15.1 两种电荷（导学案）-九年级物理全一册同步备课系列（人教版）【学生版】

第1节两种电荷（导学案）【学习目标】1.认识摩擦起电现象，会运用摩擦起电的知识解释一些简单的相关现象。2.通过实验探究两种电荷及电荷间的相互作用规律，感受和领悟人们在认识“自然界中只有两种电荷”的过程中所运用的推理方法。3.知道验电器的构造、作用及工作原理，知道电荷量及其单位。4.知道原子及其结构、摩擦起电的原因。5.认识导体和绝缘体，了解电荷的定向移动和自由电子。【学习重点】通过摩擦起电现象认识自然界存在两种电荷，知道电荷间的相互作用规律.【学习难点】难点是对电荷的认识。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1.摩擦起电：用的方法使物体带电.带电体的性质：能够吸引.2.自然界中的两种电荷：①用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做电荷；②用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做电荷；③同种电荷互相，异种电荷互相.3.电荷量：电荷的多少叫做电荷量，简称.电荷量的单位是，简称，符号是.4.验电器：实验室里常用来检验物体是否带电，验电器是利用同种电荷互相排斥的原理制成的，从验电器的大小，可以大体判断所带电荷的多少.5.原子是由位于原子中心的和核外组成的，其中带正电，核外带负电，通常情况下整个原子（带/不带）电。电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为C.6.容易导电的物体叫做，不容易导电的物体叫。金属是最常见的导体，能够导电是因为金属中有大量的.【合作探究】探究一、两种电荷1.摩擦起电现象【实验】将塑料笔杆与头发摩擦后靠近纸屑或用布摩擦过的橡胶棒靠近纸屑。观察到的现象是：发现它们都会纸屑。【归纳】经摩擦过的物体能吸引。这是因为摩擦过的物体带了“”，或者说带了电荷，这种现象叫做。2.两种电荷及相互作用【想一想】自然界中的电荷有几种？电荷间相互作用的规律是怎样的？【实验或阅读课本P32的“电荷间的相互作用”实验】①将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近，会发现互相。②将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近，会发现互相。③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，会互相.【分析】都是用丝绸摩擦过的两玻璃棒带的电荷一定是同种电荷；都是用丝毛皮摩擦过的两橡胶棒带的电荷一定是同种电荷。所以得出结论：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的（相同/不同）。②电荷间有相互作用，相同电荷及不同电荷间的相互作用（相同/不同）。【想一想】根据实验结果，丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒上所带电荷的种类是不同的。怎样确定其他带电体所带电荷的种类呢？它们与丝绸摩擦过的玻璃棒，以及毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷的种类有什么关系?（1）探究实验——自然界中只存在两种电荷【猜想与假设】带电体可能会被玻璃棒吸引而被橡胶棒排斥，也可能会被玻璃棒排斥而被橡胶棒吸引。那么，会不会出现其他的情况呢?比如，带电体既被玻璃棒吸引也被橡胶棒吸引，或者既被玻璃棒排斥也被橡胶棒排斥呢?【实验设计】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。【进行实验】分组进行，不同的小组可以选择不同的器材。【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（吸管带负电）。②用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近饮料吸管一端，发现它们；③用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近饮料吸管一端，发现它们；【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（气球带负电）。②用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近气球，发现它们；③用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近气球，发现它们；【分析论证】根据实验结果，判断本小组选择的带电体所带的电荷是哪一种。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的，一定和丝绸摩擦过的玻璃棒相。凡是和丝绸摩擦过的玻璃棒相的，一定和毛皮摩擦过的橡胶棒相。这也就意味着，在同学所做的实验中，摩擦后的带电体所带的电，只有可能，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研究发现，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，和同学们前面的实验现象完全吻合。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；也找不到一种带电体既和玻璃棒相吸引，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。（2）实验结论①正电荷：人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做电荷。②负电荷：人们把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做电荷。③两种电荷间的相互作用：同种电荷互相、异种电荷互相.3.验电器【想一想】用摩擦过的物体去靠近碎纸片，碎纸片被吸引过来，能不能判断该物体带了电?这是用什么方法判断物体是否带电的?我们还有没有其他方法检验物体是否带电？【回答】能。利用带电体吸引的性质来判断。除此之外，我们还可以用来检验。观察验电器.验电器的构造：、、金属杆、金属罩、绝缘垫等。【实验】分别做一下实验，观察验电器金属箔片的张开情况。①用不带电的玻璃棒接触验电器的金属球，金属箔片；②用不带电的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔片；③用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球，金属箔片；④用带负电的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔片.⑤用力摩擦玻璃棒或橡胶棒，将它们分别接触验电器的金属球，金属箔片张开（更大/更小）.【想一想】从这组实验中，你发现了什么？为什么带电体接触金属球时，金属箔片会张开呢？【分析】没有带电的物体接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片不张开，带电的物体接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片张开了.带电多的物体接触验电器的金属球时，金属箔片的张角更大，所以，验电器不光可以用来检验物体是否带电，还可以检验出带电的多少.用带电体接触验电器的金属球时，有一部分电荷转移到验电器的两个金属箔片上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开.【归纳】（1）验电器的作用：检验物体.（2）验电器的工作原理：同种电荷互相.（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）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。4.电荷量（1）叫做电荷量，简称电荷，用字母Q表示。（2）单位：，简称库，符号是C。实验用的玻璃棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。【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1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，乙球可能不带电图1图1图2【例题2】如图2所示，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（）探究二、原子的核式结构原子的核式结构请大家2.摩擦起电的原因【例题3】如图1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。图1图1图2【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，形成瞬间电流探究三、导体和绝缘体【精讲点拨】1．利用带电体具有吸引轻小物体的性质，也可以检验物体是否带电。验电器是利用电荷间的相互作用来工作的，我们可以从金属箔张开的角度的大小来粗略比较所带电的多少，但是不能检验带什么电。2.摩擦起电的实质是电荷的转移。并不是创造电荷也不能消灭电荷，只能让电荷从一个物体转移到另一个物体。3.在条件改变的情况下，绝缘体可能变成导体。比如，干燥的空气是绝缘体，但闪电的电压太高，可以击穿空气，这时候空气也容易导电。干燥的木棒潮湿后，也会从绝缘体变成导体。【归纳整理】第1节两种电荷【课堂练习】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）3.如图所示，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。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