高中物理 第1章 静电与静电场 第1节 认识静电教师用书 鲁科版选修11

第1节认识静电

1.基本知识

(1)不同材料的物体经过摩擦后能吸引轻小物体的现象称为“电化”或“带电”．

(2)通过摩擦可以使物体带电，而且摩擦可以产生两种不同的电荷．

2．思考判断

(1)“顿牟掇芥”记载的是摩擦生电现象．(√)

(2)电荷间的相互作用规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．(√)

1.基本知识

(1)物质的结构

物体是由原子组成的，原子则是由带正电的原子核以及环绕原子核运动的带负电的电子组成的．而原子核又是由质子和中子组成的．质子带正电，中子不带电．在一般情况下，物体内部的原子中电子的数目等于质子的数目，整个物体不带电，呈电中性．

(2)两种电荷：自然界中存在着两种电荷，它们分别为正电荷和负电荷．用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷；用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷．

(3)物体带电的三种方式：摩擦起电、感应起电、接触起电．

2．思考判断

(1)带电体靠近导体，导体感应起电，拿走带电体，导体仍然带电．(×)

(2)感应起电的实质是带电体的电荷飞到了导体上．(×)

3．探究交流

现仅有一带正电的电荷A和一个完整不可拆的导体B(A、B都带有绝缘支架)，你能否使导体B带上正电或负电？试用学过的知识简要分析．

【提示】起电的方式有摩擦起电、接触起电、感应起电，若选择让A、B直接接触的方式，可使导体B带上正电；若选择用A去靠近B，用感应的方式让B带电，似乎还缺少一个导体C，其实人是一个很好的导体，在A靠近B时，用手触摸B，拿开手后再取走A，B 则带上了负电.

1.

任何孤立系统的电荷总数保持不变．在一个系统的内部，电荷可以从一个物体转移到另一个物体．但是，在这个过程中系统总的电荷是不改变的．

2．思考判断

(1)物体带电的实质是电荷的转移．(√)

(2)三种起电方式中，感应起电违背了电荷守恒定律．(×)

3．探究交流

在干燥的冬天，你也许有过这样的经历：当你经过铺有地毯的走道来到房间门口，在伸手接触金属门把手的一刹那，突然听到“啪”的一声，把你“猛击”一下，弄得你虚惊一场(如图1­1­1所示)，想一想这是为什么？

图1­1­1

【提示】人在地毯上行走，由于脚与地毯的摩擦，时间久了人身上会带有因摩擦而产生的大量电荷，当人手与金属门把手接触的瞬间放电，会发出“啪”的声响，同时人感到有触电的感觉．

1．摩擦起电的原因是什么？

【提示】电子的得失．

2．接触起电时电荷的分配有什么规律？

【提示】两个完全相同的导体球等分总电量．

3．感应起电有怎样的规律？

【提示】导体两端感应出等量异种电荷．

1．摩擦起电

(1)用摩擦的方法使物体带电：两个不同种类的物体相互摩擦，其中一个物体失去电子而带正电，另一个物体获得电子而带等量的负电．

(2)摩擦起电的原因：不同物质组成的物体，由于原子核对核外电子的束缚能力不同，在摩擦过程中由于摩擦力做功，对核外电子的束缚能力弱的原子失去电子而带正电，对核外电子的束缚能力强的原子获得电子而带负电，且两个物体带等量的正、负电荷．2．接触起电

(1)方法：用一个不带电的物体去接触另一个带电的物体，带电物体的净电荷的一部分就会转移到原来不带电的物体上，使原来不带电的物体带电．

(2)规律：两个完全相同的导体球发生接触时，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分；两个导体球分离后，各带等量的同种电荷(恰好中和时，两导体球都不带电)．

3.感应起电

(1)方法：用带电的物体靠近没有带电的物体，也能使没有带电的物体带电．例如，将一个带电的物体靠近一个原来没有带电的金属导体，金属内部的自由电子就会发生移动，从而在导体表面出现“感应电荷”．如果将带电的物体靠近绝缘体，绝缘体内部的电子虽然不会自由移动，但带电物体的作用会使绝缘体内部电子的方向发生改变，出现“极化”现象，使其带电．

(2)规律：感应起电时，原来不带电的导体的两端同时感应出等量的异种电荷，且靠近带电体一端感应出的电荷与带电体带的电荷是异种电荷，远离带电体一端感应出的电荷与带电体带的电荷是同种电荷．

关于电现象，下列叙述正确的是( )

A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电

B．摩擦可以起电是普遍存在的现象，相互摩擦的任意两个物体总是同时带等量异种电荷

C．带电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性

D．摩擦起电是通过摩擦创造了等量的异种电荷的过程

【审题指导】摩擦起电的过程是一个物体失去电子、另一个物体得到电子的过程．玻璃棒并不是跟任何物体摩擦都带正电．两种物质比较，看哪一种更容易失去电子，才能决定摩擦起电的结果．

【解析】使物体带电的实质就是电荷重新分布，使原来不带电的物体带了电．电荷既不能创造，也不能消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体，在任何转移的过程中，电荷的总量不变．

【答案】 C

使物体带电的三种方式都是使电荷重新分布，但电荷的总量是保持不变的．

1．在感应起电中带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，如图1­1­2所示M处将( )

图1­1­2

【导学号：31870000】A．带正电

B．带负电

C．不带电

D．以上答案均有可能

【解析】由同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，导体中的负电荷被排斥到M 处，所以选项B正确．

【答案】 B

1．物体带电的实质是什么？

【提示】电荷的转移．

2．各种起电现象是否都遵守电荷守恒定律？

【提示】是．

1．物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间电荷的重新分配．

2．“起电”并不是创造电荷，只是电荷在不同物体或物体不同部分间的转移．当一个物体得到电荷时，其他物体失去电荷；它所得到的电荷就是其他物体失去的电荷．任何孤立系统的电荷总数保持不变．在一个系统的内部，电荷可以从一个物体转移到另一个物体，但