乙相互吸引，則乙?guī)д?；乙與丙相互排斥，則丙帶正電。[2]通常情況下，金屬、石墨、橡膠三種材料中，橡膠不容易導(dǎo)電，屬于絕緣體?！咀兪?】（2023·新疆）下列物質(zhì)中，最容易導(dǎo)電的是（）。A.銅 B.硅 C.玻璃 D.陶瓷【答案】A?！窘馕觥空Ｇ闆r下，銅是導(dǎo)體，容易導(dǎo)電；硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間是半導(dǎo)體；玻璃、陶瓷不容