15-1 两种电荷(教学设计)-【上好课】九年级物理全一册同步备课系列(人教版)

第1节两种电荷（教学设计）
验电器的构造：金属球、金属箔、金属杆、金属罩、绝缘垫等。

【演示实验】
①用不带电的玻璃棒接触验电器的金属球.（现象：金属箔片不张开）
②用不带电的橡胶棒接触验电器的金属球.（现象：金属箔片不张开）
③用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球.（现象：金属箔片张开）
④用带负电的橡胶棒接触验电器的金属球.（现象：金属箔片张开）
⑤用力摩擦玻璃棒、橡胶棒，再将它们分别接触验电器的金属球.（现象：金属箔片张开更大了）
【提问】说说从这组实验中，你发现了什么.
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.
下面请同学们思考：为什么带电体接触金属球时，金属箔片会张开呢？
【分析】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：检验物体是否带电.
（2）验电器的工作原理：同种电荷互相排斥.
（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越多。

4. 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。

【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
【答案】D.
【解析】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（）
【答案】C.
【解析】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．
【总结】20世纪初科学家发现，原子也有进一步的结构，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在核外运动。

电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10-19C。

原子核带正电。

在通常情况下，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，物体对外也不显电性。

【播放视频】——《原子的核式结构》
2. 摩擦起电的原因
【提问】摩擦起电是怎样产生的呢?从电子的得失方面去猜想一下。

【分析】原子是由原子核和核外电子组成的。

通常情况下，原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷在数量上相等，原子整体不显电性，物体对外也不显电性。

不同物质的原子核束缚电子的本领不同，束缚电子本领弱的物体因为摩擦会失去电子带正电荷，得到电子的物体因为有了多余的电子而带负电荷。

所以摩擦起电的实质是：电子的转移。

【播放视频】——《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：原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的。

用原子结构的知识可以解释摩擦起电现象：摩擦起电实质是电荷的转移，例如丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒失去电子而带正电。

【解析】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。

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（）
学习新课三、导体和绝缘体
1. 实验探究：物体的导电性
【演示实验】如图取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电，分别用橡胶棒和金属棒把A和B连接起来。

看有什么现象发生?说明了什么?
【分析】①第一个实验中，用橡胶棒连接后，验电器A、B金属箔的张角没有变化，说明橡胶棒中没有发生电荷的转移，即橡胶棒不容易导电。

②第二个实验中，用金属棒连接后，验电器A的金属箔张开的角度减小，B 的金属箔由闭合变为张开。

表明验电器B也带了电，就是说，有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B，电荷在金属棒中可以定向移动。

【实验结论】电荷能在金属棒中定向移动，不能在橡胶棒中定向移动.
2. 导体与绝缘体
（1）导体：容易导电的物体叫做导体。

如金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等都是导体。

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。

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
【答案】C.
【解析】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）【答案】②④⑤，①③⑥。

【解析】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
【答案】D。

【解析】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
【答案】C.
【解析】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
【答案】BC。

【解析】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，故原子对外不显电性，D错误。

所以选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
【答案】A.
【解析】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。

【答案】失去，吸引轻小物体，同种，负.
【解析】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。

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。

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。

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，根据你所学习的原子结构的知识，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______。

【答案】（1）排斥，吸引，不同；（2）两；（3）得到；电子的转移。

【详解】（1）两根用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，同种电荷会相互排斥。

用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒所带的是不同的，是异种电荷，异种电荷会相互吸引。

（2）自然界中带电物体靠近带电的玻璃棒或橡胶棒，凡是与玻璃棒吸引的，会与橡胶棒排斥；与橡胶棒吸引的，会与玻璃棒排斥，说明自然界中只有两种电荷。

（3）毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒的原子核束缚电子的本领比毛皮强，在摩擦时，毛皮上的一部分电子转移到橡胶棒上，橡胶棒因为得到电子而带上负电，所以摩擦起电的实质是电子的转移。

第1节两种电荷
②电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
3. 验电器
①原理：同种电荷相互排斥
②作用：检验物体是否带电。

二、原子的核式结构：
三、导体与绝缘体.
1. 导体：容易导电的物体。

导体中有大量的自由电荷。

2. 绝缘体：不容易导电的物体。

原因是绝缘体中几乎没有自由电荷。