15.1 两种电荷（解析版）.docxVIP

第十五章电流和电路

第1节两种电荷

学习目标

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相关现象。

2.通过实验探究两种电荷及电荷间相互作用的规律，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、摩擦起点的原因。

5.认识导体和绝缘体，了解电荷的定向移动和自由电子。

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预习导学

一、电荷：

1.定义：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，或带了电荷。

轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。

2.种类：自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷；

（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷；（丝绸：负电；玻璃棒：正电）

（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷；（毛皮：正电；橡胶棒：负电）

（3）物体以及构成物体的分子、原子等不显电性（带等量异种电荷、相互中和）：

①质子（带正电）：一个质子带一个单位的正电荷量；

②核外电子（带负电）：一个核外电子带一个单位的负电荷量；

③原子中的质子数量等于核外电子的数量，因此带的正电荷量和负电荷量相等，

正负电性相互中和抵消，所以对外就不显电性；（电中和现象）

④原子中的质子不能发生转移；

而质量很小的核外电子可以从一个物体转移到另外一个物体中去；

当物体的电子转移走了，则该物体正电量不变而负电量减少，因此显正电性；

同理，得到电子的物体，正电量不变而负电量增多，就显负电性。

3.电荷作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

4.电荷量：

（1）定义：物体所带电荷的多少叫电荷量，简称电荷；（物体所带电荷的量值）

（2）符合：Q

（3）单位：库伦（C）；

（4）元电荷：每个电子和每个质子带有等量的异种电荷，称为元电荷，用e表示；

所有带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍。

二、使物体带电的方法：（电子发生转移）

1.摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电；

（1）特点：两个不带电的物体，通过摩擦后，带等量的异种电荷（一个带正电、一个带负电）；

（2）原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同；

（3）实质：电子从一个物体转移到另一个物体；

（没有新电荷产生、消失）

（4）结果：两物体带等量异种电荷，相互吸引；

（5）能的转化：机械能→电能

2.感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。

（1）特点：一个不带电的物体，靠近带电的物体后，内部的电子会转移，从而分布不均匀，使得其表现出带电的

特性；

（2）结果：感应带电后，两物体相互吸引；

带电的物体能吸引轻小物体的原因就是感应带电。

3.接触带电：不带电的物体和带电体接触，使不带电的物体带了电；

（最终两物体带相同的电荷，电荷量分布均匀，两物体相互排斥）

例如：带电体与验电器金属球接触使之带电。

三、验电器：

1.验电器的结构：金属球、金属杆、金属箔。

2.作用：检验物体是否带电（不能验证物体是否带正电或者负电）。

3.原理：同种电荷互相排斥。

4.检验物体是否带电的方法：

①看是否可以吸引轻小物体；

②通过验电器；

③利用电荷间的相互作用。

四、导体和绝缘体：

1.导体：

（1）概念：容易导电的物体。

（2）种类：

①所有金属：金、银、铜、铁、铝、汞（水银）等；

②含有水的：人体、大地、植物、食盐水等；

③由碳元素组成的物体：铅笔芯、钻石、煤炭等；

④含有“导电”两字的：导电橡胶、导电玻璃等；

（3）导体导电原因：导体中有能够自由移动的电荷。（金属导电靠的是自由电子）

2.绝缘体：

（1）概念：不容易导电的物体。

（2）种类：橡胶、陶瓷、塑料、玻璃、干燥的空气、纯净水、食用油等。

（3）特点：绝缘体能导电，只是不容易导电；

（4）绝缘体绝缘的原因：电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动。

①固体：原子核对核外电子的束缚能力很强，几乎没有自由电子；

②溶液：溶液中正负离子很少。

3.要点诠释：

（1）绝缘体与导体中都有电荷，但是导体内能够自由移动的电荷比较多；

绝缘体内能够自由移动的电荷很少。

（2）导体和绝缘体之间没有明显的界限，在一定的条件下，可以相互转化。

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探究提升

知识点一：两种电荷

【探究重点】

1、带电体既能吸引不带电的轻小物体，又能吸引带异种电荷的带电体。因而两个物体互相吸引不一定是带异种电荷，也有可能一个物体带电，另一个物体不带电。

2、在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子；摩擦起电的两个物体带上的是等量异种电荷；它的实质是电子的转移。失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。

【例题精讲】（2023?徐州）如图所示，将一根针插在绝缘底座上，把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端