13.1从闪电谈起

同学们，大家好。今天我们开始讲第十三章，探究简单电路。第一节，从闪电谈起。

    在实际生活中，我们会看到这样一种现象，用笔在头发上摩擦几下，再用笔的一端靠近小纸片，可以看到，小纸片会被吸起来。

    在这里，摩擦过的笔能够吸引小纸片这样的轻小物体，我们就说笔带了电。带电体能够吸引轻小物体。是带电体的一种性质。

      这种通过摩擦的方法使物体带电的现象叫做摩擦起电现象。

那么摩擦起电的实质是什么呢？是创造了电荷吗?

     我们知道，物体都是由原子组成的，原子内部有带正电的质子和带负电的电子。正常情况下，质子带的正电荷与电子带的负电荷相等，所以物体不带电。但不同的物体对电子的束缚能力不同，在摩擦过程中，对电子束缚能力强的物体就会得到电子，使物体的负电荷多于正电荷，从而使物体带负电。对电子束缚能力弱的物体就会失去电子，使物体的负电荷少于正电荷，从而使物体带正电。

     所以说，摩擦起电的实质不是创造了电荷，而是电子的转移。（注意不是质子的转移，也不是正电荷的转移）。

       得到电子的物体会带负电，失去电子的物体会带正电。

    用丝绸摩擦过的玻璃棒会带正电，是因为在摩擦过程中，玻璃棒失去了电子，而丝绸会得到电子带负电。

    用毛皮摩擦过的橡胶棒会带负电，是因为在摩擦过程中，橡胶棒得到了电子，而毛皮会失去电子带正电。

   研究表明，自然界中只存在两种电荷，一种与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同，叫做正电荷。

   另一种与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同，叫做负电荷。

我们做一个简单的实验：

将两个带正电的玻璃棒靠近时，会发现它们相互排斥。

将两个带负电的橡胶棒靠近时，也会发现它们相互排斥。

将一个带正电的玻璃棒和一个带负电的橡胶棒靠近时，会发现它们相互吸引。

通过这个实验，我们可以得出电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

闪电是带异种电荷的云层间或者带电云层和大地间的一种放电现象。物体带电时，它的尖端容易产生放电现象，这种现象叫做尖端放电。

我们怎样知道物体是否带电呢？

在实验室里用一种叫做验电器的仪器来检验物体是否带电。它的主要结构有金属球，金属杆，金属箔。

两个金属箔正常情况下是闭合的。

当带正电的物体接触不带电的验电器的金属球时，就会有一部分电子从金属箔转移到带正电的物体上，这两个金属箔由于失去电子带上了同种正电荷，互相排斥而张开。

当带负电的物体接触不带电的验电器的金属球时，就会有一部分电子从带负电的物体转移到金属箔上，这两个金属箔由于得到电子带上了同种负电荷，互相排斥而张开。

当不带电的物体接触不带电的验电器的金属球时，验电器的两个金属箔不会张开。

所以我们可以根据金属箔是否张开来判断物体是否带电，但不能确定物体带了什么电，可能是带负电也可能的是带正电。

所以说，验电器是检验物体是否带电的仪器。

验电器的原理是：同种电荷相互排斥。（注意没有异种电荷相互吸引）

带电体所带的电越多，验电器的金属箔张开的角度就越大。

在我们生活中，有很多的静电现象。我们对于静电的应用有：静电喷涂，静电复印，静电除尘等等。这些的原理大部分是给物质微粒带上某种电荷后，这些带电微粒就能在异种电荷的吸引下定向运动。

我们生活中，电风扇扇久了之后，扇叶上会积累大量的灰尘，主要是因为，扇叶在扇动时，与空气摩擦，摩擦起电，使扇叶带上电，由于带电体能够吸引轻小物体，所以灰尘会被吸附在扇叶上。

静电也会造成危害，所以我们需要防护，比如利用物体尖端容易放电的现象，在建筑物的高处安装避雷针。

在油罐车的尾部安装一根铁链也是为了避免静电带来的危害。

下面我们来分析一道题目：将用丝绸摩擦过的玻璃棒和用细线悬挂着的轻质小球靠近。如果小球被吸引，那么小球带什么电呢？如果小球被排斥，那么小球带什么电呢？

因为带电体可以吸引不带电的轻小物体，异种电荷之间互相吸引。所以如果小球被吸引，那么这个小球带负电或者不带电。

因为同种电荷互相排斥，所以如果小球被排斥，那么这个小球带正电。

在分析这类题目时，要注意吸引有两种情况，可能是异种电荷互相吸引，也可能是带电体能够吸引不带电的轻小物体。而排斥只有一种可能，那就是同种电荷互相排斥。

这一节我们就讲到这里，同学们，再见。