九年級理化 42 靜電(1):摩擦起電、感應起電與接觸起電詳解、庫倫定律與基本電荷、講義第 45-48 頁|史考特老師(最新課綱)
421 觀看·2026年3月14日 #九年級理化 #靜電 #摩擦起電 📖 解析看不見的電力!從電子得失到感應起電,掌握靜電力學的核心邏輯!
本集帶領同學攻略講義第 45 至 48 頁。電荷的移動決定了電的性質,老師將詳解:
摩擦起電 (Triboelectric Effect):為什麼絕緣體(如塑膠尺、絲綢)摩擦後會帶電?解析電子轉移與正負電的判定。
靜電感應與感應起電:針對導體,如何利用「異性電相吸」讓導體帶電?掌握接地(Grounding)在其中的關鍵角色。
接觸起電:當帶電體直接接觸導體,電荷如何平分?記住:接觸起電帶的是「同性電」。
庫倫定律 (Coulomb's Law):類比萬有引力,解析靜電力與電荷量成正比、與距離平方成反比的關係。
基本電荷 (e):認識密立坎油滴實驗確定的最小電量單位,理解電量的「不連續性」。
本集進度:講義第 45-48 頁 (起電方式比較、靜電感應原理、庫倫定律公式)
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⭐ 康軒版:第五冊 第四單元 [4-1 靜電]
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🎓 本集學習重點:
🔷 三種起電方式大 PK:解析講義第 45-46 頁。表格對照:摩擦起電(絕緣體)、感應起電(導體/異性電)、接觸起電(導體/同性電)。
[Image showing comparison between charging by friction, conduction, and induction]
🔷 基本電荷與電量單位:解析講義第 47 頁。掌握 1 庫倫 (C) 與一個電子電量之間的換算關係。
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🔷 學校上課請務必專心聽講。
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🔷 請以學校的教學為主,影片教學為輔。
💗 史考特老師的真心叮嚀:
🔷 記住!帶電的原因只有「電子的轉移」。質子被關在原子核內,是絕對不會動的!在講義第 46 頁的感應起電圖中,看到正電荷在動的選項一定是陷阱,千萬別選!
🔷 老師的解題觀察:很多學生會搞混「感應起電」與「接觸起電」最後帶的電性。老師有個口訣:「近感異,接同電」(靠近感應帶異性電,碰觸起電帶同性電),記住這六個字,考試不再卡關。
🔷 理化很簡單,只要你觀察入微。掌握了靜電的基礎,下一集 43 我們要進入「電流、電壓與電阻」,去看看電子流動起來後會產生什麼神奇的力量,大家加油!
⭐ 歡迎轉發給需要的孩子們,課程持續更新中....
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歡迎收看自然而簡單,我是花花老師
那今天晚上我們要教的是九年級國三的禮話
目前的進度呢,講的是第四章的電學
那電學有包含像靜電、電流、電壓、電阻、歐姆定律等等
這課程都很豐富
但是我們發現那個時間會比較長
所以我會安排多一點的時間來講解這個單元
好,那我們看一下在講義的第幾頁呢?
是四、五頁開始
不過四、五的話呢,這邊很多的重點同學可以自己讀過啦
你把它翻到四十八頁空白頁
自己做筆記,印象最深刻,好不好?
翻到四十八頁的空白頁
你把黑板講的全部抄下來,對你有幫助啦
那我們先講的是靜電
你那個筆記可以自己抄一下
什麼叫靜電?這個章節的重點叫靜電
這個大單元叫靜電
那靜電我把那個再劃兩槓,靜電
那靜電我們剛剛說呢,什麼叫絕緣體?
它上面沒有自由的電子
它的電子無法自由移動,所以叫絕緣體
為什麼絕緣體?它就沒有電子幫它帶電
它的電子不自由,不自由就不能動
不能動就不能幫它傳電
像我說的導體,像那個導線,像那個銅線
電線、金屬、導體,它上面有自由電子
所以通電的時候呢,這導體可以幫忙導電
那絕緣體的話呢,就是沒有
它沒有自由電子,它不自由啊
它電子很不自由,被拘束了,不能到處亂跑
所以不能幫它做傳導,所以不能導電
所以稱之為絕緣體
所以絕緣體也稱為不是導體
那讓這個絕緣體要起電的話呢
它的方法就稱之為摩擦起電
讓兩個絕緣體要產生電的話呢
那個方法叫做摩擦起電
它摩擦起電之後呢
它會同時帶有等量異性的電荷
為什麼會這樣子?
你看喔,這個是毛皮,這是塑膠瓷
兩個互相摩擦
那摩擦的時候你看喔
在毛皮的上面呢,很多一些正負正負
這些呢,它的電子都無法自由移動
都在它的表面上
正負正負不是圖喔
那塑膠瓷也是喔
它的表面呢,很多一些正負電
正負的電荷在它的塑膠瓷上
那我們在那個互相摩擦的時候呢
我們在摩擦的過程呢
它的電子會移轉,電子會跑掉
所以摩擦的時候呢
這個毛皮的電子
這個負電荷,就跑到這個瓷上面來了
摩擦的過程,這負電荷就移走了
摩擦的過程,因為它本身是絕緣體
它的那個電荷在它的表面上
那摩擦的過程的時候,電子會跑掉
所以電子跑到這邊來
那跑到這邊來之後呢
好啦,你看喔
其他呢,沒有跑掉的
像這個正負正負的,它是中性
中性就不要理它,對不對
結果它跑過來之後呢,你會發現
這塑膠瓷呢,它平白無故
就多了三個負電荷,有沒有
所以塑膠瓷本身就帶負電
那這時候毛皮怎麼樣
它就會帶正電,就知道嗎
所以摩擦起見是說
兩個絕緣體它不能導電
互相摩擦的時候呢
這個時候電子發生了移轉
從毛皮的電子移轉到塑膠瓷上
所以塑膠瓷就會帶負電
它負電比較多
因為正負正負是中性啦
一正一負就是中性啦
這不理它不理它不理它不理它
多出三個負
所以塑膠瓷帶負電,毛皮帶正電
那這個時候呢
我們的課本就會拿很多東西來摩擦
主要講這兩個
它用玻璃棒叫波棒
用波棒去摩擦絲捲
或是毛皮去摩擦塑膠瓷
同學這個時候要注意一下
你要去背一下誰帶正電誰帶負電
那好不好記啦
我跟你講這樣記
玻璃棒它帶正電
絲捲帶負電
毛皮帶正電
塑膠瓷帶負電
有時候那玻璃棒去摩塑膠瓷
跟你講不會這樣子考啦
它不會用玻璃棒去摩塑膠瓷
所以你不要去理它知道嗎
所以玻璃棒遇到絲捲的時候呢
它是玻璃棒帶正電
絲捲帶負電
毛皮跟塑膠瓷的時候呢
毛皮帶正電塑膠瓷帶負電
那好不好記呢跟你講個小技巧
我也是看別人這樣講的
怎麼記呢
玻璃棒的玻有個皮字
毛皮有個皮字
有皮帶正電
它的小技巧就是
有皮的就帶正電
有皮這個字的就帶正電
這樣你比較好記了
所以玻璃棒的玻有個皮字
所以帶正電
毛皮有個皮字帶正電
所以有皮帶正電
這小技巧這樣會比較好記
所以兩個絕緣體它要有電的話
要透過摩擦起電
用摩擦的方式讓它產生電荷
叫做摩擦起電
那這個是絕緣體的部分
好再來我們要介紹的是導體的部分
那這邊好了嗎
好的我要把它擦掉了
好那我們現在要介紹的是
第二個講的是那個
導體的一個靜電感應
那導體
導體呢它上面有自由電子
可以幫忙它去做
傳導電流的動作
就稱之為導體
那導體一般來講是那個
金屬比較多
那金屬是可以導電的
那非金屬有例外
就是那個碳棒
碳棒是可以導電的非金屬
那其他就是金屬
它是可以導電的
所以導體就像一般的金屬導線
像是電線啊
銅線鋁線各種線
主要是可以做成金屬的細絲的線
都是可以做導電
那什麼叫靜電感應
靜電感應這樣子
靜電感應是說呢
金屬導體受到靜電力的作用
使得導體內的正負電荷
暫時分開的現象
就稱之為靜電感應
它是一種感應
靜電感應
那怎麼樣呢
它拿一個摩擦好的玻璃棒
靠近這個銅片
這銅片本身不帶電
那玻璃棒是經過摩擦之後靠近它
問題來了
玻璃棒摩擦之後帶什麼電
剛剛老師有說過
看到這個皮質帶正電
所以這個玻璃棒的外圍
它都帶正電
因為它是一個絕緣體
所以它的那個電荷
都分佈在這個玻璃棒的外層
它的外層
就會帶這個正電荷
所以靠近銅片的時候呢
會發生一個現象
銅片的上面呢
有很多的電荷
它都正負正負在一起
它是呈現中性的
所以它是正負正負都有
那一旦我這個
正電荷靠近的時候呢
它跟磁鐵一樣
會同性相斥
異性相吸
所以我這個正電荷靠近的時候呢
那個負電荷怎麼樣
就被吸引過來了
吸引過來之後呢
會呈現一個暫時分開的現象
變成說這個負的呢
本來是在這邊的
就全部擠到這邊來
負負負負負負負
正正正正正正正
隨便寫啦
應該一樣多啦
這個時候你看喔
因為正電靠近它
所以這個橘色不要看
它就跑成兩邊的
負電往右邊靠
正電往左邊靠
這是一個暫時分開的現象
當我把玻璃棒一拿走之後呢
又回復到中間這個狀態
橘色的狀態
正負正負分佈在均勻的分佈
所以這種一靠近就有
一離開就沒有的
稱之為靜電感應
它用靜電力去感應它
所以稱之為靜電感應
這靜電
指的是靜電力
用靜電力去感應它
讓它的電荷暫時分開的現象
就稱之為靜電感應
那其中玻璃棒因為帶正電嘛
所以靠近的時候負電就跑過來
那負電荷跑過來之後呢
正電荷就在另外一邊
所以它把負電正電荷暫時分開的現象
就稱之為靜電感應
這樣有聽懂嗎
這個很重要
聽懂之後呢
我們要利用靜電感應的方式
去讓它產生電荷
產生一個帶正電帶負電
這方法就稱之為感應起電
那我把這個先擦掉
好啦我們要做個解釋了
來看這邊
那現在講的是靜電裡面的導體
讓導體帶電的方法
有兩種
一種稱之為感應起電
一種是接觸起電
那感應起電
又稱之為接地法
那接觸起電
又稱之為接觸法
感應起電的話它的電
會產生的是異性電
那接觸起電的電荷
產生出來會是同性電
那麼這個呢講的是感應起電
它怎麼做的
它先利用靜電感應的方式呢
讓這個帶負電的
一個磁
塑膠磁
這塑膠磁本身呢它帶負電
然後靠近這一個
本來是帶中性的一個球
金屬球
這金屬球本身中性的
所以你這個負電的磁靠近的時候呢
因為靜電感應
注意喔靜電感應
所以呢導致這個金屬球
的電荷暫時分開
怎麼分開
因為這個磁帶負電
所以正電靠左邊負電靠右邊
暫時分開
那分開了之後呢
這個時候呢這個動作維持不要動
看到這個圖
我用手去碰它
這邊可以是接地先用手去碰
我手去碰的時候呢
因為這個負電在右邊
電子會移動
所以我手去碰的時候這負電荷呢
就跑到我的手去了
這負電荷就跑掉了
跑掉之後呢我再把這磁拿走
這個時候這金屬球呢
因為負電荷跑掉了
所以它剩下正電荷就變成帶正電
再一次喔
我們拿一把塑膠磁靠近它
那靠近的時候呢因為靜電感應
導致這個
不帶電的金屬球
它的電荷暫時分開
暫時分開一樣不帶電
因為正跟負都一樣多
那磁會靠近
磁靠近的時候磁帶負電嘛
所以正電荷在左邊負電荷在右邊
這兩個是因為異性相吸
所以這邊負這邊正正的在這一排
這個時候這個狀態維持不要動
磁不要拿走喔磁不能拿走喔
磁一樣維持這麼近的距離
這個時候呢我用手去碰這個球
金屬球
我一碰的時候呢這個負電荷
就跑到我的手裡面去了會流走
或者接地心都可以
所以碰的時候呢
這個負電荷就跑掉了
我畫個跑掉的圖
就是這個都跑掉了
這這這就跟著跑下來了
跑掉了
跑掉之後呢我再把這個磁拿走
這個時候有沒有金屬球
本來是正負電一樣多
可是負電荷跑掉了
所以變成帶正電的金屬球
用這方式讓這個導體
可以產生電荷的方法
就稱之為感應起電
先用靜電感應
然後之後讓它起電
所以稱之為感應起電
這個有沒有問題
這個很簡單應該沒問題
再來我講的是接觸法
我把下面的擦掉了
我們現在講的是導體
讓它帶電的方法
剛剛說了兩種
一種是感應起電叫接地法
碰它一下
讓電流跑掉
第二種稱之為接觸法
直接碰叫接觸法
又稱之為接觸起電
那怎麼操作呢
首先呢這顆金屬球
一樣是不帶電的金屬球
就是它的電荷是正負都一樣多
它是不帶電的
那不帶電的話呢
這個時候我就拿一個玻璃棒靠近它
那玻璃棒有皮製
所以它帶正電
那這個時候呢
這個球會因為靜電感應
導致正負電荷
暫時分開而被吸引過來
對不對沒錯吧
因為這個球這個玻璃棒帶正電
而這個球是中性的
它不帶電
所以我玻璃棒靠近的時候
它會被我吸引過來
它會微微的靠近它
那靠近它沒有碰到喔
那什麼叫接觸起電
就是要碰到
我用玻璃棒去碰它
一碰的時候呢
玻璃棒的正電荷
就會跑過去
跑過去的時候呢
這個時候怎麼樣
它這個金屬球它的正電荷就變得比較多
因為正電荷變多了
變多之後呢
我玻璃棒本身帶正電
所以一碰一下它馬上彈開
彈開的理由是因為
它也帶正電
同性會相次
所以這個金屬球就被彈開來了
就維持這樣的狀態
所以當我把玻璃棒拿走的時候呢
這個金屬球它就維持
一樣帶正電
所以接觸起電是看誰
看這個棒子本身
如果它是負電碰它它就生負電
如果正電碰它它就生成了正電
這樣有沒有概念
我再說一次喔
這個金屬球本來是不帶電
那我那個時候呢拿玻璃棒
它帶正電的去靠近它
靠近的時候呢這金屬球喔
會因為這個玻璃棒帶正電
而被感應到
這稱為感應
靜電感應喔
靜電感應之後呢它讓電荷暫時分開
分開的時候呢
當我玻璃棒碰到它之後呢
這個時候正電荷會跑過去
事實上是負電荷跑走啦
負電荷跑到玻璃棒上面來
這個時候呢
它這個金屬球本身
因為帶正電的變得比較多
這個時候它玻璃棒也帶正電
這個球也帶正電
兩個同性會相斥
所以它碰到馬上會彈開來
這個是接觸起電的一個情況
這樣子有沒有問題
OK喔 再來喔
還有筆記還沒做完喔
再來我講的是那個
庫侖定律喔
現在講的這個是靜電力
裡面的庫侖定律
什麼叫庫侖定律呢
先看這公司喔
它這 F 就是靜電力
靜電力的大小呢
這個 K 是常數喔
先不用理它喔
它是 R 平方分之 QQ
Q1 乘 Q2
R 指的是距離
Q1 Q2 是說兩個帶電的靜電力
譬如說一個帶正一個帶負
一正一負的時候呢
就是同性
異性會相惜啦
如果兩個正同性就相斥
兩個負電荷的
譬如說這個也帶負電這個也帶負電
兩個會排斥
同性相斥
一個帶正電一個帶負電
會相惜叫同性相惜
異性相惜喔
是同性相斥異性相惜的原理
就稱之為靜電力
那這靜電力呢
它的大小
是跟這個有關係喔
就稱之為庫侖定律
因為分母是放距離
分子是放那個兩個電量互乘
所以庫侖靜電力
跟兩個帶電體的
電量乘積乘正比
距離平方乘反比
記一下喔
這兩個庫侖靜電力
兩個帶電體它的靜電力大小
會跟電量乘積乘正比
距離平方乘反比
這公是在這裡喔
那什麼叫做電量呢
電量就是Q
那Q的那個單位是庫侖
所以庫侖是說呢
形容這個電量有多少
這電量你可以想像是一個一杯水
那一杯水就是電量的概念
所以電量是它容量有多少
電的容量叫電量
那什麼叫基本電荷呢
基本電荷是說呢
一個電子的電量是多少
一個電子 電子很微小
一個電子的帶電量呢
電子是帶負電叫一負
它是負的1.6
乘上10的
-19次方庫侖
這個要背下來喔
一個電子的帶電量是多少呢
它是1.6乘上10的-19次方庫侖
因為是電子帶負電
所以會表達說它是負的1.6
乘上10的-19次方庫侖
庫侖代號是C
那這個時候呢
判別一下喔
只要是這個一個電子的電量的倍數
就是合理的電荷
要考你說喔
哪些是不合理的
比如說0.2庫侖合不合理
因為呢
一個電子的電量非常的微小
它只有負1.6乘上10的-19次方庫侖
它是非常非常的小
所以一庫侖就會有很多很多的電子
所以這個是合理的
這沒有不合理喔
換中間這一個
那5乘10的-19次方庫侖
這合理嗎
我們剛剛有說過喔
它那個電量的大小
都是這個基本電荷的整數倍
什麼意思呢
所以你看喔
都是10的-19次方
這邊是1.6
這邊是5
1.6的幾倍變成5
它的整數倍不會變5
所以這個是不合理的
這個是不合理
因為它不是一個整數倍
不是一個基本電荷的整數倍
就是不合理
那下一個
那這樣子
3.2乘上10的-19次方庫侖
這合理嗎
有時候老是不合理
因為它沒有帶負電
而未必喔
如果這講是子子的話
兩個子子的電量
就是它的兩倍
這負不要理它
把它乘兩倍
兩倍就變3.2乘上10的-19次方庫侖
所以這個電量大小
剛好是兩個子子
所以這個是合理的
只要是整數倍就合理
那這負號是因為它是電子
帶負電
所以刻意寫一個負的1.6乘上10的-19次方
的庫侖的一個電量
這樣有沒有問題
所以基本電荷的電量是多少呢
就是1.6乘上10的-19次方庫侖
如果講到電子
它就會寫負電
這是那個基本電荷的部分
這個是庫侖定律
那今天我們主要是把那個
第四章的靜電力的一些課程內容
先做一個描述
我們下一次上課就來做題目了
好那我們就介紹到這裡啦
掰掰