摩擦起电的原因原子结构
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中考物理知识点:原子及其结构
中考物理知识点:原子及其结构
①物质分子原子由原子核和核外电子(负电)原子核质子(正电)和中子
②电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.61019C
③摩擦起电
⑴定义:用摩擦的方法使物体带电⑵原因:不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同⑶实质:电荷从一个物体转移到另一个物体⑷能量转化:是由机械能转化为电能
摩擦起电并不是创造了电荷,而是电子从一个物体转移到另一个物体。
失去电子的带正电,得到电子的带负电。
导体和绝缘体:
导体:容易导电的物质(可以导电可以带电)有大量可自由移动的电荷。
绝缘体:不容易导电的物质(不可以导电可以带电)几乎没有自由移动的电荷
自由电子:在金属中部分电子可以脱离原子核的束缚在金属内部自由移动,这部分电子
电荷在导体中可以定向移动。
酸碱盐水溶液是靠正负离子定向移动导电
导体:金属,人体,大地,石墨,酸碱盐水溶液。
绝缘体:橡胶,玻璃,塑料
导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换(加热使电子挣脱原子核的束缚变为自由电子)。
摩擦起电的原理摩擦起电是一种常见的静电现象,它的原理可以通过几个基本概念来解释。
首先,我们需要了解的是原子的结构。
原子由带正电荷的质子和带负电荷的电子组成,它们围绕原子核旋转。
在一个稳定的原子中,正电荷和负电荷是平衡的,因此原子是电中性的。
当两种不同材料摩擦时,它们之间的电子可能会转移。
这是因为某些材料具有较强的亲电性,它们更容易吸引和获得电子。
当两种材料摩擦时,其中一种材料可能会夺取另一种材料的电子,导致两种材料带有不同的电荷。
例如,当我们用羊毛织物摩擦塑料棒时,塑料棒会获得电子而变得带负电荷,而羊毛织物则会失去电子而变得带正电荷。
这种带电的材料会相互吸引或排斥,这就是静电力的作用。
当我们将带有不同电荷的材料放在一起时,它们之间会产生电场,这个电场会对周围的物体产生影响。
如果我们将一个带有正电荷的物体靠近一个带有负电荷的物体,它们会相互吸引,而如果两个带有相同电荷的物体靠近,它们会相互排斥。
摩擦起电的原理也可以通过电荷守恒定律来解释。
根据电荷守恒定律,一个系统中的总电荷在任何过程中都是不变的。
这意味着在摩擦过程中,电子的转移只是表面现象,实际上并没有产生或消失任何电荷。
只是电荷的分布发生了改变,导致物体带有了净电荷。
除了摩擦起电外,还有许多其他方式可以使物体带电,比如感应起电和接触起电。
摩擦起电是一种最为直观并且易于观察的带电方式,因此在教学实验中经常被用到。
总的来说,摩擦起电是由于不同材料之间电子的转移和电荷的分布改变所导致的。
这种现象在日常生活中随处可见,如摩擦气球使其带电、摩擦头发产生静电等。
了解摩擦起电的原理不仅可以帮助我们更好地理解静电现象,还可以指导我们在实际应用中更好地利用静电效应。
问题53. 摩擦起电的原因是什么?◇学生提问我们经常在加油站看到一条醒目的警示:“严禁用塑料桶运汽油”。
这是因为在运输过程中汽油会不断与筒壁摩擦,使塑料桶带________,造成火灾隐患。
老师,听说种现象是摩擦起电的现象,那为什么摩擦能起电呢?为什么会造成火灾隐患?您给我讲讲吧!摩擦起电的现象(重要性:★★★)老师:别急,我们先来了解生活中哪些现象是摩擦起电引起的吧。
你看照片中的实验现象,这是用塑料梳子梳理完干燥的头发后,用塑料梳子靠近12碎纸屑时出现的情形,这说明了什么?学生:塑料梳子与干燥的头发相互摩擦,那梳子就带了电,碎纸屑被吸引起来;这说明:摩擦起电后带电物体能吸引轻小物体!老师:对,我们可以通过观察物体是否吸引轻小物体来判断物体是否带电。
那你在生活中见到过摩擦起电现象吗?说说看。
学生:见过一些:就象图中的情景那样,我见妈妈梳头时,在梳子离开头发后,有些头发丝会被梳子吸引着移动;春秋天我身上穿化纤衣服时,化纤衣服与衬裤摩擦,特别容易吸附灰尘,有时衣服会粘在身上,在晚上脱衣时,有时会发出响声,甚至出现火花。
哈哈,我忽然想起了在小学科学课上学到的电荷规律:自然界就两种电荷,用丝绸摩擦的玻璃棒带的电荷是正电荷;用毛皮摩擦的橡胶棒带的电荷是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引!那还可以根据这一规律判断物体是否带电!老师,我说的对吗?老师:有道理!但要给你提个醒,如果两个轻小物体相互排斥,能确定它们带同一种电荷;但如果两个轻小物体相互吸引,能确定它们一定带异种电荷吗?学生:晕,一高兴忽视了个大问题!由于带电体本身就能吸引轻小物体,那两个轻小物体相互吸引,只能确定有一个带电,另一个不一定带电,要么带异种电荷,要么不带电。
谢谢老师提醒!那摩擦起电的原因到底是什么呢?原子的结构(重要性:★★★)老师:要了解摩擦起电的原因,我们得从微观3角度来认识原子的结构。
你已经在化学学过了原子与分子的知识,说说看?质的基本微粒就是原子。
幼儿园摩擦起电的原理简介摩擦起电是指由于物体之间的摩擦作用,产生了电荷分离,从而形成静电现象。
具体来说,当两个物体相互摩擦时,其中一个物体上的电子会从一个物体转移到另一个物体上,导致两个物体带有相反的电荷。
这种电荷分离是由摩擦力引起的。
摩擦起电的原理可以从几个方面来解释。
首先,需要了解物体的原子结构。
物体是由原子构成的,原子由带有正电荷的质子和带有负电荷的电子组成。
在平时的情况下,物体内的质子和电子数量相等,处于电中性的状态。
当两个物体相互接触并摩擦时,例如人体和地毯之间的摩擦,摩擦力会引起物体表面的原子发生位移。
这种位移导致了质子和电子之间的相互作用。
根据电荷守恒定律,电子不能被摩擦力摧毁或产生,只能在物体之间转移。
于是,在摩擦过程中,电子从其中一个物体转移到另一个物体上,导致两个物体分别带有正电荷和负电荷。
这就是摩擦起电的基本原理。
其次,从电子外层轨道的角度来看,摩擦力使得物体表面原子之间的距离发生变化。
例如,在摩擦过程中,摩擦力可能使得电子外层轨道受到压缩或拉伸。
对于一个物体来说,如果轨道被压缩,电子外层轨道与质子核之间的距离变小,电子的能级升高,外层电子变得更容易从物体上脱离。
而如果轨道被拉伸,电子外层轨道与质子核之间的距离变大,电子的能级降低,外层电子留在物体上的能力增强。
因此,摩擦力可以改变原子表面电子的能级,使得电子更容易转移到另一个物体上。
最后,从静电力的角度来看,摩擦力也会导致物体表面电荷的重分布。
当两个物体摩擦时,电子会从一个物体转移到另一个物体上,这样就在两个物体之间建立了一个电场。
电场会使得电子在物体表面的移动方向发生变化,进一步加强了电荷分离。
当摩擦结束时,物体之间的电场力会将物体拉扯回到它们原始的位置。
综上所述,摩擦起电是由于物体之间的摩擦力导致电子转移和电荷分离的过程。
通过摩擦力,物体表面原子发生位移,改变了电子外层轨道的能级,产生一个电场力,使得电子从一个物体转移到另一个物体上,从而形成了静电现象。
物理摩擦起电的原因基础知识归纳
物理摩擦起电的原因基础知识归纳
物理学起始于伽利略和牛顿的年代,它已经成为一门有众多分支的基础科学。
物理学是一门实验科学,也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。
物理学充分用数学作为自己的工作语言,它是当今最精密的一门自然科学学科。
以下是店铺为大家整理的物理摩擦起电的'原因基础知识归纳,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
1、本知识点的重点是摩擦起电的原因。
2、知道摩擦起电的原因。
3、本知识点的预备知识点是摩擦起电、原子结构。
4、本知识点主要讲述摩擦起电的原因,它是研究电学重要的知识点。
核心知识
规则1:摩擦起电的原因
在通常情况下,原子是中性的,由原子组成的物体也呈中性。
不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
两个物体互相摩擦时,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。
规则2:摩擦起电的实质
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。
【物理摩擦起电的原因基础知识归纳】。
摩擦起电明白的道理
摩擦起电是一种常见的现象,我们可以在日常生活中经常观察到它的存在。
摩擦起电的原理是当两个物体之间发生摩擦时,它们之间的电子会发生转移,从而导致一个物体带有正电荷,另一个带有负电荷。
这种现象最早被发现是在公元前600年左右,当时古希腊人发现一块琥珀可以吸引小物体。
这个现象引起了科学家们的兴趣,并且逐渐地被研究和解释。
在理解摩擦起电的过程中,我们需要知道原子和分子结构。
原子由质子、中子和电子组成。
质子和中子位于原子核中心,而电子则绕着核心旋转。
当两个物体之间发生摩擦时,它们之间的分子会相互碰撞,并且其中一些分子会失去或获得电子。
例如,在玻璃棒和丝绸布之间进行摩擦时,玻璃棒上的分子会失去一些电子,并且丝绸布上的分子会获得这些失去的电子。
由于玻璃棒上的电子数量减少,它就带有正电荷;而丝绸布上的电子数量增加,它就带有负电荷。
摩擦起电不仅在物理学中有着广泛的应用,而且在日常生活中也十分常见。
例如,当我们脱下毛衣时,我们会感觉到一些静电摩擦,并且
听到一些噼啪声。
这是因为毛衣和我们的皮肤之间发生了摩擦,并且导致了静电的产生。
此外,在工业领域中,摩擦起电也被广泛应用。
例如,在印刷机中,静电可以用来吸附和传输纸张;在喷涂工艺中,静电可以用来吸附和固定涂料。
总之,摩擦起电是一种常见的现象,并且它在物理学、工业和日常生活中都有着广泛的应用。
通过理解摩擦起电的原理和过程,我们可以更好地掌握这种现象,并且更好地利用它。
摩擦为什么能够起电?
物质是由于原子或分子组成,每个原子也都有它的内部结构:中心是带正电的原子核,围绕原子核旋转的是带负电的电子。
图所示是几种原子结构的示意图:
在正常情况下,原子核所带的正电荷数跟核算外电子所带的负电荷数相等,整个原子呈中性,对外不显电性。
由于异种电荷互相吸引,原子中的核外电子受到原子核的吸引,围绕原子核运动,不能随意跑到其他地方去,但是,不同原子里的电子受到原子核束缚的程度不同,当两种物体相互摩擦时,一种物体中的电子因受到原子核的束缚较弱,跑到另一个物体上去,使得到电子的物体由于其中的负电荷多于正电荷,顺而显现带负电,失去电子的物体由于其中的正电荷多于负电荷,因而显出带正电,这就是摩擦起电现象。
两种物体相互摩擦时都能产生电吗?
每一种物体的原子核对核外电子的束缚本领能力大小不同,当两种物体的原子核对核外电子的束缚本领相同时,两者的电子都不能跑到对方的原子上,所以这两种物体相互摩擦时,不会产生电荷。
当两种物体的原子核对核外电子的束缚本领不同时,原子核对电子束缚能力弱的物体,容易失去电了,而原子核对电子束缚能力强的物体,容易得到电了,这样才会产生电荷转移而带电。
摩擦起电的本质:是电子的转移。
(得到电子的而有多余的电子而带负电,失去电子而缺少电子而带正电。
摩擦并不是产生电荷。
)。
第一讲 静电基础知识一:一、摩擦起电:利用摩擦的方法使物体带电的现象。
二、 两种电荷:自然界中有两种电荷分别叫正电荷和负电荷。
与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷为正电荷。
与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷为负电荷。
三、原子的结构:原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成。
四、 电荷间的作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
知识拓展一:对摩擦起电的理解:1、 摩擦起电不是创造了电荷。
2、 摩擦起电的实质:电子的转移。
(物质是由原子构成,而原子是带正电荷...的原子核和带负电荷...的核外电子构成,正常情况下正、负电荷中和对外不显电性,即为中性.由于外力的作用使电子从一个物体转移到另一个物体,从而打破原来的正、负电荷量相等的平衡,使一个物体正电荷多余,另一个物体负电荷多余,导致物体带电)3、 摩擦起电使一个物体带正电荷,另一个物体必带负电荷且等量。
得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。
基础知识二:一、带电体的性质:吸引轻小物体。
二、 验电器:1、 作用:检验物体是否带电。
2、 结构:如图3、 使用方法:将检验物体放在金属球上,如果金属箔张开说明被检验物体带电荷,反之,不带电荷。
4、 工作原理:同种电荷互相排斥。
三、中和现象:正、负电荷互相抵消的现象。
知识拓展二:一、 判断物体带何种电荷1、 利用电荷间的作用规律和带电体的性质。
两个轻小物体互相排斥则两物体一定带同种电荷,两个轻小物体互相吸引则可能两个物体带异种电荷也可能一个物体带电一个物体不带电。
2、 由于摩擦而带电的利用摩擦起电的实质。
反馈练习1、用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒由于失去电子而带 电。
如图1所示,用这个玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则气球带 电。
2、大量实验表明,物体相互摩擦所带的电荷只有 _______ 种,同种电荷相互 ______,异种电荷相互 _________.3、被甲材料摩擦过的乙棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥.则乙棒带电荷,是因为乙棒在摩擦过程中电子.4、用久的风扇扇叶上布满灰尘主要是由于风扇旋转与空气发生摩擦起电,带电体具有的性质.5、用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流,会吸引水流,这是由于梳子摩擦后的原因.当梳子靠近带负电的小球,小球被排斥,说明梳子带电.6、如图所示,将塑料绳一端扎紧,把绳尽可能撕成更多的细丝,用手从上向下捋几下,观察到细丝蓬散开来,是因为细丝与手摩擦后带上(选填“同”或“异”)种电荷而相互.7、把毛皮摩擦过的橡胶棒靠近轻质小球时,小球被吸引,则这个小球()A.一定不带电 B.一定带负电 C.一定带正电 D.可能不带电8、如图3所示,小杜同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开,在这个过程中()A. 玻璃棒和验电器都带负电荷B. 玻璃棒带正电荷,验电器带负电荷C. 用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷D. 金属箔张开是因为同种电荷相排斥9、对原子结构的探究最早是从静电现象开始的。
2.摩擦起电的原因原子结构
(一)教学目的:
1.常识性了解原子的核式结构。
2.常识性了解通常情况下原子是中性的、物体不显电性的原因。
3.常识性了解摩擦起电的原因。
(二)教材分析:
重点:了解摩擦起电的原因
难点:解释摩擦起电的现象
(三)教具:
挂图,投影仪,玻璃棒一根,丝绸一块,橡胶棒一根,毛皮两块,碎纸屑若干。
(四)教法提示:
(五)教学过程
1.复习
演示:用丝绸与玻璃棒摩擦后,将玻璃棒置于碎纸屑附近,观察玻璃棒吸引碎纸屑的现象。
提问1:为什么玻璃棒会吸引碎纸屑?
提问2:若将与玻璃棒摩擦过的丝绸靠近碎纸屑,会出现什么现象?
演示:将摩擦玻璃棒后的丝绸靠近碎纸屑,观察现象。
提问3:自然界里存在几种电荷?被丝绸摩擦过的玻璃棒带什么电荷?
提问4:想一想丝绸会带什么电荷?
2.引入新课
摩擦起电的原因是什么?要解释摩擦起电现象,需要知道一些关于物质结构的知识。
3.进行新课
(l)物质的原子结构
①物质由分子组成。
经过科学家世世代代的研究,现在已经认识到,一切物质都是由分子构成的,分子又是由原子构成的。
这一点同学们在化学课上已经学过了。
提问:我们已经知道水是由水分子组成的。
哪位同学说一说水分子又是由哪些原子构成的呢?
分子和原子都是很小的微粒,不但用眼睛看不到,用一般的显微镜也看不到。
若把原子看作球形,一般原子的半经只有10-10米左右。
设想把1亿个氧原子一个挨着一个地排成一行,也只有几厘米长。
原子并不是组成物质的最小微粒,原子还可以再往下分。
人们认识原子的结构,经历了漫长的时间,直到19世纪末叶,英国科学家汤姆生用实验证明了比原子小得多的带负电的粒子——电子的存在,从此才揭示出原子是具有结构的。
②原子的核式结构。
原子是由位于中心的原子核和核外绕核高速运转的电子所组成;原子核半径只相
当于原子半径的十万分之一,原子核几乎集中了原子的全部质量;原子核带正电,电子带负电。
电子是带有最小负电荷的粒子,实验证明:一个电子所带电量为1.6×10-19库。
一个电子也可叫做一个元电荷,用符号e表示。
任何带电体带的电量都是e的整数倍。
请同学们计算一下,多少个电子所带的电量是1库?(6.25×1018个)由原子的核式结构可知,物质本身就是由带电微粒组成的。
那么通常情况下,物体为什么不显电性呢?——指导同学看课本“原子结构”部分的最后一个自然段。
③原子核所带的正电=核外电子总共所带的负电荷。
所以整个原子呈中性,物体对外不显电性。
不同物质中的原子核所带的电量并不相同,核外电子的数目也不相同。
(利用氢原子、氧原子的原子挂图,讲解氢原子、氧原子的原子结构。
)了解了物质的原子结构,下面我们一起来讨论摩擦起电的原因。
(2)摩擦起电的原因
①不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
当两个物体互相摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它就容易失去电子,使跟它相摩擦的物体得到电子。
②物体失去电子带正电,得到电子带负电。
学生探究学习:
玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带什么电?(正电)为什么带正电?(玻璃棒与丝绸相比,玻璃棒的原子核束缚电子的本领较弱,在与丝绸摩擦时,因失去电子带正电。
)丝绸带什么电?(负电。
)为什么带负电?(玻璃上的一些电子转移到丝绸上,丝绸因有多余电子而带负电。
)橡胶棒与毛皮摩擦后。
橡胶棒带什么电?毛皮带什么电?为什么?(略)
(3)摩擦起电的实质
由上面讨论可知,两个物体相互摩擦时,原子核对核外电子束缚本领弱的物体的一部分电子转移到与它相摩擦的另一物体上,这个物体失去多少电子,那个物体就得到多少电子,而电荷的总量并没有改变。
因此,摩擦起电并不是创造了电,它的实质是电子发生了转移。
(4)讨论与练习:(投影片)
①由不同物质组成的两个物体,相互摩擦,都能带电吗?
答:物体带电的实质是电子的得失。
对核外电子束缚能力弱的物质,失去电子的机会多,得到电子的机会少;对核外电子束缚能力强的物质,失去电子的机会少,得到电子的机会多;失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
所以,一般来说由不同物质组成的两个物体,通过摩擦可以使它们带上等量的异种电荷。
但是,若这两种物质的原子核对核外电子的束缚能力都较强,就很不容易使它们通过摩擦发生电子的得失,因此它们就很难带上电。
②玻璃无论与什么物质摩擦都带正电吗?
实验:用毛皮摩擦玻璃棒后,去靠近被毛皮摩擦过的橡胶棒,观察实验现象,结果:玻璃棒与橡胶棒互相排斥,说明玻璃棒与毛皮摩擦后带负电。
根据实验结果,可以排出几种不同物质相互摩擦起电的序列:兽皮一羊皮一石英一玻璃一丝绢一木条一胶木一松香一硫磺。
两种物质相互摩擦,排在前面的物质带正电,排在后面的物质带负电。
③有人说:带电体发生中和现象时,正负电荷都消灭了,这种说法对吗?
答:不对。
中和现象的实质,也是发生了电荷的转移,使原来带等量异种电荷的物体,都恢到不带电的中性状态。
④判断下列说法是否正确:
丝绸和玻璃棒摩擦后,玻璃棒带正电是因为:[ ]
A.玻璃棒中的原子核束缚电子的本领弱,失去了电子;
B.丝绸上一些正电荷转移到玻璃棒上;
C.玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上;
D.玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上。
(答:说法A和D正确。
)
4.小结(略)
5.布置作业
认真看本节教材。
用绸子摩擦过的玻璃棒靠近悬挂的小纸筒(图1)。
小纸筒先被吸过来,这是因为______的缘故。
当小纸筒与玻璃棒相触后,立刻又远离玻璃棒,这是因为______。
两个原来不带电的物体甲和乙,相互摩擦后,下面哪种情况是不可能发生的?
[ ]
A.甲带正电,乙带等量负电;
B.甲带负电,乙带等量正电;
C.甲和乙都带等量正电。
(一)教学后记:。