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(共28張PPT)
第十章 從粒子到宇宙
第2節 靜電現象
“怒發沖冠”
頭發豎起來的原因是什么？這里面存在著什么奧秘？
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思考
新知導入
1.知道什么是摩擦起電。
2.通過實驗了解電荷的種類及電荷間的相互作用。
3.知道驗電器的構造、作用及工作原理。
4.知道什么是靜電現象。
學習目標
2.物體經過摩擦后能夠吸引輕小物體，我們就說它帶了“電”，或者說帶了電荷。
1.用摩擦的方法使物體帶電的方式叫摩擦起電。
【視頻欣賞】
新知學習
01 摩擦起電
將兩個氣球充氣后掛起來，讓他們碰在一起，用毛織品分別摩擦兩個氣球相接觸的部分，放開氣球后，你觀察到什么現象？
為什么會出現這樣的現象呢？
現象：
兩個氣球互相排斥，懸線分開一定的角度。
探究電荷的種類、電荷間相互作用的規律
【視頻欣賞】
02 兩種電荷的相互作用
相互排斥
相互排斥
相互吸引
通過上述實驗，你能觀察到什么現象呢，為什么？
用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的橡膠棒，所帶電荷的性質是不一樣的。
玻璃棒
橡膠棒
玻璃棒
橡膠棒
1.自然界中存在兩種電荷:
（1）正電荷：把用絲綢摩擦過的有機玻璃棒帶的電荷規定為正電荷，
可用“+”表示。
（2）負電荷：把用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷規定為負電荷，
可用“-”表示。
2.電荷間的相互作用規律:同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
玻 正 橡 負
1.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
2.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
能，因為同種電荷相互排斥，該輕小物體帶同種電荷。
不能，因為帶電體有吸引輕小物體的性質，因此該輕小物體可能帶異種電荷，有可能不帶電。
想一想
如圖所示，A、B是兩個輕質泡沫小球，C是用毛皮摩擦過的橡膠棒，A、B、C三者之間相互作用時的場最如圖所示，由此可以判斷橡膠棒C帶　 　電，小球B帶　 　電，小球A_________________。
A
C
A
B
B
C
負
負
不帶電或帶正電
判斷依據：1.帶電體可以吸引輕小物體；
2.同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引
相互排斥則一定帶同種電荷，相互吸引可能帶異種電荷或不帶電
【針對訓練】
通過前面知識的學習，你能怎樣檢驗一個物體是否帶電呢？
1.通過觀察該物體是否可以吸引輕巧物體判斷
2.通過與已知帶電體電荷間的相互作用規律判斷
3.實驗室還有一種專門檢驗物體是否帶電的儀器：
驗電器
1. 驗電器的構造
2. 驗電器的作用：檢驗物體是否帶電
驗電器是如何檢驗物體是否帶電的呢？
3.原理：同種電荷相互排斥
思考
03 驗電器
溫馨提示
驗電器不僅可以檢驗物體是否帶電，還可以判斷物體所帶電荷的多少，同一驗電器金屬箔張角越大，物體所帶電荷越多。
但是驗電器無法用來判斷物體是帶正電還是負電。
為什么驗電器金屬箔張角大小不一樣呢？
思考
（1）生活中的一些靜止現象
在干燥和多風的秋天，日常生活中，人們常常會碰到這種現象：晚上脫毛衣睡覺時，黑暗中常聽到噼啪的聲響，而且伴有藍光；見面握手時，手指剛一接觸到對方，會突然感到指尖針刺般刺痛，令人大驚失色；早上起來梳頭時，頭發會經常“飄”起來，越理越亂；拉門把手、開水龍頭時都會“觸電”，時常發出“啪”的聲響，這就是發生
在人體的靜電。
1. 靜電現象
04 自然界和生產、生活中的靜電現象
夏季雷雨時，天空中劃過的閃電是自然界發生的一種劇烈的放電現象。在大氣強對流的天氣條件下，空氣及云中的小水滴和小冰晶劇烈運動，使云層帶電，當電荷積累到一定程度時，云層與云層間，云層與地面間就會發生劇烈的放電現象，這就是閃電。
（2）閃電
靜電現象在生產、生活中有廣泛應用，如靜電復印、靜電噴涂、靜電植絨、靜電除塵、凈化空氣等。
2. 靜電的應用
（1）靜電復印
可以迅速、方便的把圖書、資料、文件復印下來。靜電復印機是利用靜電正、負電荷能互相吸引的原理制成的。利用光敏半導體材料的靜電與光敏特性，用類似照相和印刷的方法，將文獻上的文字、圖像轉移到紙上的復制過程。
靜電復印
（2）靜電噴涂
靜電噴涂設備通常由噴槍、噴杯以及靜電噴涂高壓電源等組成。在靜電噴涂過程中，接地的被涂物作為正極，油料霧化器（即噴杯或噴盤）接高壓電作為負極。當涂料通過噴槍并被高壓靜電發生器產生的負高壓作用時，涂料會帶上負電并進一步霧化。在靜電力的作用下，涂料粒子沿著電力線的方向被吸附到帶正電的工件表面，形成均勻的涂膜。
（3）靜電除塵
可以消除煙氣中的煤塵高壓靜電，還能對白酒生產、酸醋和醬油的陳化有促進作用。陳化后的白酒、酸醋和醬油的品味會更純正。部分白酒、酸醋和醬油用高壓靜電促進陳化。
（1）閃電：可能導致人畜傷亡、房屋損毀。
（2）靜電引起火災：靜電產生的電火花引起起火爆炸，例如煤礦中的瓦斯爆炸。
（3）靜電擊穿電子元件
目前大規模集成電路和超大規模集成電路被廣泛的應用在航天、計算機、遙控技術領域。因此，在生產過程中每一道工序都要防止靜電放電造成的擊穿而造成報廢，美國每年因靜電放電致使半導體器件的損失達100億美元，日本的微電子產品報廢損失中有70%是因靜電放電造成的。
3. 靜電的危害
任何物質都是由原子組合而成，原子的基本結構為質子、中子及電子。質子帶正電，中子不帶電，電子帶負電。在正常狀況下，一個原子的質子數與電子數量相同，正負電平衡，對外表現出不帶電的現象。
但是由于外界作用如摩擦或以各種能量如動能、熱能、化學能等的形式作用會使原子的正負電不平衡。在日常生活中所說的摩擦實質上就是一種不斷接觸與分離的過程。有些情況下不摩擦也能產生靜電，如感應靜電起電，熱電和壓電起電、噴射起電等。任何兩個不同材質的物體接觸后再分離，即可產生靜電，而產生靜電的普遍方法，就是摩擦生電。材料的絕緣性越好，越容易產生靜電。因為空氣也是由原子組合而成，所以可以這么說，在人們生活的任何時間、任何地點都有可能產生靜電。要完全消除靜電幾乎不可能，但可以采取一些措施控制靜電使其不產生危害。
4. 靜電的產生
人們發明了多種靜電防護裝置，如避雷針、防靜電手環等。
避雷針通過與大地相連的導線把雷電電流引入大地，從而避免建筑物受到雷擊，如圖所示。
5. 靜電防護
高樓頂端的避雷針
（1）早在我國漢代的文獻中，就有關于摩擦起電現象的記載。琥珀和玳瑁是我國古人最早發現的具有摩擦起電性質的兩種物體。琥珀是一種透明的樹脂化石；玳瑁是海龜科海生爬行動物，其甲殼也叫玳瑁。
（2）東漢王充在《論衡·亂龍》中描述了“頓牟掇芥”的現象。“頓牟”即玳瑁，而“芥”是指草屑。“頓牟掇芥”指的就是摩擦過的玳瑁吸引草屑的現象。
6. 我國古人對靜電現象的認識
玳瑁
琥珀
（3）除了琥珀和玳瑁，我國古人還發現了毛皮、絲綢等物體的靜電現象。西晉張華在《博物志》中記述了兩個靜電現象：一是黑夜用梳子梳理頭發，發現梳齒尖端放電的亮光，并聽到微弱的放電聲音；二是黑夜猛地脫下衣服（毛皮或絲綢質料），也能看到閃光并聽見聲音。
（4）我國古人還對雷電現象進行了觀察。在距今約 3 500 年的殷商甲骨文中，已有“雷”字。東漢王充在《論衡》中寫道：“云雨至則雷電擊。”他還明確提出了云雨與雷電的關系。
靜電現象
電荷
靜電
現象
①物體經過摩擦后能夠吸引輕小物體，就說它帶了電荷.
②用摩擦的方式使物體帶電，叫作摩擦起電。
③兩種電荷：把用絲綢摩擦過的有機玻璃棒帶的電荷稱為正電荷；把用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷稱為負電荷。
④相互作用規律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
⑤驗電器: 檢驗物體是否帶電；工作原理是同種電荷相互排斥。
①現象：閃電、脫毛衣時的放電等。
②應用：靜電復印、靜電噴涂、靜電植絨等。
③危害：閃電、引起火災、會導致電路器件損壞等。
④防護： 如避雷針、防靜電手環等。
課堂小結
1. 如圖所示，粒子a由粒子b、c構成，各粒子的帶電情況如下表，則b是(　　)
粒子 帶電情況
a 帶正電
b 帶正電
c 不帶電
A. 質子 B. 原子 C. 電子 D. 原子核
A
課堂練習
2. 有A、B、C三個用絲線懸吊著的小球，相互作用情況如圖所示，那么下列說法正確的是（ ）
A. 若A帶正電，則C一定帶正電
B. 若A帶負電，則C一定帶正電
C. 若B帶正電，則A一定帶正電，
C一定帶負電
D. A、B一定帶同種電荷，C則
可能不帶電
D
3.(多選)如圖甲所示，小麗在透明塑料板下放了一張愛心的圖案，用絲綢裹住手指，照著圖案用力摩擦塑料板后，均勻撒上木屑，豎起塑料板輕敲，板上就留下了一顆由木屑組成的愛心，如圖乙所示，這個過程模擬了靜電復印．下列說法正確的是(　　 )
A. 塑料板是絕緣體
B. 摩擦過程中創造了電荷
C. 摩擦后的塑料板和絲綢帶上了同種電荷
D. 木屑留在塑料板上是由于帶電體吸引輕小物體
AD
4.如圖所示為驗電器的結構示意圖，驗電器可以用來檢測物體是否帶電。
(1)用帶電體接觸驗電器的金屬球，金屬箔就會張開，這是因為金屬箔帶上了________(選填“同種”或“異種”)電荷，相互________(選填“吸引”或“排斥”)．
驗電器的外殼是________(選填“導體”或“絕緣體”)。
(2)某同學想檢驗帶電體帶正電還是負電，
他______(選填“能”或“不能”)選用驗電器進行檢驗。
同種
排斥
絕緣體
不能

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