科学浙教版（2024）第4章 电路探秘第1节 电荷与电流教学课件ppt

这是一份科学浙教版（2024）第4章 电路探秘第1节 电荷与电流教学课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了新课导入，PART01，摩擦起电，新知讲解，电荷间的相互作用，PART02，课堂练习，课堂总结等内容，欢迎下载使用。
电灯为我们照亮黑夜，电视给我们带来远方信息，电话可让我们与远方的亲朋交谈，电脑可让我们同网友们“见面”，电冰箱、电热水器……我们生活在依赖于“电”的时代。电与我们生活息息相关。那么，电是怎样产生的呢？
干燥的冬季，你会发现有些衣物之间会发生吸附现象；薄膜保鲜袋也很容易吸附在一起，塑料笔与头发之间摩擦后会吸附小纸屑。产生这些现象的原因是什么呢？
活动①用干净的丝绸或化纤布料与玻璃棒摩擦后，让玻璃棒靠近小纸屑，观察发生的现象；②用塑料梳子在头发上摩擦后靠近碎纸屑，观察现象；③用毛皮摩擦过的气球靠近水流，观察现象。
现象：玻璃棒梳子均吸引纸屑，气球吸引水流。
由以上活动现象可知：经摩擦后的物体具有共同的特点———能够吸引轻小物体，我们可以说物体带了“电”或者说带了电荷。
那么，玻璃棒、梳子、气球等经过摩擦后为什么会带电呢？它们都是怎么带电的呢？
物体本身是不带电的，物质是由原子构成的，而原子由原子核和电子构成，原子核由带正电的质子和不带电的中子构成，而电子带负电，质子和电子所带电荷数相等，电性相反，正负电荷能相互抵消，所以整个物体没有呈现带电性。
不同物质的原子核束缚电子本领不同，当两个物体相互摩擦时，束缚电子能力弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电子而带正电。束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
摩擦起电的结果摩擦起电的两个物体带等量的异种电荷；
摩擦起电的实质 摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，即摩擦起电的实质是电荷在物体之间的转移。注意：①摩擦起电必须在干燥的环境中进行，如果空气比较潮湿，即使物体带了电，电荷也会在潮湿的环境中流失；②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，若物质相同，原子核束缚电子的能力相同，无法得失电子。
思考与讨论：通过实验可以发现：玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒会带正电，丝绸带等量的负电；橡胶棒与毛皮摩擦，毛皮会带正电，橡胶棒则带等量的负电。请你用电子得失的观点解释上述现象。
玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒上的部分电子转移到丝绸上，玻璃棒会带正电，丝绸带等量的负电；同理，橡胶棒与毛皮摩擦，毛皮上的部分电子转移到橡胶棒上，毛皮会带正电，橡胶棒则带等量的负电。
雷  电 雷电是伴有闪电和雷鸣的放电现象。雷电一般产生于对流强烈的积雨云中。积雨云顶部一般较高，可到达对流层的顶部，云层之间的相互作用以及空气对流等原因，使云带电荷。云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。当电荷聚集到一定程度后，就会放电，这就是我们常见的雷电现象。当积雨云较低时，会在云、地之间放电。一个中等强度雷电的功率可达1千万瓦，相当于一座核电站的发电能力。在雷电放电的地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声，这就是电闪雷鸣。 有时，我们脱毛衣时会产生火花与“噼啪”的声响，这是衣物之间的摩擦产生的静电放电现象，其原理与雷电是类似的。
自然界存在两种电荷——正电荷和负电荷；正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷，丝绸带等量的负电荷；负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷，毛皮带等量的正电荷。
两个带静电的物体会发生相互作用，这种作用有什么规律呢？与这两种电荷有什么关系呢？我们可以用实验来进行研究。
活动：（1）两位同学合作，一位用丝绸摩擦玻璃棒（使玻璃棒带正电），另一位用毛皮摩擦橡胶棒（使橡胶棒带负电），再分别用带电的玻璃棒和橡胶棒同时接触悬挂的2个泡沫塑料小球后，2个小球 。（2）两位同学都用丝绸摩擦玻璃棒，再同时用玻璃棒接触2个小球后，2个小球 。（3）两位同学都用毛皮摩擦橡胶棒，再同时用橡胶棒接触2个小球后，2个小球 。
注意：相互排斥的一定带同种电荷，但相互吸引的不一定带异种电荷，也可能一个带电一个不带电，这是因为带电体还具有能吸引轻小物体的性质。
那么一个物体是否带电，我们可以用什么来检验呢？
验电器的原理：同种电荷相互排斥的原理
验电器利用同种电荷相互排斥的原理。当带电物体接触验电器的金属球时，电荷会传递到验电器内部的箔片上。由于同种电荷相互排斥，箔片会张开，张角的大小与传递的电荷量成正比，从而可以粗略估计物体带电量的大小。
静 电 除 尘 以煤为燃料的制造业工厂和火力发电厂会产生大量的煤灰和粉尘，直接排放会严重影响大气质量。因此，除尘在实际生产中对污染的处理有着很重要的作用。 静电除尘是气体除尘方法的一种。如图所示，在正、负接线柱间接高压直流电，负接线柱与烟囱中心轴线的金属线（阴极）连接，正接线柱与烟囱的外壳内侧金属板（阳极板）连接。含有粉尘颗粒的气体，通过接有高压直流电的阴极线和接地的阳极板之间所形成的高压电空间时，会发生电离（气体分离成带负电的离子和带正电的离子）。带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳极板运动，在运动中与粉尘颗粒相撞，使尘粒带负电。带负电的尘粒由于阴极对它的排斥和阳极对它的吸引而向阳极运动，到达阳极后放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，从而得到净化的气体。 静电除尘器的负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极。正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。静电除尘需保持40~75kV，甚至100kV以上的电压，适用于除去烟气中0.01~50µm大小的粉尘。
典例1 下列现象与静电无关的是（ ）A.脱化纤毛衣时会有火花产生B.梳过头发的梳子能吸引纸屑C.吸尘器能吸起地面上的灰尘D.摩擦过的橡胶棒使细水流变弯曲
考点分析：摩擦起电 物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上，得到电子的物体带负电，另一个失去电子的物体就带等量的正电。物体所带的电荷叫做静电。
【解析】A.毛衣与身体或者其他衣服摩擦，产生静电，晚上脱毛衣时，静电荷间放电，产生电火花，故A不符合题意；B.梳过头发的塑料梳子会吸起纸屑是因为梳子因与头发摩擦而带电，带电体可以吸引轻小物体，与静电有关，故B不符合题意；C.吸尘器里的电动机带动桨叶，吸收空气，使内部的气压小于大气压，故大气压将灰尘向内推，其实原理和吸管喝水一样，利用了大气压，故C符合题意；D.用摩擦过的橡胶棒靠近细水流，水流会弯向橡胶棒，是静电现象，故D不符合题意。故选C。
典例2 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，如图所示。下列说法正确的是（ ）A.橡胶棒毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电荷B.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒失去电子C.验电器的箔片张开是因为两个箔片都带了正电荷D.橡胶棒接触验电器的金属球时，橡胶棒上的部分电子转移到金属球上
考点分析：摩擦起电的实质；电荷间的相互作用摩擦起电的实质是电荷在物体之间的转移；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解析】摩擦起电实质是电荷的转移，原子核束缚电子的能力强，得到电子带负电，原子核束缚电子的能力弱，失去电子带正电。毛皮和橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒得到电子带负电荷，当接触验电器上端的金属球时，橡胶棒上的电子会转移到验电器上，验电器的两个箔片都带了负电荷而张开。故ABC错误，D正确。故选D。
典例3 如图所示，甲、乙、丙三个小球悬挂于同一平台下，已知乙球带电，下列分析不正确的是（ ）A.若甲球带正电，则丙球可能带负电B.若甲球带正电，则丙球可能不带电C.若甲球带负电，则丙球可能带负电D.若甲球带负电，则丙球可能不带电
考点分析：电荷间的相互作用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；相互排斥的一定带同种电荷，相互吸引的不一定带异种电荷，因为带电体还能吸引轻小物体。
【解析】AB.甲、乙相互排斥，说明甲、乙一定带同种电荷；乙、丙相互吸引，说明丙和乙带异种电荷，或丙不带电；若甲带正电，则乙一定带正电，丙带负电或不带电，故AB正确，不符合题意；CD.若甲带负电，则乙一定带负电，丙带正电或不带电，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。故选C。
典例4 如图为我市2022年11月底发生的雷电现象，雷电是云层与大地之间或云层与云层之间的放电现象，放电的两者所带的是 （选填“同种”或“异种”）电荷；云层和空气摩擦带电的实质是 （选填“产生了新电荷”或“电荷发生了转移”）
【解析】云层因为相互摩擦而带异种电荷，当云层所带电荷越积越多时，就会在云层之间发生放电现象；摩擦起电不是创造了电荷，而是通过摩擦使电荷发生转移，所以摩擦起电的实质是电荷发生了转移。