摩擦起電兩種電荷教案示例

(一)教學(xué)目的

1.知道什么叫物體帶電和摩擦起電。

2.知道什么實驗事實使人們認(rèn)識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.知道驗電器的構(gòu)造和原理，會用驗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，驗電器一個，驗電一個，碎紙屑若干。

(三)教學(xué)過程 

1.復(fù)習(xí)

提問(1)：日常生活中，當(dāng)空氣干燥時用塑料梳子梳頭發(fā)，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

答：頭發(fā)會隨梳子“飄”起來。

提問(2)：如果我們身上穿了幾件化纖毛衣，在晚上脫衣時，有時會發(fā)出響聲，甚至出現(xiàn)火花。你有過這種體會嗎？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)們在小學(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。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)為什么會隨梳子飄起來？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驗：

①用毛皮摩擦橡膠棒，然后把棒靠近紙屑，驗電羽等輕小物體，觀察現(xiàn)象。

②用絲綢摩擦玻璃棒，然后將棒靠近紙屑，驗電羽等輕小物體，觀察現(xiàn)象。

我們看到，被毛皮摩擦過的橡膠棒，被絲綢摩擦過的玻璃棒，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)，我們就說物體帶了電，或說物體帶了電荷。

習(xí)慣上把帶了電的物體叫做帶電體。

在空氣干燥的時候，用塑料梳子梳頭發(fā)，頭發(fā)會隨著梳子飄起來，就是因為梳子帶了電，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，這種方法簡單、常見。

下面請同學(xué)們舉出幾個日常生活中常見的摩擦起電的例子。

②接觸帶電

除摩擦外，用接觸的方法也可以使物體帶電。

演示用毛皮摩擦過的橡膠棒甲接觸沒有被摩擦過的橡膠棒乙，然后用乙去靠近紙屑、驗電羽，觀察橡膠棒乙能夠吸引紙屑、驗電羽等輕小物體，這說明橡膠棒乙通過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的橡膠棒和被絲綢摩擦過的玻璃棒都帶上了電荷，那么它們帶的電荷是否相同呢？

演示實驗：

①將被毛皮摩擦過的橡膠棒懸掛在支架上，用另一根被毛皮摩擦過的橡膠棒去靠近它，結(jié)果它們互相排斥。將被絲綢摩擦過的玻璃棒懸掛在支架上，用另一根被絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近它，結(jié)果它們也互相排斥。

②將被毛皮摩擦過的橡膠棒懸掛在支架上，用被絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近它，結(jié)果它們互相吸引。

思考：這兩個實驗現(xiàn)象說明什么？

答：被毛皮摩擦過的橡膠棒和被絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷不同。

教師總結(jié)：

人們通過大量的實驗研究發(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的玻璃棒互相吸引的，必定跟毛皮摩擦過的橡膠棒互相排斥；凡是跟毛皮摩擦過的橡膠棒互相吸引的，必定跟絲綢摩擦過的玻璃棒互相排斥。這些事實使人們認(rèn)識到自然界中只有兩種電荷。

①正電荷和負(fù)電荷

正電荷：指被絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷，可用表示。

負(fù)電荷：指被毛皮摩擦過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)檢驗物體是否帶電的方法：

①利用帶電體具有的性質(zhì)來判斷。

例1.如果一個帶電體吸引一個輕小物體，能否判斷這個輕小物體也帶電？

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.如果一個帶電體排斥一個輕小物體，能否判斷這個輕小物體也帶電？

分析：可以。因為若輕小物體不帶電，它們之間只能相互吸引，不會發(fā)生排斥現(xiàn)象。

例3.如果兩個物體互相排斥，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物體的帶電性質(zhì)。因為D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用驗電器來檢驗。

驗電器是實驗室里常用的一種檢驗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)用帶電體接觸驗電器的金屬球時，就有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗電器的金屬箔片上，這兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開。

演示實驗：用被絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器的金屬球，觀察驗電器金屬箔片張開的角度，思考此時金屬箔片帶什么電？用力多摩擦幾下玻璃棒，再去接觸驗電器的金屬球，觀察驗電器金屬箔片張開的角度有什么變化？張開角度的變化反映了什么？

換用毛皮摩擦過的橡膠棒，重做上面的實驗。

教師總結(jié)：驗電器金屬箔片張開的角度不同，反映了帶電體傳給驗電器的電荷的多少不同。

(4)電量電荷的多少叫電量。

電量的單位是庫侖，簡稱庫，符號是C。庫侖是一個比較大的單位。一根摩擦過的玻璃棒或橡膠棒上所帶的電量，大約只有10－7庫侖，一片帶電的云上所帶的電量，大約有幾十庫侖。

(5)正、負(fù)電荷的中和

演示實驗：把用絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器的金屬球，使金屬箔片張開一定的角度；再用毛皮摩擦過的橡膠棒去接觸驗電器的金屬球，觀察金屬箔片張角的變化。

這個現(xiàn)象說明：正、負(fù)電荷放在一起會互相抵消。如果實驗中的玻璃棒和橡膠棒帶的電量相等，驗電器的金屬箔片將不再張開，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電器的金屬球接觸時，驗電器的金屬箔先合攏后張開。

試分析這個物體的帶電情況。

3.小結(jié)

這節(jié)課我們通過大量的實驗，研究討論了用摩擦的方法使物體帶電后的性質(zhì)、帶電的種類及電荷間的相互作用。知道了怎樣判斷檢驗一個物體是否帶電和帶電的種類。那么摩擦起電的實質(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第四章第一節(jié)。