摩擦起電兩種電荷教案
摩擦起電兩種電荷教案1
(一)教學(xué)目的
1.知道什么叫物體帶電和摩擦起電。
2.知道什么實(shí)驗(yàn)事實(shí)使人們認(rèn)識(shí)到自然界有兩種電荷;知道正、負(fù)電荷是如何規(guī)定的;知道電荷間的相互作用。
3.知道驗(yàn)電器的構(gòu)造和原理,會(huì)用驗(yàn)電器判斷物體是否帶電。
4.知道電量及其單位。
(二)教具
玻璃棒兩根,橡膠棒兩根,絲綢一塊,毛皮一塊,支架兩個(gè),驗(yàn)電器一個(gè),驗(yàn)電一個(gè),碎紙屑若干。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)
提問(wèn)(1):日常生活中,當(dāng)空氣干燥時(shí)用塑料梳子梳頭發(fā),會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
答:頭發(fā)會(huì)隨梳子“飄”起來(lái)。
提問(wèn)(2):如果我們身上穿了幾件化纖毛衣,在晚上脫衣時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)出響聲,甚至出現(xiàn)火花。你有過(guò)這種體會(huì)嗎?你知道上面提到的兩種現(xiàn)象發(fā)生的原因嗎?
答:摩擦起電。
教師總結(jié):同學(xué)們?cè)谛W(xué)自然課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了一些關(guān)于摩擦起電的知識(shí)。摩擦起電的現(xiàn)象在日常生活中又是經(jīng)??梢钥吹降摹D敲?,帶了電的物體具有哪些性質(zhì)?頭發(fā)為什么會(huì)隨梳子飄起來(lái)?在這一節(jié)里,我們將繼續(xù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論。
2.進(jìn)行新課
(1)物體帶電與使物體帶電的方法演示實(shí)驗(yàn):
①用毛皮摩擦橡膠棒,然后把棒靠近紙屑,驗(yàn)電羽等輕小物體,觀察現(xiàn)象。
②用絲綢摩擦玻璃棒,然后將棒靠近紙屑,驗(yàn)電羽等輕小物體,觀察現(xiàn)象。
我們看到,被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒,被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒,都具有了吸引輕小物體的性質(zhì)。
物體具有了吸引輕小物體的性質(zhì),我們就說(shuō)物體帶了電,或說(shuō)物體帶了電荷。
習(xí)慣上把帶了電的物體叫做帶電體。
在空氣干燥的時(shí)候,用塑料梳子梳頭發(fā),頭發(fā)會(huì)隨著梳子飄起來(lái),就是因?yàn)槭嶙訋Я穗姡芪^發(fā)的緣故。
使物體帶電的方法:
①摩擦起電
用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電,這種方法簡(jiǎn)單、常見(jiàn)。
下面請(qǐng)同學(xué)們舉出幾個(gè)日常生活中常見(jiàn)的摩擦起電的例子。
②接觸帶電
除摩擦外,用接觸的方法也可以使物體帶電。
演示用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒甲接觸沒(méi)有被摩擦過(guò)的橡膠棒乙,然后用乙去靠近紙屑、驗(yàn)電羽,觀察橡膠棒乙能夠吸引紙屑、驗(yàn)電羽等輕小物體,這說(shuō)明橡膠棒乙通過(guò)接觸橡膠棒甲而帶了電。
(2)兩種電荷
我們已經(jīng)知道了什么叫帶電現(xiàn)象,知道了被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒和被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒都帶上了電荷,那么它們帶的電荷是否相同呢?
演示實(shí)驗(yàn):
①將被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒懸掛在支架上,用另一根被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒去靠近它,結(jié)果它們互相排斥。將被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒懸掛在支架上,用另一根被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去靠近它,結(jié)果它們也互相排斥。
②將被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒懸掛在支架上,用被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去靠近它,結(jié)果它們互相吸引。
思考:這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明什么?
答:被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒和被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷不同。
教師總結(jié):
人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),用摩擦起電的方法可以使各種各樣的物質(zhì)帶電。帶電后的
物體凡是跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相排斥;凡是跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相吸引的,必定跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒互相排斥。這些事實(shí)使人們認(rèn)識(shí)到自然界中只有兩種電荷。
①正電荷和負(fù)電荷
正電荷:指被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷,可用“”表示。
負(fù)電荷:指被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷,可用“”表示。
②電荷間的相互作用:
同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
(3)檢驗(yàn)物體是否帶電的方法:
①利用帶電體具有的性質(zhì)來(lái)判斷。
例1.如果一個(gè)帶電體吸引一個(gè)輕小物體,能否判斷這個(gè)輕小物體也帶電?
分析:不能。如果輕小物體與帶電體帶異種電荷,它們之間可以相互吸引;如果輕小物體不帶電,由于帶電體的性質(zhì),它們之間也可以相互吸引。
例2.如果一個(gè)帶電體排斥一個(gè)輕小物體,能否判斷這個(gè)輕小物體也帶電?
分析:可以。因?yàn)槿糨p小物體不帶電,它們之間只能相互吸引,不會(huì)發(fā)生排斥現(xiàn)象。
例3.如果兩個(gè)物體互相排斥,你能作出什么判斷?
分析:根據(jù)電荷間的相互作用,可以判斷帶電體必帶同種電荷。
例4.有A、B、C、D四個(gè)帶電體,若A排斥B,A吸引C,C排斥D,已知D帶正電。那么A、B、C物體各帶什么電?
分析:已知D帶正電可由此分析其他幾個(gè)物體的帶電性質(zhì)。因?yàn)镈帶正電,D又排斥C,根據(jù)電荷間的相互作用,C應(yīng)帶正電。C吸引A,則A與C帶異種電荷,即A帶負(fù)電。A又排斥B,所以B也應(yīng)帶負(fù)電。
②用驗(yàn)電器來(lái)檢驗(yàn)。
驗(yàn)電器是實(shí)驗(yàn)室里常用的一種檢驗(yàn)物體是否帶電的儀器。它是由金屬球、金屬桿、金屬箔等幾部分組成的(展示實(shí)物)。它的原理是利用了電荷間的相互作用。當(dāng)用帶電體接觸驗(yàn)電器的金屬球時(shí),就有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器的金屬箔片上,這兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開(kāi)。
演示實(shí)驗(yàn):用被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球,觀察驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)的角度,思考此時(shí)金屬箔片帶什么電?用力多摩擦幾下玻璃棒,再去接觸驗(yàn)電器的金屬球,觀察驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)的角度有什么變化?張開(kāi)角度的變化反映了什么?
換用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒,重做上面的實(shí)驗(yàn)。
教師總結(jié):驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)的角度不同,反映了帶電體傳給驗(yàn)電器的電荷的多少不同。
(4)電量電荷的多少叫電量。
電量的單位是庫(kù)侖,簡(jiǎn)稱庫(kù),符號(hào)是C。庫(kù)侖是一個(gè)比較大的單位。一根摩擦過(guò)的玻璃棒或橡膠棒上所帶的電量,大約只有10-7庫(kù)侖,一片帶電的云上所帶的電量,大約有幾十庫(kù)侖。
(5)正、負(fù)電荷的中和
演示實(shí)驗(yàn):把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球,使金屬箔片張開(kāi)一定的角度;再用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒去接觸驗(yàn)電器的金屬球,觀察金屬箔片張角的變化。
這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明:正、負(fù)電荷放在一起會(huì)互相抵消。如果實(shí)驗(yàn)中的玻璃棒和橡膠棒帶的電量相等,驗(yàn)電器的金屬箔片將不再?gòu)堥_(kāi),即正、負(fù)電荷完全抵消。放在一起的等量異種電荷完全抵消的現(xiàn)象,叫做正、負(fù)電荷的中和。
思考題:將一物體跟一帶正電的驗(yàn)電器的金屬球接觸時(shí),驗(yàn)電器的金屬箔先合攏后張開(kāi)。
試分析這個(gè)物體的帶電情況。
3.小結(jié)
這節(jié)課我們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),研究討論了用摩擦的方法使物體帶電后的性質(zhì)、帶電的種類(lèi)及電荷間的相互作用。知道了怎樣判斷檢驗(yàn)一個(gè)物體是否帶電和帶電的種類(lèi)。那么摩擦起電的實(shí)質(zhì)到底是什么呢?物體帶正電、負(fù)電的本質(zhì)又是什么呢?這些我們將在下一節(jié)里進(jìn)行研究討論。
4.布置作業(yè)。
(l)書(shū)上本節(jié)后的練習(xí)l、2、3。
(2)思考題:梳子與頭發(fā)摩擦后,怎樣檢驗(yàn)梳子是否帶電?帶什么電?
(3)想一想,除了課上講到的,還有哪些檢驗(yàn)物體是否帶電的方法。
備注:本教案依據(jù)的教材為人民教育出版社九年義務(wù)教育初中物理第二冊(cè)第四章第一節(jié)。
摩擦起電兩種電荷教案2
教學(xué)目標(biāo)
1、知道摩擦起電的現(xiàn)象。
2、知道自然界中只存在兩種電荷以及電荷間的相互作用。
3、知道電荷量的概念及其單位。
4、培養(yǎng)學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,分析、概括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力。
教學(xué)建議
教材分析:
本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容有:摩擦起電現(xiàn)象、兩種電荷及其作用規(guī)律、驗(yàn)電器、電荷量及其單位、中和現(xiàn)象。其中兩種電荷及其作用規(guī)律、電荷量及其單位是教學(xué)重點(diǎn),而認(rèn)識(shí)自然界只有兩種電荷同時(shí)又是教學(xué)難點(diǎn)。摩擦起電是人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)的電現(xiàn)象,兩種電荷及其相互作用規(guī)律是進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)電學(xué)、理解許多電現(xiàn)象的基礎(chǔ),電荷量的概念是后面理解電流概念的關(guān)鍵,因此本節(jié)課作為初中電學(xué)起始課,具有很重要的地位。
教法建議:
本節(jié)課中的摩擦起電現(xiàn)象,兩種電荷及其作用規(guī)律,學(xué)生在小學(xué)自然常識(shí)課中曾經(jīng)學(xué)過(guò),初中階段應(yīng)在這個(gè)基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,使學(xué)生了解“自然界只有兩種電荷”的邏輯思維過(guò)程,發(fā)展學(xué)生的邏輯推理能力。所以必須把這些比較簡(jiǎn)單的知識(shí)講得豐富些,挖掘深度,不然難以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)課本圖4—3所示的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生知道驗(yàn)電器帶電的多少與驗(yàn)電器箔片張開(kāi)的角度大小相對(duì)應(yīng),從而引出電荷量的概念。電荷量的單位是直接告訴學(xué)生的,為了使學(xué)生對(duì)電荷量的單位庫(kù)侖有個(gè)大概的了解,應(yīng)舉例說(shuō)明:一根摩擦過(guò)的玻璃棒或橡膠棒所帶的電荷量,大約只有10—7庫(kù)侖,一片帶電的云上所帶的電荷量,大約有幾十庫(kù)侖。
由于學(xué)生在小學(xué)自然常識(shí)課中曾經(jīng)學(xué)過(guò)摩擦起電現(xiàn)象,兩種電荷及其作用規(guī)律,這節(jié)課的教學(xué)也可以讓學(xué)生在課前收集一些有關(guān)摩擦起電現(xiàn)象,兩種電荷及其作用規(guī)律的資料(主要是文字資料和圖片資料),通過(guò)課堂上學(xué)生閱讀課文、交換資料、相互交流討論,自己歸納總結(jié)出結(jié)論。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)過(guò)程應(yīng)突出以下幾個(gè)方面:一是做好實(shí)驗(yàn),可采用演示實(shí)驗(yàn)為主的方法,突出物理科學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn)。對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,還可采用演示和學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合并以學(xué)生實(shí)驗(yàn)為主的方法,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用。二是多啟發(fā)、多誘導(dǎo),使教學(xué)過(guò)程真正成為學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。三是注重滲透物理科學(xué)方法,讓學(xué)生在探索學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程中,領(lǐng)會(huì)物理學(xué)研究的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)造性素質(zhì)。
1、新課的引入
用演示實(shí)驗(yàn)引入新課,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要新奇有趣,器材簡(jiǎn)易,并且用本節(jié)課的知識(shí)可以解釋?zhuān)@樣可以做到教學(xué)上的首尾呼應(yīng),選擇兩片吹塑紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一片吹塑紙固定,另一片吹塑紙摩擦后靠近固定的吹塑紙,兩片吹塑紙相互靠近。實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做,效果明顯,起到了吸引學(xué)生注意、引發(fā)學(xué)習(xí)興趣的目的。
2、認(rèn)識(shí)摩擦起電現(xiàn)象的`實(shí)驗(yàn)
例如塑料尺跟頭發(fā)摩擦,塑料筆桿跟衣服摩擦等,但用綢子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠棒,要注意實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性,由于靜電實(shí)驗(yàn)容易受絕緣及潮濕等因素的影響,為此教師要做比較詳細(xì)的介紹并進(jìn)行示范。對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,教師示范后再讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn),以保證實(shí)驗(yàn)的效果。這樣既能使學(xué)生認(rèn)識(shí)到摩擦起電現(xiàn)象,又可為后面學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)的成功打下良好的基礎(chǔ)。
3、兩種電荷及其作用規(guī)律
認(rèn)識(shí)自然界只有兩種電荷及其作用規(guī)律是本節(jié)課的重點(diǎn)也是難點(diǎn),可以參考教材做好演示實(shí)驗(yàn)。對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,還可以將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生探索性的邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)分為兩步:
(1)通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)綢子摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶電荷不同。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)教材上是用細(xì)線吊起玻璃棒或橡膠棒,容易晃動(dòng),不便操作,也浪費(fèi)時(shí)間,為了方便省時(shí),可以用廢舊墨水瓶?jī)?nèi)灌注水泥沙漿,并直立插入一支削好的鉛筆(削端朝上),將軟木塞中心挖孔,塞入一很小的試管,固定好,將試管套在鉛筆的項(xiàng)端,在軟木的另一端中間挖一條凹槽,放置玻璃棒或橡膠棒,以免滾動(dòng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這種支座由于摩擦小,穩(wěn)定性好,效果良好,學(xué)生也容易操作。
為了便于記錄和分析,可以預(yù)先設(shè)計(jì)表格。對(duì)表格中記錄的現(xiàn)象進(jìn)行分析和比較,注重滲透比較的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)綢子摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷和毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶電荷是不同的。在此過(guò)程中,已經(jīng)包含了同種電荷互相排斥、異種電荷互相吸引的作用規(guī)律。
(2)提出自然界有沒(méi)有第三種電荷的問(wèn)題,講解人類(lèi)發(fā)現(xiàn)采用任何方式使物體所帶的電荷或者跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒相吸引、跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒相排斥,或者跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒相排斥、跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒相吸引,所以自然界有且只有兩種電荷存在。
(3)通過(guò)探索性實(shí)驗(yàn)研究自然界只有這樣兩種電荷。
上一點(diǎn)的分析是我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以分別把絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒和毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒懸掛起來(lái)(或支在支架上),選擇各種不同的其他材料相互摩擦,然后分別靠近上述的玻璃棒和橡膠棒,觀察到總是跟其中一個(gè)相吸引而跟另一個(gè)相排斥,從而人們認(rèn)識(shí)到,自然界只存在兩種電荷。
4、驗(yàn)電器及電荷量的概念
用不帶電的物體接觸驗(yàn)電器的金屬球時(shí),金屬箔不張開(kāi)。用帶電物體接觸金屬球以及引入電量概念的實(shí)驗(yàn)均由學(xué)生自己完成。這樣做,一是可使學(xué)生親自動(dòng)手使用驗(yàn)電器,二是便于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,增加感性認(rèn)識(shí)。正負(fù)電荷的中和由教師演示,接著引出電荷量的概念及單位。為了使學(xué)生對(duì)電荷量的單位庫(kù)侖有個(gè)大概的了解,應(yīng)舉例說(shuō)明:一根摩擦過(guò)的玻璃棒或橡膠棒所帶的電荷量,大約只有10—7庫(kù)侖,一片帶電的云上所帶的電荷量,大約有幾十庫(kù)侖。
探究活動(dòng)
取一個(gè)鋁盒罐蓋(其它金屬盒蓋均可),在火焰上平穩(wěn)地給它加熱,放一段蠟燭在鋁蓋的中心,直到它部分熔化并粘牢以做把手。取一略大于鋁蓋的塑料或碟(唱片盤(pán)),把這個(gè)盤(pán)或碟放在桌子上用一塊毛皮或法蘭絨快速地擦盤(pán)面十幾下,然后,一手持鋁蓋把手,將鋁蓋平放在塑料盤(pán)面上,另一手指接觸鋁蓋后馬上離開(kāi),提起鋁蓋,鋁蓋就帶電了。手持氖管接觸鋁蓋,氖管就發(fā)光。如果手指靠近鋁蓋,會(huì)看到火花產(chǎn)生,還會(huì)有些擊痛感。如此反復(fù)起電,可做數(shù)十次,再用毛皮擦盤(pán)面,又可做數(shù)十次,而且電量比一般摩擦起電要大。這種起電叫感應(yīng)起電,這種裝置叫起電盤(pán)。
摩擦起電兩種電荷
(一)教學(xué)目的
1.知道什么叫物體帶電和摩擦起電。
2.知道什么實(shí)驗(yàn)事實(shí)使人們認(rèn)識(shí)到自然界有兩種電荷;知道正、負(fù)電荷是如何規(guī)定的;知道電荷間的相互作用。
3.知道驗(yàn)電器的構(gòu)造和原理,會(huì)用驗(yàn)電器判斷物體是否帶電。
4.知道電量及其單位。(二)教具
玻璃棒兩根,橡膠棒兩根,絲綢一塊,毛皮一塊,支架兩個(gè),驗(yàn)電器一個(gè),驗(yàn)電一個(gè),碎紙屑若干。(三)教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)
提問(wèn)(1):日常生活中,當(dāng)空氣干燥時(shí)用塑料梳子梳頭發(fā),會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
答:頭發(fā)會(huì)隨梳子“飄”起來(lái)。
提問(wèn)(2):如果我們身上穿了幾件化纖毛衣,在晚上脫衣時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)出響聲,甚至出現(xiàn)火花。你有過(guò)這種體會(huì)嗎?你知道上面提到的兩種現(xiàn)象發(fā)生的原因嗎?
答:摩擦起電。
教師總結(jié):同學(xué)們?cè)谛W(xué)自然課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了一些關(guān)于摩擦起電的知識(shí)。摩擦起電的現(xiàn)象在日常生活中又是經(jīng)常可以看到的。那么,帶了電的物體具有哪些性質(zhì)?頭發(fā)為什么會(huì)隨梳子飄起來(lái)?在這一節(jié)里,我們將繼續(xù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論。
2.進(jìn)行新課
(1)物體帶電與使物體帶電的方法演示實(shí)驗(yàn):
①用毛皮摩擦橡膠棒,然后把棒靠近紙屑,驗(yàn)電羽等輕小物體,觀察現(xiàn)象。
②用絲綢摩擦玻璃棒,然后將棒靠近紙屑,驗(yàn)電羽等輕小物體,觀察現(xiàn)象。
我們看到,被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒,被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒,都具有了吸引輕小物體的性質(zhì)。
物體具有了吸引輕小物體的性質(zhì),我們就說(shuō)物體帶了電,或說(shuō)物體帶了電荷。
習(xí)慣上把帶了電的物體叫做帶電體。
在空氣干燥的時(shí)候,用塑料梳子梳頭發(fā),頭發(fā)會(huì)隨著梳子飄起來(lái),就是因?yàn)槭嶙訋Я穗?,能吸引頭發(fā)的緣故。
使物體帶電的方法:
①摩擦起電
用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電,這種方法簡(jiǎn)單、常見(jiàn)。
下面請(qǐng)同學(xué)們舉出幾個(gè)日常生活中常見(jiàn)的摩擦起電的例子。
②接觸帶電
除摩擦外,用接觸的方法也可以使物體帶電。
演示用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒甲接觸沒(méi)有被摩擦過(guò)的橡膠棒乙,然后用乙去靠近紙屑、驗(yàn)電羽,觀察橡膠棒乙能夠吸引紙屑、驗(yàn)電羽等輕小物體,這說(shuō)明橡膠棒乙通過(guò)接觸橡膠棒甲而帶了電。
(2)兩種電荷
我們已經(jīng)知道了什么叫帶電現(xiàn)象,知道了被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒和被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒都帶上了電荷,那么它們帶的電荷是否相同呢?
演示實(shí)驗(yàn):
①將被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒懸掛在支架上,用另一根被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒去靠近它,結(jié)果它們互相排斥。將被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒懸掛在支架上,用另一根被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去靠近它,結(jié)果它們也互相排斥。
②將被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒懸掛在支架上,用被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去靠近它,結(jié)果它們互相吸引。
思考:這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明什么?
答:被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒和被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷不同。
教師總結(jié):
人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),用摩擦起電的方法可以使各種各樣的物質(zhì)帶電。帶電后的 物體凡是跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相排斥;凡是跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相吸引的,必定跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒互相排斥。這些事實(shí)使人們認(rèn)識(shí)到自然界中只有兩種電荷。
①正電荷和負(fù)電荷
正電荷:指被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷,可用“”表示。
負(fù)電荷:指被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷,可用“”表示。
②電荷間的相互作用:
同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
(3)檢驗(yàn)物體是否帶電的方法:
①利用帶電體具有的性質(zhì)來(lái)判斷。
例1.如果一個(gè)帶電體吸引一個(gè)輕小物體,能否判斷這個(gè)輕小物體也帶電?
分析:不能。如果輕小物體與帶電體帶異種電荷,它們之間可以相互吸引;如果輕小物體不帶電,由于帶電體的性質(zhì),它們之間也可以相互吸引。
例2.如果一個(gè)帶電體排斥一個(gè)輕小物體,能否判斷這個(gè)輕小物體也帶電?
分析:可以。因?yàn)槿糨p小物體不帶電,它們之間只能相互吸引,不會(huì)發(fā)生排斥現(xiàn)象。
例3.如果兩個(gè)物體互相排斥,你能作出什么判斷?
分析:根據(jù)電荷間的相互作用,可以判斷帶電體必帶同種電荷。
例4.有A、B、C、D四個(gè)帶電體,若A排斥B,A吸引C,C排斥D,已知D帶正電。那么A、B、C物體各帶什么電?
分析:已知D帶正電可由此分析其他幾個(gè)物體的帶電性質(zhì)。因?yàn)镈帶正電,D又排斥C,根據(jù)電荷間的相互作用,C應(yīng)帶正電。C吸引A,則A與C帶異種電荷,即A帶負(fù)電。A又排斥B,所以B也應(yīng)帶負(fù)電。
②用驗(yàn)電器來(lái)檢驗(yàn)。
驗(yàn)電器是實(shí)驗(yàn)室里常用的一種檢驗(yàn)物體是否帶電的儀器。它是由金屬球、金屬桿、金屬箔等幾部分組成的(展示實(shí)物)。它的原理是利用了電荷間的相互作用。當(dāng)用帶電體接觸驗(yàn)電器的金屬球時(shí),就有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器的金屬箔片上,這兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開(kāi)。
演示實(shí)驗(yàn):用被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球,觀察驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)的角度,思考此時(shí)金屬箔片帶什么電?用力多摩擦幾下玻璃棒,再去接觸驗(yàn)電器的金屬球,觀察驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)的角度有什么變化?張開(kāi)角度的變化反映了什么?
換用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒,重做上面的實(shí)驗(yàn)。
教師總結(jié):驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)的角度不同,反映了帶電體傳給驗(yàn)電器的電荷的多少不同。
(4)電量電荷的多少叫電量。
電量的單位是庫(kù)侖,簡(jiǎn)稱庫(kù),符號(hào)是C。庫(kù)侖是一個(gè)比較大的單位。一根摩擦過(guò)的玻璃棒或橡膠棒上所帶的電量,大約只有10-7庫(kù)侖,一片帶電的云上所帶的電量,大約有幾十庫(kù)侖。
(5)正、負(fù)電荷的中和
演示實(shí)驗(yàn):把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球,使金屬箔片張開(kāi)一定的角度;再用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒去接觸驗(yàn)電器的金屬球,觀察金屬箔片張角的變化。
這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明:正、負(fù)電荷放在一起會(huì)互相抵消。如果實(shí)驗(yàn)中的玻璃棒和橡膠棒帶的電量相等,驗(yàn)電器的金屬箔片將不再?gòu)堥_(kāi),即正、負(fù)電荷完全抵消。放在一起的等量異種電荷完全抵消的現(xiàn)象,叫做正、負(fù)電荷的中和。
思考題:將一物體跟一帶正電的驗(yàn)電器的金屬球接觸時(shí),驗(yàn)電器的金屬箔先合攏后張開(kāi)。
試分析這個(gè)物體的帶電情況。
3.小結(jié)
這節(jié)課我們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),研究討論了用摩擦的方法使物體帶電后的性質(zhì)、帶電的種類(lèi)及電荷間的相互作用。知道了怎樣判斷檢驗(yàn)一個(gè)物體是否帶電和帶電的種類(lèi)。那么摩擦起電的實(shí)質(zhì)到底是什么呢?物體帶正電、負(fù)電的本質(zhì)又是什么呢?這些我們將在下一節(jié)里進(jìn)行研究討論。
4.布置作業(yè)。
(l)書(shū)上本節(jié)后的練習(xí)l、2、3。
(2)思考題:梳子與頭發(fā)摩擦后,怎樣檢驗(yàn)梳子是否帶電?帶什么電?
(3)想一想,除了課上講到的,還有哪些檢驗(yàn)物體是否帶電的方法。
備注:本教案依據(jù)的教材為人民教育出版社九年義務(wù)教育初中物理第二冊(cè)第四章第一節(jié)。