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第1章 电子电路基础知识

第1课 神奇的电

【学习目标】

(1)了解人类最早认识电是从摩擦起电开始的。

(2)通过观察摩擦起电现象,感知电荷的存在。

(3)知道电荷有两种,并了解电荷之间的相互作用。

【学习内容】

一、提出问题

电是什么?

“空穴来电”——灯是怎么亮的?

所需材料:日光灯管、毛绒玩具、氖泡(见图1-1.1)、泡沫塑料、毛衣。

图1-1.1 氖泡:一种装在验电笔中的灯泡管,管内充有氖气,把它靠近带电物体时,氖泡就会发亮

夜晚,在不开灯的房间里,用干燥的手使劲蹭蹭你的毛绒玩具,再靠近日光灯管,灯管会发光,效果如图1-1.2所示。

如果是白天,在较暗的地方,把泡沫塑料在毛衣上蹭蹭,一手拿着氖泡靠近这块泡沫塑料,可以看到氖泡红光一闪,效果如图1-1.3所示。

图1-1.2 日光灯管发光

图1-1.3 氖泡亮了

谁点亮了灯?

二、实验探究

实验一:摩擦可以使物体带电

所需材料:塑料尺子、碎纸片。

把塑料尺子在头发或毛衣上来回摩擦后,靠近小纸片。

可以看到小纸片被尺子吸了起来(见图1-1.4)!

任何物体中都含有带电的小粒子,它被称为电荷。摩擦时两物体中带电粒子的数量会重新分布,使物体表现出带电现象。物体带电后,如果电荷停留在物体表面静止不动,这种现象被称为静电。

实验二:电荷间相互作用

所需材料:塑料棒2根、玻璃棒2根、细线、毛皮、丝绸。

将一根塑料棒吊起来,它可以自由旋转。用毛皮同时摩擦两根塑料棒后,当吊起来的塑料棒静止下来时,用另一根塑料棒靠近它,如图1-1.5所示。可以看到它们相互排斥!

用丝绸摩擦两根玻璃棒,采用上面的方法,使两根玻璃棒互相靠近。如图1-1.6所示,它们也会互相排斥。

图1-1.4 摩擦起电实验

图1-1.5 带电塑料棒间的相互作用

再分别用毛皮摩擦塑料棒,用丝绸摩擦玻璃棒,然后使它们互相靠近。如图1-1.7所示,它们会相互吸引!

物体经过摩擦后可能带的电荷有两种:一种叫正电荷(+),一种叫负电荷(-)。电荷之间有相互作用。同种电荷会互相排斥,如图1-1.8所示;异种电荷会互相吸引,如图1-1.9所示。

图1-1.6 带电玻璃棒间的相互作用

图1-1.7 带电的玻璃棒和塑料棒间的相互作用

图1-1.8 同种电荷相斥

图1-1.9 异种电荷相吸

【操作任务】(二选一)

一、模拟“静电复印”

所需材料:塑料垫板(单色,最好颜色深一点)、面粉、毛笔。

具体方法(见图1-1.10):

图1-1.10 模拟“静电复印”

(1)找一块洁净、干燥的塑料垫板。

(2)用干燥毛笔在上面画一个圈,要稍稍用力沿圈多描几遍(起到摩擦起电的作用),画完后上面的痕迹看不出来。

(3)抓一小把面粉,洒在塑料板上。轻轻吹面粉,直到面粉均匀分布到垫板上。

此时,毛笔画的圆圈就显示出来了,如图1-1.11所示。

图1-1.11 面粉组成的圆圈

二、“动物追逐”小制作

所需材料:纸、彩笔、塑料吸管、签字笔芯、塑料笔杆、小瓶子、剪子、双面胶。

制作方法(见图1-1.12):

图1-1.12 “动物追逐”制作过程

(1)在塑料吸管中间用笔芯扎个孔,把吸管顶在笔芯上,使之能灵活转动。

(2)在纸上用彩笔画两个你喜欢的小动物,用剪刀剪下来。

(3)用双面胶把小动物贴在吸管两端,顶在笔芯尖端,并把笔芯放在小瓶里固定。

另用一个塑料笔杆在头发上摩擦后,靠近纸动物,如图1-1.13所示,小动物转了起来。

图1-1.13 静电吸引纸动物旋转

注:本课所示实验与操作,在干燥处进行效果明显。

【课后练习】

填空

__________叫电荷。电荷有__________种,分别叫__________和__________。相同电荷间__________,不同电荷间__________。