初中物理人教版九年级全册第1节 两种电荷获奖课件ppt

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第十五章 电流和电路
你也许注意过，当打开电器产品的外壳时，展现在我们面前的是让人眼花缭乱的电路板……也许你会感到它很神秘。实际上，这些看似复杂的各种电路都是由最简单的电路组合而成的。让我们走进这个世界看一看、试一试吧！
01. 两种电荷02. 原子及其结构03. 导体和绝缘体
1. 认识摩擦起电现象，会运用及摩擦起电的知识解释 一些简单的有关现象。2. 通过实验探究两种电荷及电荷间的相互作用规律。3. 知道验电器的构造、作用和工作原理，知道电荷量 及其单位。4. 知道导体和绝缘体，了解电荷的定向移动和自由电子。
1. 请欣赏小视频—《怒发冲冠》想一想：出现上述现象的原因是什么？2. 做一做：准备一只塑料笔或者塑料梳子，用塑料笔或者塑料梳子在头发上快速摩擦，用摩擦过的塑料笔或塑料梳子靠近纸屑，观察现象。发现摩擦过的塑料梳子吸引纸屑。这是为什么？学习了《两种电荷》就明白了。
一、两种电荷二、原子及其结构三、导体和绝缘体四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习
1. 摩擦起电现象（1） 实验探究：摩擦起电现象
探究归纳：经摩擦过的物体能吸引轻小物体。这是因为摩擦过的物体带了“电”，或者说带了电荷。
用布摩擦过的橡胶棒靠近纸屑
电扇工作时，扇叶和空气摩擦
2. 两种电荷及相互作用（1）实验探究：两种电荷【提出问题】自然界中的电荷有几种？电荷间相互作用的规律是怎样的？【设计并进行实验】
将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近
都是用丝绸摩擦过的玻璃棒，两玻璃棒带的电荷一定是同种电荷
用毛皮摩擦过的橡胶棒与用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近
用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷不是同种电荷
将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
都是用毛皮摩擦过的橡胶棒，两橡胶棒带的电荷一定是同种电荷
【结论】①用丝绸摩擦过的玻璃棒跟用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷是不同的。②电荷间有相互作用，相同电荷及不同电荷间的相互作用不同。（2）实验探究：自然界的电荷只有两种想一想，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。【设计与实验】用丝绸摩擦过的玻璃棒或毛皮摩擦过的橡胶棒靠近被检测的带电体，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。
【第1组实验】选择饮料吸管和餐巾纸摩擦。①用大头针将饮料吸管固定，使其能自由转动。用餐巾纸摩擦饮料吸管使其带电（注意：吸管带负电）。②用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近饮料吸管一端，记录观察结果。（排斥） ③用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近饮料吸管一端，记录实验结果。（吸引）
【第2组实验】选择用干燥的毛巾和气球摩擦。①把气球悬吊起来，用干燥的毛巾和气球摩擦使气球带电（注意：气球带负电）。②用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近气球，记录观察结果。（吸引）③用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近气球，记录实验结果。（排斥）
【分析论证】从实验现象发现，各小组选择的带电体所带的电荷，凡是和毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的，一定和丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥。凡是和丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引的，一定和毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥。这也就意味着，摩擦后的带电体所带的电，只有两种可能，要么与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电相同，要么与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电相同。【归纳总结】许多科学家做了无数的实验发现，自然界中，所有带电的物体，凡是和毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的，一定和丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥。凡是和丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引的，一定和毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥。从没发现第三种现象——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。由此可以推理，自然界中只存在两种电荷，一种电荷与用丝绸摩擦后的玻璃棒带的电荷相同，另一种电荷与用毛皮摩擦后的橡胶棒所带的电荷相同。
（3）两种电荷正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。正电荷用“+”号表示。负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。负电荷用“-”号表示。（3）电荷间的相互作用规律同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
3. 验电器（1）电荷量①电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，用字母Q表示。②单位：库仑，简称库，符号是C。一根实验室中常用的玻璃棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。（2）验电器的构造及工作原理①验电器的构造如图甲所示：金属球、金属箔、金属杆、金属罩、绝缘垫等。
②作用：检验物体是否带电。③使用方法：将被检验的物体与验电器的金属球接触，如果验电器的两片金属箔张开一定角度，则说明物体带电。④原理：同种电荷互相排斥。⑤验电器能粗略地比较物体带电的多少。对同一个验电器来说，金属箔张开的角度越大，说明带电体带的电荷越多。
⑥验电器检验物体带电的种类的方法：先让验电器带上某种已知的电荷，使两片金属箔张开一个小角度，然后再用被检验物体靠近验电器的金属球。（a）如果验电器两片金属箔的张角变大，说明被检验物体所带的电荷与验电器所带的电荷是同种电荷。（b）如果验电器两片金属箔的张角变小，或先闭合后张开，说明被检验物体所带的电荷与验电器所带的电荷是异种电荷。
查利·奥古斯丁·库仑（1736—1806），法国物理学家、工程师。1806年8月23日，库仑因病在巴黎逝世，终年七十岁。
主要贡献有库仑定律、库伦土压力理论等。他还给我们留下了不少宝贵的著作，其中最主要的有《电气与磁性》一书，共七卷，于1785年至1789年先后公开出版发行，库仑是十八世纪最伟大的物理学家之一，他的杰出贡献是永远也不会磨灭的。
【例题1】甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上，它们之间相互作用时的场景如图所示，已知丙球带负电。下列判断正确的是（　　）A．甲、乙两球均带正电B．甲、乙两球均带负电C．甲球带正电，乙球一定带负电D．甲球带负电，乙球可能不带电
由图知，甲与丙靠近时相互排斥，已知丙带负电，根据同种电荷相互排斥可知，甲球一定带负电；甲与乙靠近时相互吸引，根据异种电荷相互吸引可知，乙球可能带正电；但带电体能够吸引不带电的轻小物体，所以乙球可能不带电；综合分析可知，乙球可能带正电，也可能不带电，故D正确，ABC错误。故选D。
【例题2】用带负电的橡胶棒与验电器的金属球接触，然后移去橡胶棒．能反映验电器的带电情况和金箔片所处状态的是（ ）
用带负电的橡胶棒与验电器的金属球接触，橡胶棒上的负电荷移动到验电器的金属球和金属箔上，验电器的金属箔带的是负电，因同种电荷相互排斥，金属箔出现夹角，故C图正确，所以C选项是正确的．
1. 原子的核式结构常见的物质由分子、原子构成，有的分子由多个原子构成，有的分子只由一个原子构成。（1）原子的核式结构模型原子由原子核和核外电子组成，电子绕原子核做高速运动。原子核由质子与电子组成。
（2）电子：电子是带有最小负电荷的粒子。常用符号e表示最小电荷量，e=1.6×10-19C，任何带电体所带电荷都是e的整数倍。
视频讲解——《原子的核式结构》
2. 摩擦起电的原因及实质通常情况下，原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，所以整个原子不带电。 摩擦起电不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。
不同物质的原子核束缚电子的本领不同
视频讲解——《摩擦起电的原因》
【例题3】如图所示是卢瑟福原子结构模型：原子是由带正电的________和带负电的______构成的。用原子结构的知识可以解释摩擦起电现象：摩擦起电实质是_________________，例如丝绸摩擦玻璃棒时，______失去电子而带正电。
从卢瑟福原子结构模型可看出，原子中间的是带正电的原子核，原子核周围的是带负电的电子。丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒原子核束缚电子能力较弱，失去电子而带正电，丝绸得到电子而带负电，所以摩擦起电实质是电荷的转移。
【例题4】如图所示，两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，下列说法正确的是（　　）
A．A金属箔张角变小，说明它失去了电子B．B金属箔张角变大，说明两金属箔带上同种电荷C．自由电子从A向B定向移动，形成瞬间电流D．正电荷从A向B定向移动，形成瞬间电流
A．A带正电是因为缺少电子，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，B失去一部分电子，A得到电子，故Ａ金属箔张角变小，故A错误；B．同种电荷相互排斥，B金属箔张角变大，说明两金属箔带上同种电荷，故B正确；CD．根据选项A可知，A得到电子，B失去一部分电子，自由电子从B向A定向移动，形成瞬间电流，故CD错误。 故选B。
1. 实验探究：物体的导电性
取两个相同的验电器A和B，使验电器A带电，B不带电，可看到验电器A的金属箔张开，B的金属箔闭合.
用橡胶棒把验电器A和B连接起来，观察验电器A、B金属箔的张角有无变化.
再次使验电器A带电，B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B连接起来，观察验电器A、B金属箔的张角有无变化.
验电器A、B金属箔的张角没有变化
验电器A的金属箔张角变小，验电器B的金属箔张角变大
电荷能在金属棒中定向移动，不能在橡胶棒中定向移动
2. 导体和绝缘体（1）导体容易导电的物体叫导体。如金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等都是导体。
（2）绝缘体不容易导电的物体叫绝缘体。如橡胶、 陶瓷、 玻璃、 油、 干木头、塑料等都是绝缘体。
（3）导体容易导电的原因：导体中存在自由电荷。如金属导体中存在自由电子；酸、碱、盐溶液中存在正离子、负离子。（4）绝缘体不易导电的原因：是因为电荷束缚在原子、分子之中，不能自由移动，没有自由移动的电荷。
课堂小影院——《导体和绝缘体》
【例题5】下列关于导体和绝缘体的说法中正确的是（　）A．导体都是靠正电荷的定向移动来导电的B．导体容易导电，所以是良好的电工材料；绝缘体不容易导电，所以不是良好的电工材料C．通常情况下，石墨、大地、人体、铁、食盐水都是导体，橡胶、塑料、陶瓷、水都是绝缘体D．导体在任何情况下都可以导电，绝缘体在任何情况下都不会导电
A．金属导体是靠自由电子的定向移动来导电的，故A错误；B．导体容易导电，所以是良好的电工材料，绝缘体不容易导电，绝缘体是重要的电工材料，可以防止触电，故B错误；C．容易导电的物体叫导体，如：石墨、大地、人体、铁、食盐水等。不容易导电的物体叫绝缘体，常见的绝缘体包括：橡胶、塑料、陶瓷、水。故C正确；D．导体和绝缘体没有绝对的界限。如：常温下是绝缘体的玻璃加热到红炽状态时，就变为导体，故D错误。 故选C。
用摩擦的方法可使物体带电，带电体能够吸引轻小物体摩擦起电实质是电子的转移，两物体带上等量异种电荷①丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 “+”②毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 “-” ③相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引④电荷量：电荷的多少叫做电荷量，单位为库仑（C）作用：检验物体是否带电.工作原理：同种电荷互相排斥原子核 （带正电）电子（带负电）导体：容易导电的物体；导体内有大量的自由电荷 绝缘体：不容易导电的物体.内部几乎没有自由电荷
1. 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，甲物体带哪种电？
甲物体带负电。解析：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。甲、乙、丙三个物体均是带电体，丙物体带正电，乙物体吸引丙物体，所以乙物体带负电，而甲物体排斥乙物体，所以甲物体也带负电。
2. 用一段细铁丝做一个支架，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，由此是否可以判断该物体已经带电？（2）把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，观察吸管运动的方向，并回答：吸管带的是哪种电？餐巾纸带哪种电？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?
（1）不能判断靠近吸管的物体已经带电。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）餐巾纸与吸管摩擦，吸管带负电，餐巾纸带正电。原因：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，把玻璃棒靠近用餐巾纸摩擦过的吸管时，观察到玻璃棒吸引吸管，故吸管带负电。摩擦起电的两个物体，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，两个物体一定是带上等量异种电荷，所以当吸管带负电时，餐巾纸一定带正电。（3）吸管带负电，所以吸管得到了电子。餐巾纸带正电，所以餐巾纸失去了电子。
3. 金属锡的原子核带有50个大小与电子电荷相等的正电荷，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？为什么金属锡对外不显电性？
原子核外有50个电子，则50个电子所带电荷量 Q=50×1.6×10-19C=8×10-18C 因为金属锡的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，所以金属锡对外不显电性。
1. 甲、乙、丙三个轻质小球相互靠近时的情景如图所示。若甲球带正电，则下列说法正确的是（　　）A．乙球一定带负电 B．丙球一定带负电C．丙球可能不带电 D．乙和丙的情景展示了验电器的原理
ABC．由左图知，甲球与乙球靠近时相互排斥，已知甲球带正电，根据同种电荷相互排斥可知，乙球一定带正电；由右图知，乙球与丙球靠近时相互吸引，根据异种电荷相互吸引可知，丙球可能带负电；但带电体能够吸引不带电的轻小物体，所以丙球也可能不带电；故C正确，AB错误；D．验电器的原理是同种电荷互相排斥，故D错误。 故选C。
2. 一般情况下，下列物品：①橡皮擦，②铅笔芯，③塑料尺，④钢尺，⑤盐水，⑥食用油，其中属于导体的是_________，属于绝缘体的是_________。（只填序号）
提示：对于常见的导体和绝缘体可以联系它们在日常生活和工业生产中的应用来记忆。如塑料，橡胶，陶瓷等常用来制作用电器的外壳，以防止触电，它们都是绝缘体；而电线芯用金属来做，因为金属容易导电，是导体。
3. 如图，毛皮摩擦过的塑料梳子能吸引小纸屑，摩擦过程中（ ）A．创造了电荷B．毛皮和塑料梳子带同种电荷C．正电荷在毛皮和塑料梳子间转移D．负电荷在毛皮和塑料梳子间转移
A．摩擦起电的实质是电荷的转移，毛皮与梳子摩擦的过程中不会创造电荷，故A不符合题意；B．毛皮与梳子原子核束缚核外电子的本领不同，电子在毛皮和梳子之间转移，得到电子的带负电，失去电子的带正电，毛皮与梳子会带异种电荷，故B不符合题意；CD．毛皮与梳子摩擦，由于毛皮与梳子原子核束缚核外电子的本领不同，电子在毛皮和梳子之间转移，电子带负电，所以负电荷在毛皮和塑料梳子间转移，故D符合题意，C不符合题意。 故选D。
4．如图，两个相同的验电器A和B，A带电，B不带电，用不带电的CD棒将AB连接起来，观察到A金属箔的张角变小，B金属箔的张角变大，则CD棒的材质可能是（　　）A．玻璃 B．橡胶 C．细铁丝 D．干木材
用CD棒将验电器A、B连接起来，观察到A金属箔的张角变小，B金属箔的张角变大，说明有电荷通过CD在A、B两验电器间移动，说明CD棒是导体，细铁丝是导体，玻璃、橡胶和干木柴是绝缘体，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。
5．（多选题）关于原子和原子结构，下列说法中正确的是（　　）A．一切物质都是由原子组成的B．原子是由原子核和核外电子构成的C．原子结构类似核式结构模型 D．原子核不带电
A．一切物质都是极其微小的分子或原子组成的，故A错误；B．原子由带正电的原子核及带负电的核外电子构成，故B正确；C．原子的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在核外运动。这种结构与核式结构模型相似，故C正确；D．原子核带正电，核外电子带相同数量的负电，所以原子对外不显电性，故D错误。 故选BC。
6. 如图所示，验电器原来不带电，当带电体靠近还没有接触到验电器的金属球时，验电器的金属箔也会张开，下列说法正确的是（　　）A．若带电体带正电荷，则金属箔带正电荷B．若带电体带负电荷，则金属箔和金属球都带负电荷C．若带电体带正电荷，则金属箔和金属球都带正电荷D．若带电体带负电荷，则验电器有一部分正电荷转移到带电体上
AC．带正电的物体，靠近不带电的验电器金属球时，金属箔片会张开，负电荷会被吸引到带电体附近的金属球上，此时金属球上带的是负电，金属箔片上带的是正电，故A正确，C错误；B．带负电的物体，靠近不带电的验电器金属球时，金属箔片会张开，负电荷会被排斥到远端的金属箔上，此时金属球上带的是正电，金属箔片上带的是负电，故B错误；D．带电体和验电器没有接触，它们之间没有电荷转移，故D错误。故选A。
7. 用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒因______（选填“得到”或“失去”）电子而带上正电荷，此时玻璃棒具有____________的性质；如图将它与不带电的验电器金属球接触，验电器的金属箔张开，是因为______（选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥；如图所示是不同物质的原子核对电子约束能力强弱的排序图，分析可知：蜡烛与毛衣摩擦后，蜡烛带______电。
[1]摩擦起电中，被丝绸摩擦过的玻璃棒是带正电的，因为失去了电子。[2]带电体具有吸引轻小物体的性质，被丝绸摩擦过的玻璃棒是带电体，也具有吸引轻小物体的性质。[3]验电器的金属箔张开是因为带上了同种电荷，同种电荷相互排斥。[4]因为蜡烛的原子核对电子的约束能力强于毛衣，所以蜡烛与毛衣摩擦后，蜡烛得到电子，带负电。
8. 在“探究电荷的种类和相互作用规律”的实验中：（1）如图，实验发现两根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近时会相互______，而用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们之间会相互______，丝绸摩擦过的玻璃棒、毛皮摩擦过橡胶棒所带电荷是______的（选填“相同”或“不同”）；（2）大量实验证明，自然界所有的带电体带的电荷要么与玻璃棒相同，要么与橡胶棒相同，所以自然界有且只有______种电荷存在；（3）进一步实验发现，毛皮摩擦过的橡胶棒带的是负电，橡胶棒带负电是因为______（选填“得到”、“失去”或“创造”）了电子，所以摩擦起电的本质是______。