生活中的摩擦起电现象

篇一：摩擦起电

摩擦起电（中班科学活动）

活动目标

1．了解什么是摩擦起电，并知道如何摩擦起电 2．初步了解生活中的摩擦起电现象

3．初步了解并不是所有东西都可以摩擦起电的 4．激发幼儿科学探索的欲望 活动准备

纸片小动物及幼儿园，幼儿人手一支塑料笔，气球若干，塑料梳子 活动重点：了解摩擦起电

活动难点：幼儿尝试利用摩擦起电进行游戏

活动过程：1.利用送小动物去幼儿园的游戏引出摩擦起电 2.教师解释摩擦起电的概念

3.引导幼儿了解和注意生活中的摩擦起电 4.利用摩擦起电进行游戏

这次活动是属于中班科学活动，由于对孩子们的知识经验水平不了解，所以不知道这节课是不是合适。在设计活动时，力求让孩子们在做中学，玩中学，但是肯定会有不成熟的地方，请老师们多提宝贵意见。

陕师大教育学院 学前教育专业 李 敏 电话：18729878152 邮lm_110588@126.com

箱

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篇二：摩擦起电专题

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！ ◇问题探究

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！

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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？

学生：如图所示，构成物质的基本微粒就

是原子。原子是由位于原子中心的原子核和核外的电子构成的。其中原子核带正电荷，电子带负电荷。每个原子的原子核所带的正电荷数

量与核外的电子数量相等，所以原子呈中性。

原子核带正电荷的原因是，原子核又是由

质子和中子两种微粒组成，其中中子不带电，而质子带正电荷。原子核中有几个质子，这个原子的外面就有几个电子。至于质子和中子的构成，我就看不懂了！

老师：呵呵，想不到学生的知识很渊博呀！对物质的微观认知科学家正在不断探索，只要你好好学，总有一天你也能加入到这一行列！

摩擦起电的原因（重要性：★★★★）

老师：学生，原子核外面的电子是怎样排列的？

学生：我想想，目前我知道的电子排布规律是这样的:

1.每层最多可容纳2n×2个 ；

2.最外层容纳8个(只有1层的时候最多可容纳2个) ；

例如钠原子核外有11个电子，第一层有2个电子，第2层有8个电子，那最外层只有1个电子，如图所示。

老师：那不同物质的原子核电荷数不同，核外的电子数也不同，对这种元素的活泼性质有影响吗？

学生：我想想，最外层电子数是决定其化学性质的重要依据。

例如：最外层电子数少，如Na只有一个，容易失去，达到最外层8电子稳定结构，使得Na有强还原性。

再如，Cl最外层电子数7，就不容易失去，而是倾向于得到电子，或公用电子，达到8电子稳定结构。

当原子电子层最外层电子为4时，通常形成共价化合物，因为电子得失能力一样，例如CO2。

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老师：很好，那从物理学的角度分析，不同物质的原子核对电子的束缚能力相同吗？

学生：不同物质的原子核对电子的束缚能力是不同的。

哦，我明白了：当两种物体相互摩擦时，原子核束缚电子的本领弱的物质会被原子核束缚电子的本领强的物质吸引过去一些电子；得到电子的物体因电子的数量比原子核所带正电荷数多而显示带负电；失去电子的物体因电子的数量比比原子核所带正电荷数少而显示带正电。

所以摩擦起电的原因就是：不同物质的原子核束缚电子的本领不同！物体失去电子带正电，得到电子带负电。

摩擦起电的实质（重要性：★★★★）

老师：很好，实验表明：毛皮、玻璃（或有机玻璃）、丝绸、电木、木材、尼龙、涤纶、金属、硬橡胶、聚丙烯、聚乙烯、石蜡、聚四氟乙烯这些物质中，任何两种物质相互摩擦时，排在前面的物体带正电，排在后面的物体带负电。而且，两种物体在序列中相隔越远、摩擦起电效果越好。

那摩擦起电是不是创造了电荷呢？

学生：不是，因为摩擦之前，两个物体的正、负电荷就存在于原子的范围内。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，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。 ◇学生笔记

摩擦起电的原因是：不同物质的原子核束缚电子的本领不同！原子核束缚电子本领弱的物体失去电子带正电，原子核束缚电子本领强的物体得到电子带负电。

摩擦起电的实质是：电子的转移。 ◇要点训练

1.用与橡胶棒摩擦过的毛皮靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒，则毛皮与玻璃棒

( )

A．相互吸引 B．相互排斥 C．无相互作用 D．无法判断

答案：B

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解析：用与橡胶棒摩擦过的毛皮因失去一部分电子而带正电；丝绸摩擦过的玻璃棒也因为失去一部分电子而带正电；同种电荷相互排斥，所以它们相互排斥。

2.有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏，这主要是因为化纤布料容易发生 现象而吸引细小的灰尘所造成的。

答案：摩擦起电

解析：化纤衣服与其他衣物的原子核对电子的束缚本领不同，所以在人行走时它们相互摩擦而使化纤衣服带电；而带电体的基本性质就是吸引轻小物体，所以灰尘容易被吸附在衣服表面，显得很脏。

3.原子核中带正电的粒子是 ( )

A．质子 B．中子 C．电子 D．原子

答案：A

解析：从微观角度分析，原子核外的电子带负电，是最小的电荷，称为元电荷；原子核带正电，原因就是构成原子核的质子带正电。 4.如果物体具有_________________的性质，我们就说物体带了电，或者说带了______，用___________的方法使物体带电叫摩擦起电。

答案：吸引轻小物体 电（或电荷） 摩擦

解析：带电体的基本性质就是能吸引碎纸屑、头发丝之类的轻小物体。而使物体带电的方法很多，摩擦起电只是其中的一种方法。

5.自然界中只有___________电荷，人们把用绸子摩擦过的_________上所带的电荷叫正电荷，把________上所带的电荷叫负电荷。

答案：两种 玻璃棒 丝绸

解析：丝绸的原子核比玻璃的原子核束缚电子的本领强，所以相互摩擦时，一部分电子从玻璃转移到丝绸上，玻璃因失去一些电子而带正电；丝绸因得到一些电子而带负电。

6.验电器是根据___________________________的规律制成的，用来检验物体_________。

答案：同种电荷相互排斥 是否带电

解析：当验电器与带电体接触或靠近时，内部的两个金属箔片因带了同种电荷而相互排斥，因而有了一定的张角。我们正是通过观察是否出现这一现象来进行判断的。

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7.摩擦起电并不是__________，只是电荷从一个物体__________到另一个物体，使__________分开。

答案：创造了电荷 转移 电荷（或电子）

解析：摩擦之前，两个物体的正、负电荷就存在于原子的范围内。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，电荷的总量并没有改变。 8.用细线悬挂着一个带电的通草球，在把用绸子摩擦过的玻璃棒逐渐靠近通草球的过程中，发生通草球先被吸引，跟玻璃棒接触一下又被弹开的现象，当通草球被弹开时，它（ ）

A．带正电荷 B．带负电荷 C．可能不带电荷 D．无法判断 答案：A

解析：绸子摩擦过的玻璃棒带正电；逐渐靠近通草球的过程中，发生通草球先被吸引，说明通草球带负电；跟玻璃棒接触时，通草球带的负电先被中和，然后继续有电子向玻璃棒转移，因此当通草球被弹开时，它因失去电子而带正电。

9.两个带等量异种电荷的物体互相接触，然后再分开，则（ ）

A．由于正负电荷的消失，两物体不带电

B．正负电荷中和，两物体带电量有所减少

C．正负电荷中和，两物体不带电

D．以上情况均有可能

答案：C

解析：两个带等量异种电荷的物体互相接触时，带负电的物体多余的电子就转移到了带正电的物体上，两个物体最后正、负电荷量相等，所以不(来自:www.sMHaiDa.com 海 达范文网:生活中的摩擦起电现象)再显示带电。这种现象是正、负电荷的中和，并不是正、负电荷消失了。

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篇三：摩擦起电10题

摩擦起电 10 题 1．（2014?益阳）取两个相同的验电器 A 和 B，使 A 带电，B 不带电，可以看到 A 的金属锡箔张开，B 的金属锡箔闭合（如图）．用带绝缘柄的金属棒将 A 和 B 上的金属球连接起来，则 A、B 金属箔张角的变化情况是（A． A 和 B 都 不 变）B． A 变 小 ， B 张 开C． A 变 大 ， B 不 变D． A 闭 合 ， B 张 开考点：验电器的原理及使用． 专题：电流和电路． 分析：（1）验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷 会相互排斥从而验证物体是否带电的； （2）A 带电，B 不带电，连接的瞬间，会发生电荷的转移． 解答：解：A 带电，B 不带电，用带绝缘手柄的金属棒将 AB 连接起来，连接的瞬 间，A 上的电荷会传到 B 上，使 B 带上电，B 的金属箔张开，A 带的电减少，金 属箔片张角变小． 故选 B． 点评： 验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，通过金属箔片的张角的大 小可以确定其所带电荷的多少． 答题：山东张洪霞老师隐藏解析在线训练收藏试题下载试题2．（2014?南通）关于粒子和宇宙，下列说法中正确的是（A． 摩 擦 起 电 说 明 物 体 能 自 发 产 生 电 荷）B． 分 子 间 吸 引 力 和 排 斥 力 不 能 同 时 存 在C． 炭 笔 画 出 的 连 续 的 线 放 大 后 不 连 续 ， 说 明 分 子 间 有 空 隙D． 宇 宙 是 有 层 次 的 天 体 结 构 系 统 ， 是 有 起 源 的 、 膨 胀 的 和 演 化 的考点：摩擦起电；人类探究太阳系及宇宙的历程；分子间的作用力． 专题：粒子与宇宙、材料世界． 分析：摩擦可以使物体带电，摩擦起电只是电荷发生了转移，并不能创造电荷． 分子间存在相互作用的引力和斥力； 分子是肉眼看不到的； 宇宙是一个有层次的天体结构系统，地球并不是宇宙的中心 解答：解：A、两个物体相互摩擦，能使物体带电，但并不能创造电荷，故 A 错 误．

B、分子间同时存在相互作用的引力与斥力，故 B 错误； C、炭笔画出的线之间的空隙可以用肉眼看到，所以不是分子，不能说明分子间 有间隙；故 C 错误； D、宇宙是由物质组成的，宇宙中有很多的星系，星系中又有很多星体，宇宙是 一个有层次的天体结构系，并且处于不断的演化过程中，故 D 正确； 故选 D． 点评：解答本题的关键是了解宇宙的知识和分子动理论的知识． 答题：刘治强老师隐藏解析在线训练收藏试题下载试题3．（2014?盐城）将带正电的玻璃棒靠近泡沫球，出现 如图所示情形．若改用带负电的橡胶棒靠近这个泡沫球，下列推理正确的是 （ ）A． 若 相 互 吸 引 ， 则 泡 沫 球 带 正 电B． 若 相 互 吸 引 ， 则 泡 沫 球 不 带 电C． 若 相 互 排 斥 ， 则 泡 沫 球 带 正 电D． 若 相 互 排 斥 ， 则 泡 沫 球 不 带 电考点：物体带电情况的判断． 专题：电流和电路． 分析：带电体能够吸引轻小物体；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 解答：解：带电体能够吸引轻小物体，异种电荷相互吸引，带正电的玻璃棒靠近 泡沫球相互吸引，小球有可能不带电或带负电； 改用带负电的橡胶棒靠近这个泡沫球， 若相互吸引， 则小球不带电， 选项 B 正确， 选项 A 错误； 若相互排斥，则小球带负电，选项 C、D 错误． 故选 B． 点评：此题考查带电体的性质和电荷间的相互作用规律，要综合分析解答． 答题：llm 老师隐藏解析在线训练收藏试题下载试题4． （2014?莆田）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．考点：验电器的原理及使用． 专题：电流和电路． 分析：掌握验电器的工作原理能顺利解题．验电器的工作原理：同种电荷相互排 斥． 解答：解：带电体接触验电器的金属球时，两片金属箔上都带上和带电体相同的 电荷，根据同种电荷相互排斥而张开． 故选 C． 点评：本题考查了验电器工作原理．属于基础性习题． 答题：pywl 老师隐藏解析在线训练收藏试题下载试题5．（2014?大连）用带负电的橡胶棒去靠近一个轻质小球，二者互相排斥．则小 球的带电情况是（A． 不 带 电）B． 带 正 电C． 带 负 电D． 不 带 电 或 带 正 电考点：物体带电情况的判断． 专题：电流和电路． 分析：（1）用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电； （2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 解答：解：（1）橡胶棒和小球靠近时，它们互相排斥，说明橡胶棒与小球带同 种电荷， （2）由于用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，所以小球带负电荷． 故答案为：负． 点评： 本题考查了电荷间的相互作用，知道用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷及电 荷间的相互作用是正确解题的关键． 答题：卢远望老师隐藏解析在线训练收藏试题下载试题6．（2014?常州）橡胶棒与毛皮摩擦后，橡胶棒带负电荷，这是因为摩擦使橡胶 棒（ ）B． 得 到 一 些 电 子A． 失 去 一 些 电 子C． 失 去 一 些 质 子D． 得 到 一 些 质 子考点：摩擦起电的实质． 专题：电流和电路．

分析：摩擦起电的实质是电荷的转移，得电子的物质带负电，失去电子的物质带 正电． 解答：解：毛皮与橡胶棒摩擦时，毛皮失去电子，橡胶棒得到电子，由于电子带 负电，所以橡胶棒带负电； 故选 B． 点评：本题是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题． 答题：gwb46 老师隐藏解析在线训练收藏试题下载试题7．（2014?日照）下列现象中，由于摩擦起电造成的是（A． 在 干 燥 的 天 气 里 脱 毛 衣 ， 会 听 到 轻 微 的 噼 啪 声）B． 演 奏 二 胡 时 ， 琴 弓 的 弓 毛 与 琴 弦 摩 擦 会 产 生 声 音C． 冬 天 感 到 手 冷 时 ， 双 手 摩 擦 会 使 手 变 暖 和D． 把 钢 针 沿 磁 体 摩 擦 几 下 ， 钢 针 就 能 吸 引 铁 屑考点：摩擦起电． 专题：电流和电路． 分析： 两种不同物质组成的物体相互摩擦后，物体能吸引轻小物体的现象是摩擦 起电． 解答：解：A、在干燥的天气里脱毛衣，发生摩擦起电现象，放电时产生噼啪声， 符合题意； B、演奏二胡时，琴弓的弓毛与琴弦摩擦产生声音，属于振动产生声音，不属于 摩擦起电； C、冬天感到手冷时，双手摩擦会使手变暖和，是摩擦生热，机械能转化成内能， 不属于摩擦起电； D、把钢针沿磁体摩擦几下，钢针就能吸引铁屑，是磁化现象，不属于摩擦起电． 故选 A． 点评：摩擦现象生活中很常见，晚上衣服上有闪电，衣服上易沾有灰尘，梳子梳 头发，头发随梳子飘起来等． 答题：llm 老师隐藏解析在线训练收藏试题下载试题8．（2014?宿迁）对粒子和宇宙的认识，正确的是（A． 雾 霾 是 由 于 固 体 分 子 不 停 运 动 形 成 的）B． 固 体 和 液 体 很 难 被 压 缩 ， 说 明 分 子 间 没 有 空 隙

C． 用 丝 绸 摩 擦 玻 璃 杯 ， 有 电 子 从 玻 璃 棒 上 转 移 到 丝 绸 上 ， 玻 璃 棒 带 正 电 荷D． 地 球 等 行 星 围 绕 太 阳 转 动 ， 太 阳 是 宇 宙 的 中 心考点：摩擦起电；人类探究太阳系及宇宙的历程；宏观热现象和分子热运动的联 系；分子动理论的基本观点． 专题：粒子与宇宙、材料世界． 分析： 雾霾是空气中的水蒸气液化成的小水滴与空气中灰尘结合形成的，是可见 的物质体． 分子间有间隙；分子永不停歇的做无规则运动． 摩擦起电的实质是电荷的转移． 宇宙没有层次之分，是由无数天体组成，太阳是宇宙中的一颗恒星，不是宇宙的 中心． 解答：解：A、雾霾是空气中的水蒸气液化成的小水滴与空气中灰尘结合形成的， 是可见的物质，不是分子，故 A 错误； B、固体和液体难以被压缩，是因为分子间存在斥力，所有分子间都有间隙，故 B 错误； C、丝绸与玻璃摩擦，玻璃中电子转移到丝绸上，玻璃由于失去电子而带正电， 故 C 正确； D、太阳是宇宙中的一颗恒星，不是宇宙的中心，故 D 错误． 故选 C． 点评： 本题考查了分子动理论、 宇宙结构、 摩擦起电等内容， 是一道学科综合题， 熟练掌握基础知识，是正确解题的前提与关键． 答题：bzlbx 老师隐藏解析在线训练收藏试题下载试题9．（2014?大庆）有 A、B、C 三个轻小物体，为判断三个物体带电情况，将三个 物体分别互相靠近，发现 AB 间吸引，BC 间排斥，AC 间吸引，则下列判断正确的 是（ ）B． B、 C 带 同 种 电 荷A． A、 B 带 异 种 电 荷C． A、 C 带 异 种 电 荷D． A、 B、 C 均 带 电考点：物体带电情况的判断． 专题：电流和电路． 分析：（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． （2）带电体能够吸引不带电的轻小物体． 解答：解：A、B、C 三个轻小物体，BC 间排斥说明两个物体都带电且带同种电荷； AB 间吸引，说明 A 不带电或带与 B 不同的电荷； AC 间吸引，说明 A 不带电或带与 C 不同的电荷； 综上所述，BC 带同种电荷，A 不带电或带与 BC 不同的电荷，只有选项 B 符合题

篇四：摩擦起电的应用

摩擦起电的应用

摘要：

本文主要围绕摩擦起电展开阐述，首先介绍什么是摩擦起电，之后简要介绍了摩擦起电的原因，然后对如何利用摩擦起电提出了一些设想，最后对这些设想的应用前景进行了简单的展望。

关键词：摩擦起电 发电 应用

摩擦起电是生活中常见的一种现象，如在干燥的天气脱毛衣会听到轻微的噼啪声，化纤做的衣服特别容易沾上灰尘，用塑料梳子梳头时头发会飘起，用被毛皮摩擦过的塑料棒靠近纸屑时纸屑会被吸起。那么什么是摩擦起电呢？

摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，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。物理学上规定丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷。

尽管人们早就认识到摩擦起电这一现象，但对这一现象的解释时至今日仍没有一个令人满意的答案。

从原子物理的角度来考虑，任何物体都是由原子构成的，而原子由带正电的原子核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。原子核里正电荷数量很难改变，而核外电子却能摆脱原子核的束缚，转移到另一物体上，从而使核外电子带的负电荷数目改变。当物体失去电子时，它的电子带的负电荷总数比原子核的正电荷少，就显示出带正电；相反，本来是中性的物体，当得到电子时，它就显示出带负电。当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，所以其中有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余的电子，于是两个物体带上等量异种电荷。

这种学说可以很好的解释不同种物体相互摩擦带电的现象，但实验表明即使是相同的材料相互摩擦也会发生电子的转移。针对这种结果人们又提出了“介质污染”等说法，但均未得到科学界的广泛认可，这里并不打算深入讨论这个问题，此处也不多加叙述。 我们关心的是，能否利用这种机制来做些什么。

图2 1880年，英国发明家詹姆斯·维姆胡斯特发明了静电感应起电机（如图1）

，转动摇柄，

使圆盘转动，电刷接触起电，正负电荷分别储存在两侧的莱顿瓶中。由于两莱顿瓶集聚不同种电荷，在两放电小球上就会被感应出不同种电荷，当两小球靠近时就会因放电而产生电火花。1928年，美国的范德格拉夫发明了可以产生上万伏高压的起电机（原理图如图2），其产生的高电势可以加速带电粒子，在核物理研究及半导体集成电路制造工艺中有着广泛的应用。

静电感应起电机和范式发电机虽然都可以产生较高的电压，但是输出电流很小，不能连续输出，体积庞大，不能作为小型电子器件的能源。

如下左图所示，我们给A,B两个物体加上金属电极，并通过外电路连接起来。两物体原本不带电，电路中也没有电流。发生接触时，二者的内表面摩擦起电，但是上下两个面的卖弄电荷数量相等，电路中仍没有电流通过。当把两个物体慢慢移开，电极上感应出异种电荷，电子移动形成电流。当A,B再次接触时，电子从A流向B。这样电子在外电路中随着两个物体的接触和分离来回流动，产生了交流电。

将上述装置做些许改动，如下右图所示，原理相同，当二者来回发生相对滑动时，电路中便产生了交流电。我们甚至可以这样做，将B极板接负载后直接接地，那么上方的带电体靠近和远离时，电极与接地端之间便会有电流来回流动。更进一步的，我们是否可以将滑动的轨迹设计成圆形，那么便可以省去移动与复位的过程，且始终有感应电流的产生。

上述的原理在实际应用中是否会产生一些问题，比如电极的移动需要外力做功，若是发出的电功率过小，是否会得不偿失，亦或者这样的发电机可以解决前面静电感应发电机和范式发电机不能应用于小型电子器件的问题吗？

事实上，目前已经美国等国家包括中国在内已经研究出了摩擦纳米发电机，单从发电机的单位输出功率上来比较的话，传统的电磁发电机为0.36W/m3，而摩擦纳米发电机为

3.11W/m3，也就是说，摩擦纳米发电机在发电效率上丝毫不逊色于传统发电机，甚至在一定程度上更胜于传统发电机。

我们可以想象在未来这种发电机的应用前景。如果将摩擦纳米发电机结合到传感器中，那么便可以解决一直以来困扰人们的为传感器换电池的问题了。也可以将这种设备装在展览馆或商店的地毯中，就可以知道某个展品或某个商品前有多少人走过了，甚至在那里逗留了多少时间。再比如，将此项技术应用于文物保护，那么只要盗贼移动展品，那么这个动作所产生的电流就足以触发报警设备了。我们有理由相信，在不远的未来，这项技术将会为我们的生活带来巨大的便利。

篇五：《第一节 电荷 摩擦起电》教案1

《第一节 电荷 摩擦起电》教案

一、教学目标

（一）知识与技能

1、知道摩擦起电现象。

2、知道自然界中有两种电荷和电荷之间的相互作用规律。

3、知道电荷及单位。

4、知道验电器的结构和工作原理。

5、了解原子结构、电荷从哪里来、金属导体中存在自由电子。

（二）过程与方法

1、经历实验探究，领会物体带“电”的概念。

2、参与实验结果讨论，学会主动发言，能流利表达自己的见解。

（三）情感态度价值观

1、通过事例认识电与我们生活密切相关，感知物理就在我们身边。

2、养成好问、爱探究的习惯，激发学习物理的兴趣。

二、教学重点

1、摩擦起电现象。

2、电荷间作用规律。

3、电荷的概念和单位。

三、教学难点

从实验现象推理得出自然界中只存在两种电荷及其作用规律。

四、课时安排

1课时

五、教学准备

塑料梳子、塑料尺、塑料笔杆、碎纸屑、毛皮、绸布、橡胶棒、玻璃棒、铁架台、验电器、带绝缘柄的金属棒、塑料丝束、乒乓球

六、教学方法

实验法、问答法、讨论法、演示法、讲授法、练习法。

七、教学过程

新课导入：

1、互动

①与电相关的现象很多，大家能不能举出一些例子。

②这些现象很多都比较复杂，要理解它们需要从学习简单的电学知识开始。

2、演示：这也是一个与电有关的实验：用手反复捋塑料丝束。

3、提问互动：

可看到什么现象？这种现象叫什么名字？你在什么地方见过摩擦起电？这节课我们主要研究摩擦起电和两种电荷。

新课讲解：

静电现象

1、学生探索摩擦起电：用毛皮（可用头发和丝绸）摩擦塑料梳子、尺子吸起纸屑。 ①观察靠近梳子尺子的纸屑出现什么现象。

②学生讨论：塑料梳子尺子摩擦前后观察到的现象有什么不同？

③学生给“摩擦起电”下定义。

2、教师小结并给出摩擦起电的定义及带“电”性

板书：经过摩擦的物体具有吸引轻小物体性质的现象叫摩擦起电。

带“电”性：物体具有吸引轻小物体的性质叫带了电荷，或叫带了电。

3、互动

你知道生活中哪些摩擦起电的现象吗？

电荷间的作用规律

①用细绳将绸擦玻璃棒和毛擦橡胶棒悬挂在铁架台下，分别用绸擦玻璃棒和毛擦橡胶棒靠近，让学生观察排吸情况。

②互动

两根绸擦玻璃捧与玻璃棒相互怎么样？两根毛擦橡胶棒怎么样？绸擦玻璃棒与毛擦橡胶棒怎么样？

小结：

大量实验表明，带电体如果与绸擦玻璃棒相互排斥，就一定与毛擦橡胶棒吸引；如果与毛擦橡胶棒相互排斥，就一定与绸擦玻璃棒吸引，这说明自然界中只有两种电荷。物理学规定绸擦玻璃棒所带电荷叫正电荷，毛擦橡胶棒所带电荷叫负电荷。由本实验可看出同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

（板书：自然界只有两种电荷：一种是正电荷——绸擦玻璃棒所带电荷，另一种是负电荷——毛擦橡胶棒所带电荷。电荷及作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。）

1、互动

怎样判断物体是否带电荷？

小结：

①根据定义看能不能吸引轻小物体。

②根据电荷间作用规律。

2、出示验电嚣，了解其结构

演示：用验电器检验物体是否带电.

3、互动：为什么它能检验物体是否带电呢？

小结：带电体接触验电器后，验电器两金属铂因为带上同种电荷互相排斥而张开。（板书：验电器的作用：检验物体是否带电；原理：同种电荷互相排斥。）强调指出其原理并未用到异种电荷互相吸引。

4、互动：

验电器能检验出物体所带电荷的多少吗？

小结：能，看张角的大小。

5、电荷

描述：电荷的多少叫电荷量，简称电荷。物理学中凡有“量”字的概念都表示了多少。电荷量用Q表示。单位是库仑，简称库，符号C。

（板书：电荷的多少叫电荷量，简称电荷（用Q表示）。单位是库仑，简称库，符号C。如：

Q棒=10-7C，Q云=20C）

6、原子的结构

①1897年，汤姆生发现中子，揭开原子是有结构的微粒。

②出示乒乓球，结合桃子李子的结构说明原子的核式结构。

③在原子中，原子核带正电，电子带负电

7、元电荷

在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫元电荷，用符号e表示。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。互动：请问多少个电子带的电量为1C？（板书： 最小电荷--—元电荷：e =1.6×10-19C）

8、显电性：

正常情况下，原子核所带正电荷与电子所带负电荷在数量上相等，整个原子呈中性，即对外不显带电性。如果在某种情况下（与其它物体作用时，如受外力作用时）原子核所带正电荷大于或小于电子所带电荷，原子则对外显电性。一般物体的原子所带正电荷总是不变的。（板书：正常情况下原子呈中性。中性原子得到电子带负电，中性原子失去电子带正电。）

9、自由电子可以移动

演示4：A、B两个验电器，使A带负电，B不带电，用金属棒连接A、B的金属球，可以看到B的铂片张开。

①你们看到B有什么变化？

② 互动：说明B的铂片上带上了电荷，它是怎么一回事呢？原来在A金属片上多余的电子的一部分，可以定向移动到B。

③想一想做一做：如果A带正电，电子又是怎样移动的呢？

（板书：可以定向移动的电子称为自由电子。）

静电的应用和防护

静电的应用

情景：静电技术，已经广泛应用于基础理论研究、信息工程、空间技术、计算机工程、大规模集成电路生产、环境保护、生物技术、选矿和物质分离、医疗卫生消毒、食品保鲜、石油化工、纺织印染、农业生产等各个领域。现正在形成一个新兴的“静电产业”。

问题：(1)除上述静电应用的实例外，你还知道哪些在生产和生活中的静电应用？

(2)简要说说静电复印机的工作流程。

(3)激光打印机、静电复印机和静电植绒利用了静电的什么特点？

解答：(1)静电应用技术种类繁多，但从技术角度大体可划分为：净化技术，如静电除尘；生物技术，如静电育种和静电杀菌；分离技术，如静电分选等。

(2)静电复印机的工作流程可简要归纳为：照明和聚焦成像、静电显影、转印和定影三步。

(3)主要利用静电可以吸引轻小物体(或正负电荷相互吸引)的特点。

静电的危害和防止(重点探究)

情景：1993江苏省某县化肥厂发生氢气泄漏，泄漏的氢气因摩擦起火造成火灾，导致人员伤亡，并造成了较大的经济损失。

事故经过是：该厂碳化车间清洗塔发生严重氢气泄漏。厂领导为了保证生产，要求在不停机、不减压的条件下采取临时堵漏措施，堵塞漏气处。操作工按照厂领导的要求冒险作业，用铁皮和橡胶板进行堵漏，但是失败，操作工再次冒险作业，用平板车内的胎皮企图包住泄漏处。堵漏时，由于塔内的压力较高，高速喷出的氢气与橡胶皮摩擦产生静电火花，导致起火。

问题：(1)根据上述事故描述，通过与同学共同讨论，你认为必须同时具备哪些条件才会产生这类事故？

(2)根据(1)中所得的结论，为防止类似事故的发生，应采用哪些措施？

解答：(1)静电最为严重的危害是引起爆炸和火灾。因此，静电安全防护主要是针对爆炸和火灾。

静电引起爆炸和火灾的条件可归纳为以下几点：①有产生静电的来源；②静电得以积累；③静电放电的火花能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量；④静电火花周围有爆炸性混合物

存在。

(2)静电安全防护正是从控制这四个条件着手的。控制前三个条件的实质是控制静电的产生和积累，是消除静电危害的直接措施。控制第四个条件是消除或减轻周围环境爆炸和火灾的物质性因素，是防止静电危害的间接措施。

控制静电的产生主要是控制工艺过程和工艺过程中所用的材料；控制静电的积累主要是设法加速静电的泄漏和中和，使静电不超过安全限度。接地、增湿、加入抗静电添加剂等均属于加速静电泄漏的方法，运用感应中和器属于加速静电中和的方法。

尖端放电与避雷针

问题：观察周围建筑物上安装的避雷针可以发现，尖尖的避雷针不但安装在高大建筑物的顶端，而且避雷针还通过导线(或金属)接地。避雷针为什么要做成尖尖的？避雷针为什么又要接地呢？

解答：避雷针顶部要做成尖尖的是根据尖端放电的原理。高大建筑物上安装避雷针，当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应到与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针的尖端，达到一定的值后便开始放电，建筑物上的电荷被中和。建筑物的另外一端与大地相连，与云层相同的电荷就流入大地。显然，要使避雷针起作用，必须保证尖端的尖锐和接地通路的良好，一个接地通路损坏的避雷针将使建筑物遭受更大的损失。

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