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靜電球
●用氣球與棉布摩擦靠近細水流，會發(fā)現(xiàn)氣球吸引細水流；氣球與頭發(fā)摩擦后，放在墻面上不會掉下來。
●用干燥的手摩擦氣球放在頭上，也會“怒發(fā)沖冠”；用塑料直尺跟頭發(fā)摩擦，尺子能吸引小紙屑。
類似于以上現(xiàn)象，在物理學中被稱為靜電現(xiàn)象。
兩種電荷 為什么會出現(xiàn)上述這些現(xiàn)象呢?這是因為摩擦過的物體帶了“電”，或者說帶了電荷(electriccharge)。用摩擦的方法使物體帶電，叫做摩擦起電。帶電的物體間存在怎樣的相互作用呢?
實驗發(fā)現(xiàn)，電荷間有相互作用，相同電荷及不同電荷間相互作用不同 人們還發(fā)現(xiàn)，無論用什么方法帶電，物體所帶的電荷或者與絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷相同.或者與毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷相同。自然界只有兩種電荷。人們把用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫做正電荷(positivecharge)，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫做負電荷(negativecharge)。同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。物體所帶電荷有多有少，電荷的多少叫做電荷量。為了方便起見，電荷量也可簡稱電荷。電荷量的單位是庫侖(column)，簡稱庫，符號是C。一根實驗室中常用的玻璃棒或橡膠棒，摩擦后所帶的電荷最大約只有10的負7次方 C 實驗室里常用驗電器來檢驗物體是否帶電。用帶電體接觸驗電器的金屬球，就有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗電器的兩片金屬箔上，這兩片金屬箔帶同種電荷，由于互相排斥而張開(圖15.1-2)。
在小學自然課里，我們已經(jīng)了解過摩擦起電現(xiàn)象。生活中兩個不同的物體相互摩擦后，就能夠吸引輕小的物體了，這種現(xiàn)象就是摩擦起電。我們就說這個物體帶上了“電”，它就成了帶電體。 做一做：所需材料：實驗盒中的橡膠棒、玻璃棒、毛皮、絲綢、生活中的塑料尺、氣球、梳子、塑料筆桿、泡沫球或干燥的碎紙屑等。 帶電的物體有吸引輕小物體的性質(zhì)，下圖中的情形大家都不會感到陌生。
視頻：生活中的摩擦起電 
摩擦起電 1.什么叫“電”或“電荷” 我們發(fā)現(xiàn)，與與頭發(fā)摩擦過的塑料梳子、塑料尺子或塑料筆桿都能吸引碎紙屑。
2.摩擦起電 使物體帶電的方法很多，用摩擦方法使物體帶電是較簡單的方法。 比如：用塑料尺子或塑料筆桿跟干燥的頭發(fā)摩擦，塑料尺子或塑料筆桿就能吸引小紙屑等輕小物體。
用摩擦的方法使物體帶電，叫做摩擦起電。 02:52 同種電荷相排斥，異種電荷相吸引。從而也說明了自然界中存在不同的電荷。
那么問題來了，自然界中有多少種電荷？一種，兩種，三種......無限多種？ 任何物體帶的電不是與絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電相同，就是與毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電相同，從而說明電荷只有兩種。 科學家規(guī)定： A、用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫做正電荷； B、用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫做負電荷。 實驗表明：凡與A吸引的電荷都與B相排斥、凡與B相吸引的都與A相排斥，沒有其它情況發(fā)生，這樣我們就可以斷定：自然界只存在兩種電荷，正電荷與負電荷。 同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。
②電荷間的相互作用： 通過視頻我們發(fā)現(xiàn)： 同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引 塑料梳子與頭發(fā)摩擦，梳子和頭發(fā)帶上了異種電荷相吸引，所以頭發(fā)會隨著梳子飄起來。范德格拉斯起電機使頭發(fā)帶上了同種電荷互相排斥，所以頭發(fā)會一根一根立起來。用塑料梳子梳頭，頭發(fā)帶上同種電荷互相排斥，所以越梳越亂。 ③電荷量： 電荷的多少叫做電荷量，簡稱電荷。 單位：庫侖，簡稱庫，符號是C。 .“電荷”的認識 在物理學中，把帶電的微粒稱為“電荷”，常見的電荷如下圖。
三、電荷間的作用規(guī)律 在物理實驗中，用硬橡膠棒與毛皮摩擦；用玻璃棒與絲綢摩擦，探究電荷間的相互作用規(guī)律。
[觀察與實驗] 視頻“電荷間的相互作用規(guī)律”（選擇音量橫屏看） [實驗反思]
2、兩種電荷
3.不是任何兩種物質(zhì)摩擦都能起電。 構(gòu)造：它是由一個金屬球，一個金屬桿，通常兩個輕質(zhì)的金屬鉑片組成。
原理：金屬箔上會帶上同種電荷，同種電荷相排斥。
將帶電的物體靠近或接觸驗電器的金屬球，帶電體上的電荷就會轉(zhuǎn)移到驗電器，從而使兩個金屬鉑片上帶上同種電荷，兩鉑片相斥而張開一定的角度，我們可以根據(jù)張角來大致判斷物體是否帶電或帶電多少，但無法直接知道物體帶哪種電荷。 視頻：教你制作驗電器 ④驗電器：
實驗室里常用驗電器來檢驗物體是否帶電。用帶電體接觸驗電器的金屬球，就有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗電器的兩片金屬箔上，這兩片金屬箔帶同種電荷，由于互相排斥而張開。電荷量越多，張角會越大。 02:32 檢驗物體是否帶電的方法
實驗室里常用驗電器來檢驗物體是否帶電。
用帶電體接觸驗電器的金屬球，就會發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)移，這時，驗電器的兩片金屬箔因帶同種電荷，互相排斥而張開。 ●驗電器的原理是同種電荷互相排斥。
五、電荷量 在物理學中，電荷的多少叫做電荷量，電荷量也可簡稱電荷。 電荷的單位是庫侖(coulomb),簡稱庫,符號是C。 一根摩擦過的玻璃棒或橡膠棒所帶的電荷，大約只有10-7C，靜電球所帶的電荷量就大的多了。 帶電玻璃棒 靜電球
原子及其結(jié)構(gòu) 通過前面的學習我們知道，常見的物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。有的分子由多個原子構(gòu)成，有的分子只由一個原子構(gòu)成 20世紀初科學家發(fā)現(xiàn)，原子也有進一步的結(jié)構(gòu)，它的中心是原子核，在原子核周圍，有一定數(shù)目的電子(electron)在核外運動。電子是帶有最小負電荷的粒子，所帶電荷量為1.6x10的負19次方C原子核帶正電。在通常情況下，原子核所帶的正電荷與核外所有電子所帶的負電荷在數(shù)量上相等，原子整體不顯電性，物體對外也不顯電性氫原子的結(jié)構(gòu)最簡單，原子核中有1個正電荷 (其電荷量與電子電荷量相等 )，核外有1個電子氨原子核中有2個正電荷，核外有2個電子(圖15.1-3) 不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同。當兩個物體摩擦時，哪個物體的原子核束縛電子的本領(lǐng)弱，它的一些電子就會轉(zhuǎn)移到另一個物體上。失去電子的物體因為缺少電子而帶正電，得到電子的物體因為有了多余電子而帶等量的負電。摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，使正、負電荷分開。
原子的結(jié)構(gòu)：原子是由若干個帶一個正電荷的質(zhì)子與若干個不帶電的中子組成的原子核，與原子核外若干個帶一個負電荷的高速圍繞原子核運轉(zhuǎn)的電子共同構(gòu)成的，整個原子的質(zhì)子數(shù)與核外的電子數(shù)相等，所以正常的原子是不顯性的，如下圖所示：
失去電子的物體因為缺少電子而帶正電； 得到電子的物體因為有了多余電子而帶等量的負電。 摩擦起電本質(zhì)：摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，使正、負電荷分開。所以我們說摩擦起電而不能說摩擦生電。
您有沒有在上面的動畫中看到有一個電子從左邊原子的跑到了右邊原子上呢？ 不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同。 前面我們實驗中與絲綢摩擦過的玻璃棒帶有一定量的正電荷，與毛皮摩擦過的橡膠棒上帶有一定量的負電荷，這些電荷都能停留在物體上，這些電荷我們叫它靜電。 物體所帶靜電的多少叫做電荷量。 單位：庫侖，簡稱：庫，符號：C 一般情況下，一個與毛皮摩擦過的橡膠棒上大約帶有10-7庫侖的電荷。記為：Q=10-7C。 我們把一個電子所帶的負電或一個質(zhì)子所帶的正電叫一個元電荷（表示為：e＝1.6×10-19C）。 物體帶電本質(zhì)就是得失電子造成的，所以一個帶電體所帶的電荷總是元電荷的整數(shù)倍。 注意：一個電荷不是一個電子，也不是一個什么其它微粒，它的本質(zhì)可以看作依附與微粒上的一份“靈魂”。 視頻：摩擦起電的原因 近代科學告訴我們：物體是由原子或分子構(gòu)成的，而原子是由帶正電的原子核（原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成）和帶負電的電子所組成，電子繞著原子核運動。在通常情況下，原子核帶的正電荷數(shù)跟核外電子帶的負電荷數(shù)相等，原子不顯電性，所以整個物體是中性的。
兩個物體互相摩擦時，因為不同物體的原子核束縛核外電子的本領(lǐng)不同，所以其中必定有一個物體失去一些電子，另一個物體得到多余的電子。如用玻璃棒跟絲綢摩擦，玻璃棒的一些電子轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因失去電子而帶正電，絲綢因得到電子而帶著等量的負電。用橡膠棒跟毛皮摩擦，毛皮的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上，毛皮帶正電，橡膠棒帶著等量的負電。 摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷，而是電子由一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，使兩個物體帶上了等量的電荷。得到電子的物體帶負電，失去電子的物體帶正電。 所以，摩擦起電的實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移（使正負電荷分開）。 03 在原子的中心有一個很小的核，叫做原子核．原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里．帶負電的電子在核外空間繞著核高速旋轉(zhuǎn)．
拓展：電子的發(fā)現(xiàn)
①原子核帶正電，核外電子帶負電，繞核高速運動； ②原子核很小，但原子的質(zhì)量幾乎集中在原子核里； ③原子內(nèi)部很空，電子非常小，質(zhì)量可忽略不計； ④原子核帶正電量與核外電子帶負電量相等。 04 【思考】原子核還能分嗎? 人類認識原子核的結(jié)構(gòu)和它的變化規(guī)律，是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的。1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，打出一種粒子，經(jīng)測定荷質(zhì)比知道它是氫原子核，叫做質(zhì)子。以后又從氟、鈉等原子核中打出質(zhì)子，從而斷定質(zhì)子是原子核的組成部分。人們又發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量2倍于質(zhì)子質(zhì)量，但原子核所帶電荷跟質(zhì)子電荷相等，據(jù)此盧瑟福猜想原子核內(nèi)還存在另一種質(zhì)量跟質(zhì)子差不多、不帶電的粒子，稱為中子。這一猜想被他的學生查德威克用實驗證實。 1932年，英國物理學家查德威克發(fā)現(xiàn)了其質(zhì)量同質(zhì)子相當?shù)闹行粤Ｗ?，即中子。他因此獲1935年諾貝爾物理學獎。 1919年，英國物理學家盧瑟福用鐳發(fā)射的α粒子作 “ 炮彈”轟擊氮原子核，打出了質(zhì)子。從而使人們認識到，原子核也是可分的。 1964 年，美國科學家蓋爾曼提出夸克模型，他認為大多數(shù)基本粒子都是由更新的粒子夸克組成。該理論后被丁肇中等科學家以實驗事實證明是正確的，他也因此獲1969年諾貝爾物理學獎。
探索微粒的歷程 利用粒子相互撞擊，破壞粒子結(jié)構(gòu)，觀測粒子內(nèi)部是否有新粒子出現(xiàn) 01:03 導體和絕緣體 帶電的物體有時會與其他的物體接觸，從而失去電荷。那么，什么物體容易傳導電荷，什么物體不容易傳導電荷呢?下面我們通過實驗來研究。
實驗現(xiàn)象是，用橡膠棒連接，驗電器 A、B金屬箔的張角沒有變化;用金屬棒連接，驗電器A的金屬箔張開的角度減小，B的金屬箔由閉合變?yōu)閺堥_。這表明，驗電器B也帶了電。就是說有一部分電荷通過金屬棒從A移動到了B，電荷發(fā)生了移動。 電荷在金屬中可以定向移動，說明金屬是可以導電的。有的物體容易導電，叫做導體(conductor)。金屬、人體、大地、石墨、食鹽水溶液等都是導體。有的物體不容易導電，叫做絕緣體(insulator)。橡膠、玻璃、塑料等都是絕緣體 在金屬中，部分電子可以脫離原子核的束縛而在金屬內(nèi)部自由移動，這種電子叫做自由電子金屬導電，靠的就是自由電子。 靜電能保留在玻璃棒上，而金屬的原子比玻璃更容易失去電子，用手拿著它與絲綢摩擦卻不能帶電，是為什么呢？ 這并不是因為絲綢不能奪取金屬的電子，而是由于金屬即使帶了電也會馬上通過人體傳導到大地上去，使其不會顯出電性來。 導體：像金屬這樣的容易導電的物體叫導體，金屬的原子對電子的束縛能力一般較弱，從而一部分電子會擺脫原子核的束縛而出現(xiàn)大量的自由電子（帶負電荷），在一定條件下，自由電荷就能按一定方向流動。 常見的導體如：金屬、人體、大地、石墨、酸堿鹽溶液等。 注意：純水不易導電，屬于絕緣體，自然界里的水一般都溶解有其它物質(zhì)，屬于溶液，是導體，水銀是液態(tài)金屬，是導體。 絕緣體：像玻璃這樣的不容易導電的物體叫絕緣體，絕緣體的原子對電子的束縛能力很強，電子都被束縛在原子里，所以電荷很難發(fā)生流動， 常見的絕緣體如橡膠、玻璃、塑料、空氣、 油等。 在電學、電工中，好的導體與好的絕緣體都有很廣泛的應(yīng)用：導線、電動機的線圈等都要求導電能力極強的導體材料來做；導體外面的絕緣皮、電工手套等都要求用導電能力極強的絕緣體材料來做。 視頻：導體與絕緣體 1．摩擦產(chǎn)生的帶電現(xiàn)象，在生產(chǎn)和生活上給人們帶來了很多麻煩．下列各現(xiàn)象中，不是由于摩擦起電引起的是( ) A．買食品時，裝食品的薄塑料袋粘在手上甩不掉 B．印刷機里出來的紙張粘在一起不容易分開 C．化纖布料的衣服容易吸附灰塵 D．冬天用濕手去摸室外的鐵棒，手容易粘在鐵棒上 2．一個驗電器的兩個金屬箔片因帶電而張開，則這兩個金屬箔片一定( ) A．帶正電 B．帶負電 C．帶同種電荷 D．帶異種電荷 3．下列關(guān)于導體和絕緣體的說法中錯誤的是( ) A．容易導電的物體叫導體，不容易導電的物體叫絕緣體 B．金屬能導電的原因是因為金屬里面有自由電子 C．絕緣體也能帶電 D．絕緣體不能導電的原因是因為絕緣體內(nèi)沒有電子 4．科學家在探究微觀粒子的過程中，認識到原子是由電子和原子核構(gòu)成，而原子核又由質(zhì)子和中子構(gòu)成，以下粒子帶負電的是( ) A．質(zhì)子 B．電子 C．中子 D．原子核 5．以下幾組材料中都是絕緣體的是( ) A．橡膠、玻璃、塑料 B．玻璃、大地、塑料 C．人體、空氣、石墨 D．食鹽水溶液、金屬、水 6．如圖所示，用一個摩擦過的氣球靠近空易拉罐，發(fā)現(xiàn)空易拉罐向氣球一側(cè)滾動，這是因為__________________的原因．
7．針對摩擦起電現(xiàn)象，老師在課堂上作如下解釋，請你補充完整：“不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同，兩種不同的物體相互摩擦時，一個物體的部分電子會轉(zhuǎn)移到另一個物體上．這樣，失去電子的物體因缺少電子而帶________電荷”． 8．下列有關(guān)電的知識判斷，不正確的是( ) A．自然界只有兩種電荷，正電荷和負電荷 B．電子帶負電，所帶電荷量為1.6×10－19 C C．能導電的物體叫做導體，不能導電的物體叫做絕緣體 D．一個氦原子，其核中有2個正電荷，其核外有2個電子 9．三個懸掛著的輕質(zhì)帶電小球，相互作用情況如圖所示，那么甲、乙、丙的帶電情況( )
A．甲、乙球帶異種電荷 B．乙、丙球帶同種電荷 C．如果甲球帶正電荷，則丙球帶負電荷 D．如果甲球帶正電荷，則丙球帶正電荷 10．三個懸掛著的輕質(zhì)小球，因電荷的作用情況如圖所示，那么甲、乙、丙的帶電情況( )
A．甲、乙球帶異種電荷 B．乙、丙球帶同種電荷 C．如果甲球帶正電荷，則乙球可能不帶電 D．如果甲球帶正電荷，則丙球可能不帶電 11．如圖所示，把一根塑料繩的一端扎緊，從另一端撕開許多細絲，用干燥的手從上向下捋幾下，發(fā)現(xiàn)細絲張開了．下列分析正確的是( )
A．細絲張開的原因是帶了異種電荷互相吸引 B．細絲張開的原因與驗電器的工作原理相同 C．細絲帶了電是通過摩擦的方法創(chuàng)造了電荷 D．細絲帶上了電的實質(zhì)是分子在物體間的轉(zhuǎn)移 12．科技館內(nèi)有一個“靜電球”，當人觸摸“靜電球”時，頭發(fā)絲便會一根根地豎起，形成“怒發(fā)沖冠”的景象，如圖所示．這是由于頭發(fā)絲帶有________(填“同種”或“異種”)電荷而相互________(填“吸引”成“排斥”)的結(jié)果．
13．打出租車時，小麗的手剛觸車門就被“電”了一下，這常常是因為汽車在行駛過程中與空氣________而帶電，與小麗接觸發(fā)生了放電現(xiàn)象．有拖地鐵鏈的車，不發(fā)生這種現(xiàn)象，是因為鐵鏈是________體． 14．氧的原子核帶有8個元電荷，它的原子核外有________個電子，這些電子總共帶有________庫侖的電荷． 15．如圖所示，沒給玻璃加熱前燈泡________發(fā)光；然后用酒精燈加熱玻璃心，當玻璃心發(fā)黃變紅時，燈泡________(填“能”或“不能”)發(fā)光．這個實驗說明常溫下的玻璃是________，高溫下的玻璃變成了________(填“導體”或“絕緣體”)．
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