用心 爱心 专心1 初三物理电荷初三物理电荷人教版人教版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 电荷 二. 重点、难点： 1. 知道摩擦起电现象，知道两种电荷及它们间的相互作用 2. 知道电量及其单位 3. 常识性了解原子结构，理解摩擦起电的原因 4. 知道电流是如何形成的及电流方向的规定 5. 知道导体和绝缘体的区别 6. 知道常见的导体和绝缘体 三. 知识点分析： 本章是学习电学概念和规律的必要的预备知识，主要内容有：摩擦起电、电流、导体 和绝缘体、电路、串联电路和并联电路 本章的重点是电路以及串联电路和并联电路的知识 第一节“摩擦起电 两种电荷” 摩擦起电和两种电荷的知识，学生虽然在小学自然常 识中已经学过，但学生在初中阶段有必要从头讲起因为从电的发展史来看，人们首先得 到的是静电知识，从电学的系统来看，静电是电学的基本知识要使初中学生对电学具有 比较系统的知识，就有必要以简单的静电现象作为学习的起点 教材在讲述摩擦起电的基础上，给出了电的概念和电量的单位 第二节“摩擦起电的原因 原子结构” 这一节首先让学生知道原子的结构，了解原子 是由位于中心的原子核和核外的电子组成的，并且原子核带正电，电子带负电。
在此基础 上教材讲述了摩擦起电的原因，并指出摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体 转移到另一个物体 第三节“电流” 电流的初步概念，是电学中最基本的概念之一 从两个相同的验电 器 A 和 B，用金属棒把 A 和 B 连接起来，有短暂电流出现这一实验来引出电流的概念，能 够根据观察到的现象推知电荷是从哪个验电器移动到哪个验电器的，以说明电荷发生了定 向移动还可以从这个实验说明，这里的电流是短暂的，由此引入小灯泡与干电池、开关 串联的电路可以产生持续电流，引出电源的概念在此基础上，教材讲述了电流方向的规 定 第四节“导体和绝缘体” 从连接用电器的导线出发，用实验来观察物质有容易导电的，也有不容易导电的，自 然地引出导体和绝缘体的概念，并介绍导体和绝缘体的用途学生在学习这部分知识之后， 用心 爱心 专心2 应能联系实际，判别用电器的哪部分是导体，哪部分是绝缘体，消除对电的恐慎心理，以 便在日常用电中，正确使用好用电器 关于导体和绝缘体之间并没有绝对的界线，在一定条件可以互相转化，可使学生受到 辩证唯物主义观点的教育，同时又为学习用电常识作了一定程度的准备 怎样解释简单的静电现象？ 原子结构的理论告诉我们：物质的原子都是由带正电的原子核和带负电的电子构成。
用这一理论解释各种电现象时，要明确以下几点： （1）电荷既不能创生，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从 物体的一部分转移到它的另一部分在电荷转移的过程中，它的总量保持不变这就是说， 一个物体得到了电荷，必定有另一个物体失去了电荷 （2）自然界里只有正、负两种电荷同种电荷越多，它们对外的作用就越强，异种电 荷在一起，它们对外的作用将互相抵消若正、负电荷数量相同时，它们对外作用完全抵 消，这就是电的“中和” 因此，所谓物体不带电，并不是物体内没有电荷，而是物体内正、 负电荷的数量相等物体带电，是因为物体内正、负电荷的数量不相等，若正电荷数量大 于负电荷，物体带正电；反之，物体带负电 （3）原子核的质量远远大于核外电子的质量因此，原子核不容易发生转移在静电 现象中，电荷的转移是电子发生了转移我们用原子结构的理论解释电现象时，尤应注意 这一点 （4）各种物质的原子核对电子的束缚能力不同，因而物质得失电子的本领也不同，这 就造成了摩擦起电等各种带电现象金属的外层电子容易丢失，这些从原子内跑出来的电 子叫做“自由电子” ，所以金属容易导电绝缘体内的电子受到原子核的束缚，不容易成为 自由电子，所以它不容易导电。
但是利用强电力作用、高温等方法可以使一部分电子摆脱 原子核的束缚，成为自由电子，于是绝缘体变成了导体 为什么金属导体中自由电子定向移动的方向不是电流的方向？ 在历史上，开始研究电流时要规定电流的方向人们规定：“正电荷定向移动的方向 为电流的方向” 现在知道，金属中电流是由于自由电子定向移动形成的但电子是带负电 的，当然，按规定所说，金属中自由电子方向不能是电流的方向那么是否有必要重新规 定电流的方向呢？到现在为止，人们并没有加以修改这是因为：（1）许多科技文献均以 此为准，修改引起混乱 （2）规定正电荷定向移动，还是负电荷定向移动方向为电流方向， 研究电学问题效果相同，更改没有必要 （3）在某些情况中（例如：酸、碱、盐的水溶液） ， 也有正电荷定向移动形成电流的现象 【【典型例题典型例题】】 有关摩擦起电 两种电荷例题 例 1 悬吊在丝线上的泡沫塑料小球，用一带电体去靠近，会发现小球先被吸引，与带电 体接触后又立即就被带电体推开，这是为什么？ 分析：分析：根据吸引、接触、排斥这三个过程，用带电的特点和电荷相互作用的规律即可 解释 解答：解答：因为带电体有吸引轻小物体的性质，所以小球先被带电体吸引。
小球与带电体 接触后小球带上与原带电体相同的电荷，由于同种电荷相斥，所以小球立即被带电体排斥 而分开 例 2 有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近它们都相互吸引，如图 1 所示，那么下面 的说法中正确的是（ ） 用心 爱心 专心3 A. 三个小球都带电 B. 只有一个小球带电 C. 有两个小球带同种电荷D. 有两个小球带异种电荷 分析：分析：根据电荷相互作用的规律，带电体之间要么相互吸引，要么相互排斥因此， 如果三个小球都带电，其中必有两个小球带同种电荷而相互排斥，因此可否定 A 与 C如 果只有一个小球带电，那么另两个不带电的小球之间不会发生相互吸引 解答：解答：D 说明：说明：判断这类轻小物体相互作用及带电体的带电问题，关键是必须明确自然界只存 在两种电荷，且非相互吸引即相互排斥，而不带电的轻小物体与带正电的物体或带负电的 物体都能相互吸引 有关摩擦起电的原因 原子结构例题 例 1 如图 1 所示，已知验电器 A 带的是正电，验电器 B 带的电性未知现拿一根带有绝 缘柄的金属棒去接触两验电器的金属球，如验电器 A，B 的金属箔张角不变，验电器 B 带 什么电？为什么？如验电器 A，B 的金属箔张角都减小为零，验电器 B 带什么电？为什么？ 分析：分析：验电器 B 是带电的，只能是有多余电子而带负电或缺少电子而带正电，现拿一 根带有绝缘柄的金属棒去接触两验电器的金属球，验电器 A、B 的电荷只能通过金属棒发 生转移，而且如有电荷的转移只能是电子的转移。
解答：解答：（1）验电器 A，B 的金属箔张角不变，说明两验电器没有通过金属棒发生电荷 的转移，所以验电器 B 带的是与 A 相同的正电荷 （2）验电器 A，B 的金属箔张角都减小为零，说明两带电体相接触后都恢复成不带电 的状态，这是电中和的现象，必定有电荷的转移由于验电器 A 原来缺少电子而带正电， 所以验电器 B 一定是有多余电子而带负电 说明：说明：解释摩擦起电、接触带电和电中和现象时，必须抓住有电荷的转移这一关键， 而且转移的只能是带负电的电子 例 2 两个形状大小完全相同的金属球 A 和 B，如果 A 球带大量的正电荷，B 球带少量的 负电荷，当 A、B 两球接触后再分开，则（ ） A. A，B 两球都不带电 B. A，B 两球带等量的正电荷 C. A，B 两球带等量的负电荷 用心 爱心 专心4 D. A 球带正电荷，B 球不带电 分析：分析：当 A，B 两球接触后，电子从 B 球向 A 球转移，使得 A 球带的正电荷一部分被 B 球带的负电荷中和掉了这时 A 球仍带正电荷，于是 B 球的负电荷继续转移到 A 球上， 直到 A，B 两球缺少的电子相等为止，此时两球带上等量的正电荷。
解答：解答：B 说明：说明：电中和现象可以是完全中和，使两个原来带等量异种电荷的物体都恢复成不带 电的状态也可以是部分中和，如题中情况必须注意，只有两个球的大小、形状相同时， 才会平分中和后余下的电荷 有关电流例题 例 1 在电路中有电源，是否就一定有电流存在？ 分析：分析：如图 1 所示，从常识可知，图（a）因开关断开，电路未闭合，所以电路中没有 电流，灯不亮图（b）开关合上，电路闭合，电路中有电流，灯亮比较（a） （b）两图 可知，得到持续电流的条件是： 必须有电源； 电路必须闭合这两个条件，缺一不 可 解答：解答：不一定要有持续的电流，除了要有电源外，电路必须闭合 例 2 如图 2 所示，A，B 为两验电器，A 带正电，B 带负电用一条金属棒将两验电器的 金属棒接通的瞬间，实际发生定向移动的是________，方向是由______到______，电流的 方向是由______到______ 分析：分析：金属导体中能发生定向移动的电荷是自由电子，电流的方向规定为正电荷定向 移动的方向与自由电子定向移动的方向相反 解答：解答：自由电子，B、A，A、B 有关导体和绝缘体例题 例 1 为什么电线芯线常用铜或铝来做？而电线芯线外面的包层常用橡胶或塑料来做？ 分析：分析：可以从铜（或铝）和橡胶（或塑料）这两类物质的导电能力上考虑。
解答：解答：因为铜或铝是导电性能良好的金属，用它们做芯线可以导线，而橡胶或塑料是 绝缘体，用它们包在芯线外面可以防止电线漏电和人触电 例 2 绝缘体不容易导电是因为绝缘体中（ ） 用心 爱心 专心5 A. 没有电荷 B. 没有自由电荷 C. 有大量自由电荷 D. 只有少量自由电荷 分析：分析：在绝缘体中，电荷几乎都被束缚住了而不能自由移动，只有极少量自由电荷， 所以不容易导电 解答：解答：D 说明：说明：导体、绝缘体都是由分子或原子组成的，因此都有大量的电荷存在如果物体 中自由电荷极多那就是导体，如果物体中自由电荷极少那就是绝缘体因此，导体和绝缘 体之间没有绝对的界限，而且条件变了可以转化 例 3 图 1 是某种按钮开关构造的截面图A 为外壳，B 为按钮，C、D 为金属片，其中 C 具有弹性试简述按钮开关如何使电路通、断？制作 A、B 部件的材料应是导体还是绝 缘体？为什么？ 图 1 解答：解答：使用按钮开关时，按下按钮 B，弹性金属片 C 与金属片 D 接触，于是电路接通； 松开按钮 B，由于弹性，金属片 C 恢复原位，与金属片 D 分开，于是电路断开外壳 A 和 按钮 B 都必须使用绝缘材料，例如胶木、塑料之类，这是为了使用时安全，因为人身是导 体。
又问：在塑料、大地、陶瓷、纯水、空气、玻璃和盐水中，通常属于导体的是 __________ 解答：解答：盐水 再问：电工用的钢丝钳的柄上为什么要套一层橡胶或塑料？ 分析：分析：电工用的钢丝钳接触的是电气设备，橡胶、塑料通常是绝缘体，钢丝钳的柄上 套一层橡胶或塑料，是为了使用安全 进一步思考： 一般导线的线芯是用铜或铝制成的，外面包一层橡胶或塑料；但高压输电铁塔上的架 空线却是裸导线这是为什么？ 分析：分析：为了传输电流，导线芯应当用导电性能良好的铜、铝制成在一般导线的外面 包一层橡胶或塑料，是因为橡胶、塑料为绝缘体，有它们保护，使用时比较安全但导体 和绝缘体之间并无绝对的界限，在高温或电压很高的条件下，原本不善于导电的物体，也 可变成导体故高压输电铁塔上的架空线用橡胶、塑料是无法绝缘的，只能借助空气绝缘， 故为裸导线 如果将图 1 中的按钮开关里的金属片 D 换成塑料片，将会怎样？ 分析：分析：按下铵钮 B，弹性金属片 C 虽与塑料片 D 接触，但因塑料是绝缘体，无法将电 路接通，按钮开关也就失去了控制电路通、断的作用 观察拉线开关的构造，说明为什么它被拉一次电路接通，再拉一次电路又断开了？ 分析：分析：图 2 为拉线开关里面的构造示意图。
A、B 两接线柱分别接电源和用电器的一 端，拉线簧 C 通过拉线控制中心的。