151兩種電荷（原卷版）（人教版）

15.1兩種電荷（原卷版）本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識兩種電荷；2.認(rèn)識摩擦起電現(xiàn)象；3.了解電荷的種類及電荷間的相互作用；4.了解驗電器的構(gòu)造、原理及其作用及電子流動的方向；5.了解原子結(jié)構(gòu)，認(rèn)識導(dǎo)體和絕緣體。要點一兩種電荷：摩擦過的物體有吸引輕小物體的性質(zhì)，我們就說物體帶電。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。實質(zhì)：電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體使正負(fù)電荷分開；能的轉(zhuǎn)化：機械能→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：用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電；實質(zhì)：物質(zhì)中的原子失去了電子。（2）負(fù)電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電；實質(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．驗電器：（1）構(gòu)造：金屬球、金屬桿、金屬箔。如圖所示。（2）作用：檢驗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，簡稱電量；在國際單位制中，電量單位是庫侖，簡稱為庫，符號是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e表示?；倦姾蒭＝1.6021892×1019庫侖，是一個電子或一個質(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，也會發(fā)生中和現(xiàn)象。這時，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【要點詮釋】（1）帶電體能夠吸引輕小物體，這個吸引是相互的，輕小物體也會吸引帶電體。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：一個不帶電的物體與另一個帶電的物體接觸時，不帶電的物體也帶了同種電荷。接觸帶電實際上是電荷的轉(zhuǎn)移。（3）摩擦起電的實質(zhì)，由于不同物體的原子核對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，束縛能力強的物體得到電子而帶負(fù)電。摩擦起電的過程是電荷的轉(zhuǎn)移過程，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引起火災(zāi)；應(yīng)保持適當(dāng)?shù)目諝獾臐穸?。②運輸汽油的油罐車會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會發(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【變式1】（2023·益陽）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，塑料絲帶就會像章魚一樣懸在空中，這就是神奇的靜電“章魚”實驗。下列關(guān)于“章魚”實驗的說法正確的是（）。A.塑料絲帶是導(dǎo)體；B.毛巾摩擦塑料絲帶時創(chuàng)造了電荷；C.摩擦過的塑料絲帶和PVC管帶上了同種電荷；D.摩擦過的塑料絲帶和PVC管帶上了異種電荷【變式2】（2023·德陽）如圖所示，用被絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器的金屬球，發(fā)現(xiàn)驗電器的兩片金屬箔張開，下列說法正確的是（）。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，驗電器都不能夠檢驗出帶電體所帶電荷的電性【變式3】（2023·懷化）用絲綢摩擦過的玻璃棒靠近靜止在空中的氣球時，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.無法判斷要點二導(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的電荷。說明自由電子定向。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：沒有可以自由移動的電荷。3．“導(dǎo)電”與“帶電”的區(qū)別：導(dǎo)電過程是自由電荷定向移動的過程，導(dǎo)電體是導(dǎo)體；帶電過程是電子得失的過程，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。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的是正負(fù)離子。電解液在通電過程中伴隨著化學(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、壓強的改變等),都會使它的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。由于這些特點，半導(dǎo)體在實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【變式1】（2023·廣元）甲、乙、丙三個帶電小球，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