静电球
●用气球与棉布摩擦靠近细水流，会发现气球吸引细水流；气球与头发摩擦后，放在墙面上不会掉下来。
●用干燥的手摩擦气球放在头上，也会“怒发冲冠”；用塑料直尺跟头发摩擦，尺子能吸引小纸屑。
类似于以上现象，在物理学中被称为静电现象。
在干燥的天气里，衣服表面容易吸附灰尘;与头发摩擦过的塑料尺、塑料笔杆，能吸起纸屑;用塑料梳子梳头，头发会随着梳子飘起来·····
两种电荷
为什么会出现上述这些现象呢?这是因为摩擦过的物体带了“电”，或者说带了电荷(electriccharge)。用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。带电的物体间存在怎样的相互作用呢?
实验发现，电荷间有相互作用，相同电荷及不同电荷间相互作用不同
人们还发现，无论用什么方法带电，物体所带的电荷或者与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相同.或者与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷相同。自然界只有两种电荷。人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷(positivecharge)，用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷(negativecharge)。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。物体所带电荷有多有少，电荷的多少叫做电荷量。为了方便起见，电荷量也可简称电荷。电荷量的单位是库仑(column)，简称库，符号是C。一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒，摩擦后所带的电荷最大约只有10的负7次方 C
实验室里常用验电器来检验物体是否带电。用带电体接触验电器的金属球，就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上，这两片金属箔带同种电荷，由于互相排斥而张开(图15.1-2)。
在小学自然课里，我们已经了解过摩擦起电现象。生活中两个不同的物体相互摩擦后，就能够吸引轻小的物体了，这种现象就是摩擦起电。我们就说这个物体带上了“电”，它就成了带电体。
做一做：所需材料：实验盒中的橡胶棒、玻璃棒、毛皮、丝绸、生活中的塑料尺、气球、梳子、塑料笔杆、泡沫球或干燥的碎纸屑等。
带电的物体有吸引轻小物体的性质，下图中的情形大家都不会感到陌生。
视频：生活中的摩擦起电
摩擦起电
1.什么叫“电”或“电荷”
我们发现，与与头发摩擦过的塑料梳子、塑料尺子或塑料笔杆都能吸引碎纸屑。
2.摩擦起电
使物体带电的方法很多，用摩擦方法使物体带电是较简单的方法。
比如：用塑料尺子或塑料笔杆跟干燥的头发摩擦，塑料尺子或塑料笔杆就能吸引小纸屑等轻小物体。
用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。
02:52
同种电荷相排斥，异种电荷相吸引。从而也说明了自然界中存在不同的电荷。
那么问题来了，自然界中有多少种电荷？一种，两种，三种......无限多种？
任何物体带的电不是与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电相同，就是与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电相同，从而说明电荷只有两种。
科学家规定：
A、用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷；
B、用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
实验表明：凡与A吸引的电荷都与B相排斥、凡与B相吸引的都与A相排斥，没有其它情况发生，这样我们就可以断定：自然界只存在两种电荷，正电荷与负电荷。
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
②电荷间的相互作用：
通过视频我们发现：
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引
塑料梳子与头发摩擦，梳子和头发带上了异种电荷相吸引，所以头发会随着梳子飘起来。范德格拉斯起电机使头发带上了同种电荷互相排斥，所以头发会一根一根立起来。用塑料梳子梳头，头发带上同种电荷互相排斥，所以越梳越乱。
③电荷量：
电荷的多少叫做电荷量，简称电荷。
单位：库仑，简称库，符号是C。
.“电荷”的认识
在物理学中，把带电的微粒称为“电荷”，常见的电荷如下图。
三、电荷间的作用规律
在物理实验中，用硬橡胶棒与毛皮摩擦；用玻璃棒与丝绸摩擦，探究电荷间的相互作用规律。
[观察与实验]
视频“电荷间的相互作用规律”（选择音量横屏看）
[实验反思]
2、两种电荷
3.不是任何两种物质摩擦都能起电。
构造：它是由一个金属球，一个金属杆，通常两个轻质的金属铂片组成。
原理：金属箔上会带上同种电荷，同种电荷相排斥。
将带电的物体靠近或接触验电器的金属球，带电体上的电荷就会转移到验电器，从而使两个金属铂片上带上同种电荷，两铂片相斥而张开一定的角度，我们可以根据张角来大致判断物体是否带电或带电多少，但无法直接知道物体带哪种电荷。
视频：教你制作验电器
④验电器：
实验室里常用验电器来检验物体是否带电。用带电体接触验电器的金属球，就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上，这两片金属箔带同种电荷，由于互相排斥而张开。电荷量越多，张角会越大。
02:32
检验物体是否带电的方法
实验室里常用验电器来检验物体是否带电。
用带电体接触验电器的金属球，就会发生电荷的转移，这时，验电器的两片金属箔因带同种电荷，互相排斥而张开。
●验电器的原理是同种电荷互相排斥。
五、电荷量
在物理学中，电荷的多少叫做电荷量，电荷量也可简称电荷。
电荷的单位是库仑(coulomb),简称库,符号是C。
一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷，大约只有10-7C，静电球所带的电荷量就大的多了。
带电玻璃棒 静电球
原子及其结构
通过前面的学习我们知道，常见的物质是由分子、原子构成的。有的分子由多个原子构成，有的分子只由一个原子构成
20世纪初科学家发现，原子也有进一步的结构，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子(electron)在核外运动。电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6x10的负19次方C原子核带正电。在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上相等，原子整体不显电性，物体对外也不显电性氢原子的结构最简单，原子核中有1个正电荷
(其电荷量与电子电荷量相等 )，核外有1个电子氨原子核中有2个正电荷，核外有2个电子(图15.1-3)
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因为缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。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，使正、负电荷分开。
原子的结构：原子是由若干个带一个正电荷的质子与若干个不带电的中子组成的原子核，与原子核外若干个带一个负电荷的高速围绕原子核运转的电子共同构成的，整个原子的质子数与核外的电子数相等，所以正常的原子是不显性的，如下图所示：
失去电子的物体因为缺少电子而带正电；
得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。
摩擦起电本质：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，使正、负电荷分开。所以我们说摩擦起电而不能说摩擦生电。
您有没有在上面的动画中看到有一个电子从左边原子的跑到了右边原子上呢？
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
前面我们实验中与丝绸摩擦过的玻璃棒带有一定量的正电荷，与毛皮摩擦过的橡胶棒上带有一定量的负电荷，这些电荷都能停留在物体上，这些电荷我们叫它静电。
物体所带静电的多少叫做电荷量。
单位：库仑，简称：库，符号：C
一般情况下，一个与毛皮摩擦过的橡胶棒上大约带有10-7库仑的电荷。记为：Q=10-7C。
我们把一个电子所带的负电或一个质子所带的正电叫一个元电荷（表示为：e＝1.6×10-19C）。 物体带电本质就是得失电子造成的，所以一个带电体所带的电荷总是元电荷的整数倍。
注意：一个电荷不是一个电子，也不是一个什么其它微粒，它的本质可以看作依附与微粒上的一份“灵魂”。
视频：摩擦起电的原因
近代科学告诉我们：物体是由原子或分子构成的，而原子是由带正电的原子核（原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成）和带负电的电子所组成，电子绕着原子核运动。在通常情况下，原子核带的正电荷数跟核外电子带的负电荷数相等，原子不显电性，所以整个物体是中性的。
两个物体互相摩擦时，因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同，所以其中必定有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余的电子。如用玻璃棒跟丝绸摩擦，玻璃棒的一些电子转移到丝绸上，玻璃棒因失去电子而带正电，丝绸因得到电子而带着等量的负电。用橡胶棒跟毛皮摩擦，毛皮的一些电子转移到橡胶棒上，毛皮带正电，橡胶棒带着等量的负电。
摩擦起电并不是创造了电荷，而是电子由一个物体转移到另一个物体，使两个物体带上了等量的电荷。得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。
所以，摩擦起电的实质是电荷的转移（使正负电荷分开）。
03
在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里．带负电的电子在核外空间绕着核高速旋转．
拓展：电子的发现
①原子核带正电，核外电子带负电，绕核高速运动；
②原子核很小，但原子的质量几乎集中在原子核里；
③原子内部很空，电子非常小，质量可忽略不计；
④原子核带正电量与核外电子带负电量相等。
04
【思考】原子核还能分吗?
人类认识原子核的结构和它的变化规律，是从发现天然放射现象开始的。1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，打出一种粒子，经测定荷质比知道它是氢原子核，叫做质子。以后又从氟、钠等原子核中打出质子，从而断定质子是原子核的组成部分。人们又发现绝大多数原子核的质量2倍于质子质量，但原子核所带电荷跟质子电荷相等，据此卢瑟福猜想原子核内还存在另一种质量跟质子差不多、不带电的粒子，称为中子。这一猜想被他的学生查德威克用实验证实。
1932年，英国物理学家查德威克发现了其质量同质子相当的中性粒子，即中子。他因此获1935年诺贝尔物理学奖。
1919年，英国物理学家卢瑟福用镭发射的α粒子作 “ 炮弹”轰击氮原子核，打出了质子。从而使人们认识到，原子核也是可分的。
1964 年，美国科学家盖尔曼提出夸克模型，他认为大多数基本粒子都是由更新的粒子夸克组成。该理论后被丁肇中等科学家以实验事实证明是正确的，他也因此获1969年诺贝尔物理学奖。
探索微粒的历程
利用粒子相互撞击，破坏粒子结构，观测粒子内部是否有新粒子出现
01:03
导体和绝缘体
带电的物体有时会与其他的物体接触，从而失去电荷。那么，什么物体容易传导电荷，什么物体不容易传导电荷呢?下面我们通过实验来研究。
实验现象是，用橡胶棒连接，验电器
A、B金属箔的张角没有变化;用金属棒连接，验电器A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。这表明，验电器B也带了电。就是说有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B，电荷发生了移动。
电荷在金属中可以定向移动，说明金属是可以导电的。有的物体容易导电，叫做导体(conductor)。金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等都是导体。有的物体不容易导电，叫做绝缘体(insulator)。橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体
在金属中，部分电子可以脱离原子核的束缚而在金属内部自由移动，这种电子叫做自由电子金属导电，靠的就是自由电子。
静电能保留在玻璃棒上，而金属的原子比玻璃更容易失去电子，用手拿着它与丝绸摩擦却不能带电，是为什么呢？
这并不是因为丝绸不能夺取金属的电子，而是由于金属即使带了电也会马上通过人体传导到大地上去，使其不会显出电性来。
导体：像金属这样的容易导电的物体叫导体，金属的原子对电子的束缚能力一般较弱，从而一部分电子会摆脱原子核的束缚而出现大量的自由电子（带负电荷），在一定条件下，自由电荷就能按一定方向流动。
常见的导体如：金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等。
注意：纯水不易导电，属于绝缘体，自然界里的水一般都溶解有其它物质，属于溶液，是导体，水银是液态金属，是导体。
绝缘体：像玻璃这样的不容易导电的物体叫绝缘体，绝缘体的原子对电子的束缚能力很强，电子都被束缚在原子里，所以电荷很难发生流动，
常见的绝缘体如橡胶、玻璃、塑料、空气、 油等。
在电学、电工中，好的导体与好的绝缘体都有很广泛的应用：导线、电动机的线圈等都要求导电能力极强的导体材料来做；导体外面的绝缘皮、电工手套等都要求用导电能力极强的绝缘体材料来做。
视频：导体与绝缘体
1．摩擦产生的带电现象，在生产和生活上给人们带来了很多麻烦．下列各现象中，不是由于摩擦起电引起的是( )
A．买食品时，装食品的薄塑料袋粘在手上甩不掉
B．印刷机里出来的纸张粘在一起不容易分开
C．化纤布料的衣服容易吸附灰尘
D．冬天用湿手去摸室外的铁棒，手容易粘在铁棒上
2．一个验电器的两个金属箔片因带电而张开，则这两个金属箔片一定( )
A．带正电 B．带负电
C．带同种电荷 D．带异种电荷
3．下列关于导体和绝缘体的说法中错误的是( )
A．容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体
B．金属能导电的原因是因为金属里面有自由电子
C．绝缘体也能带电
D．绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电子
4．科学家在探究微观粒子的过程中，认识到原子是由电子和原子核构成，而原子核又由质子和中子构成，以下粒子带负电的是( )
A．质子 B．电子 C．中子 D．原子核
5．以下几组材料中都是绝缘体的是( )
A．橡胶、玻璃、塑料
B．玻璃、大地、塑料
C．人体、空气、石墨
D．食盐水溶液、金属、水
6．如图所示，用一个摩擦过的气球靠近空易拉罐，发现空易拉罐向气球一侧滚动，这是因为__________________的原因．
7．针对摩擦起电现象，老师在课堂上作如下解释，请你补充完整：“不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两种不同的物体相互摩擦时，一个物体的部分电子会转移到另一个物体上．这样，失去电子的物体因缺少电子而带________电荷”．
8．下列有关电的知识判断，不正确的是( )
A．自然界只有两种电荷，正电荷和负电荷
B．电子带负电，所带电荷量为1.6×10－19 C
C．能导电的物体叫做导体，不能导电的物体叫做绝缘体
D．一个氦原子，其核中有2个正电荷，其核外有2个电子
9．三个悬挂着的轻质带电小球，相互作用情况如图所示，那么甲、乙、丙的带电情况( )
A．甲、乙球带异种电荷
B．乙、丙球带同种电荷
C．如果甲球带正电荷，则丙球带负电荷
D．如果甲球带正电荷，则丙球带正电荷
10．三个悬挂着的轻质小球，因电荷的作用情况如图所示，那么甲、乙、丙的带电情况( )
A．甲、乙球带异种电荷
B．乙、丙球带同种电荷
C．如果甲球带正电荷，则乙球可能不带电
D．如果甲球带正电荷，则丙球可能不带电
11．如图所示，把一根塑料绳的一端扎紧，从另一端撕开许多细丝，用干燥的手从上向下捋几下，发现细丝张开了．下列分析正确的是( )
A．细丝张开的原因是带了异种电荷互相吸引
B．细丝张开的原因与验电器的工作原理相同
C．细丝带了电是通过摩擦的方法创造了电荷
D．细丝带上了电的实质是分子在物体间的转移
12．科技馆内有一个“静电球”，当人触摸“静电球”时，头发丝便会一根根地竖起，形成“怒发冲冠”的景象，如图所示．这是由于头发丝带有________(填“同种”或“异种”)电荷而相互________(填“吸引”成“排斥”)的结果．
13．打出租车时，小丽的手刚触车门就被“电”了一下，这常常是因为汽车在行驶过程中与空气________而带电，与小丽接触发生了放电现象．有拖地铁链的车，不发生这种现象，是因为铁链是________体．
14．氧的原子核带有8个元电荷，它的原子核外有________个电子，这些电子总共带有________库仑的电荷．
15．如图所示，没给玻璃加热前灯泡________发光；然后用酒精灯加热玻璃心，当玻璃心发黄变红时，灯泡________(填“能”或“不能”)发光．这个实验说明常温下的玻璃是________，高温下的玻璃变成了________(填“导体”或“绝缘体”)．
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