新高中物理1.1认识静电学案(含解析)粤教版选修31
高中物理第一章电场第一节认识静电学案粤教版选修3_1
第一节 认识静电的电荷量.1.两种电荷自然界中的电荷有____种,即________和________.如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是________;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是________.同种电荷相斥,异种电荷相吸.2.电荷量物体所带电荷一般是不同的,电荷的多少叫________,正电荷的电荷量用______来表示,负电荷的电荷量用______来表示.等量的异种电荷完全抵消的现象叫做______.3.元电荷电子和质子带有__________电荷,其电荷量为e =________.因所有带电体的电荷量等于e 或e 的整数倍,所以将电荷量e 称为________.预习交流1一个带电小球所带电荷量为q ,则q 可能是( ).A .3×10-19 CB .1.6×10-17CC .0.8×10-19 CD .9×10-19 C4.起电使物体起电的方式有________、__________、__________等.物体起电的实质是______电子或______电子.5.电荷守恒定律电荷既不能______,也不能______,它们只能从一个物体______到另一个物体,或从物体的一部分______到另一部分.预习交流2有同学认为用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,因此玻璃棒没有负电荷,他的观点正确吗?你是怎样认识这个问题的?答案:1.两 正电荷 负电荷 正电荷 负电荷2.电荷量 正数 负数 中和3.等量异种 1.6×10-19 C 元电荷预习交流1:B 解析:由于所有带电体的电荷量等于e 或者是e 的整数倍,而e =1.6×10-19 C ,可知B 正确.4.摩擦起电 感应起电 接触起电 得到 失去5.创造消失 转移转移预习交流2:答案:不正确.在丝绸和玻璃棒摩擦过程中,玻璃棒中的一部分负电荷转移到了丝绸上,从而使得玻璃棒上的正电荷多于负电荷.从而使玻璃棒显示正电,所以该同学的认识是错误的.一、三种起电方式怎样使物体带上静电?起电的方法有哪些?如图所示,不带电的枕形导体的A 、B 两端各贴有一对金箔,当枕形导体的A 端靠近一带正电导体C 时( ).A .A 端金箔张开,B 端金箔闭合B.用手触摸枕形导体后,A 端金箔仍张开,B 端金箔闭合C .用手触摸枕形导体后,将手和C 都移走,两对金箔均闭合D .选项A 中两对金箔分别带异种电荷,选项C 中两对金箔带同种电荷二、电荷守恒定律前面学习了三种不同的起电方式,其本质都是电子的得失.那么,在一个封闭的系统中,电荷能随便增多或减少吗?1.目前普遍认为,质子和中子都是由称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成.u 夸克带电荷量为23e ,d 夸克带电荷量为-13e ,e 为元电荷,下列判断正确的是( ). A .质子是由一个u 夸克和一个d 夸克组成,中子是由一个u 夸克和两个d 夸克组成B .质子是由两个u 夸克和一个d 夸克组成,中子是由一个u 夸克和两个d 夸克组成C .质子是由一个u 夸克和一个d 夸克组成,中子是由两个u 夸克和两个d 夸克组成D .质子是由两个u 夸克和一个d 夸克组成,中子是由两个u 夸克和两个d 夸克组成2.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带有电荷量Q A =6.4×10-9 C ,Q B=-3.2×10-9 C ,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移?1.在一定条件下,电荷是可以产生和湮没的,但电荷的代数和不变.2.导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.形状、大小完全相同的导体接触时,电荷量平均分配;形状、大小不相同的导体接触时电荷量不能平均分配.3.用完全相同的导体接触带电时电荷量的分配情况:(1)用带电荷量是Q 的金属球与不带电的金属球接触后,两小球均带Q 2的电荷量,电性与原带电金属球电性相同.(2)用带电荷量Q 1与带电荷量Q 2的金属球接触,若两球带同种电荷,则每个小球所带的电荷量均为总电荷量的一半,即Q 1+Q 22,电性与两球原来所带电荷的电性相同.若两球带异种电荷,接触后先中和等量的异种电荷,剩余电荷量平均分配,电性与接触前带电荷量大的球的电性相同.1.下列叙述正确的是( ).A .摩擦起电是创造电荷的过程B .接触起电是电荷转移的过程C .玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D .带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮没2.有关物体带电的下列说法,其中正确的是( ).A .若物体带正电,则说明该带电体内只存在质子B .若物体带负电,则说明该带电体内只存在电子C .若物体不带电,则说明该带电体内不存在质子和电子D .若物体带负电,则带电体内既存在质子又存在电子,且电子数比质子数多3.关于电荷量,下列说法错误的是( ).A .物体的带电荷量可以是任意值B .物体的带电荷量只能是某些值C .物体的带电荷量最小值为1.6×10-19 CD .一个物体带1.6×10-9 C 的正电荷,这是它失去了1.0×1010个电子的缘故4.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN 在其下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A 靠近导体的M 端,可能看到的现象是( ).A.只有M端验电箔张开B.只有N端验电箔张开C.两端的验电箔都张开D.两端的验电箔都不张开5.10-7 C的负电荷含有多少个电子?答案:活动与探究1:答案:摩擦起电,接触起电,还有感应起电.迁移与应用1:BD 解析:根据静电感应现象,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A端出现了负电,在B端出现了正电,这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布,金箔上带同种电荷相斥而张开.选项A错误.用手触摸枕形导体后,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部甚至地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合,选项B 正确.用手触摸导体时,只有A端带负电,将手和C移走后,不再有静电感应,A端所带负电便分布在枕形导体上,A、B端均带有负电,两对金箔均张开.选项C错误.由以上分析看出选项D也正确.活动与探究2:答案:不能.迁移与应用2:1.B 解析:根据质子的带电荷量为e,所以质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,212=33e e e⨯-;中子不显电性,所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成,212=033e e-⨯.故选项B正确.2.答案:见解析解析:当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先与正电荷中和,剩余的正电荷再重新分配,由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量:Q A′=Q B′=(Q A+Q B)/2=996.410 3.2102--⨯-⨯C=1.6×10-9 C.在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带Q B′的正电.当堂检测1.B 解析:电荷是不能创造的,摩擦起电实质是电子转移的过程,但摩擦起电时电子应从对电子束缚力弱的物体转移到束缚力强的物体上,所以玻璃棒并不是和什么物体摩擦都带正电.带等量异种电荷的两个物体接触后,电荷会消失,这种现象叫中和.一对正、负电子转化为光子,才是湮灭.故只有B 正确.2.D 解析:物体内总是同时存在质子和电子,物体对外显示带电,实质是其内部电子数与质子数不相等.即使物体对外不显示带电,其内部也存在电子和质子,只是电子数和质子数相等.3.A 解析:电荷量的最小值为元电荷,即1.6×10-19 C ,物体实际带电荷量只能是元电荷的整数倍.一个物体失去1.0×1010个电子,则其带正电荷量为1.0×1010×1.6×10-19 C=1.6×10-9 C ,故B 、C 、D 的说法都对,所以错误的说法为A .4.C 解析:当带负电A 球靠近M 端时,由于静电感应,在M 端有正电荷,负电荷移动到N 端,而且M 、N 两端电荷量相等,所以两端验电器箔片都张开.5.答案:6.25×1011解析:因为1e =1.6×10-19 C所以n =Q e =10-71.6×10-19=6.25×1011.。
高中物理第一章电场第一节认识静电教学案粤教版选修3.doc
第一节认_识_静_电1.自然界中有两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.使物体带电的方式有三种,分别是摩擦起电、感应起电、接触起电,这三种起电方式本质都是电子的转移,而不是凭空创造了电荷,起电的过程遵循电荷守恒定律。
3.电子或质子所带的电荷量是最小的电荷量,这个电荷量叫元电荷,用e表示,e=1.60×10-19 C。
一、电荷及起电方法1.电荷及作用(1)两种电荷正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
(2)作用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.三种起电方式图111(1)摩擦起电;(2)接触起电;(3)感应起电。
二、电荷守恒定律1.电荷量它表示电荷的多少,其单位是库仑,简称为库,用C表示。
2.元电荷最小的电荷量叫做元电荷,用e表示,则e=1.60×10-19_C。
3.电荷守恒定律电荷既不能创造,也不能消失,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。
在转移过程中,电荷的代数和不变。
1.自主思考——判一判(1)丝绸与任何物体摩擦后都带负电。
(×)(2)两物体摩擦后,一定带等量异种电荷。
(×)(3)将带电体靠近验电器金属球和带电体与验电器金属球接触,验电器箔片都会张开,但二者本质不同。
(√)(4)元电荷实质上是指电子和质子本身。
(×)(5)一个带正电的金属球与一个不带电的金属球接触,带正电的金属球电荷量减少是因为带正电金属球的部分正电荷转移到不带电的金属球中。
(×)2.合作探究——议一议(1)不带电的物体内部是否有电荷?提示:不带电的物体内部有电荷,正负电荷电量相同,故对外不显电性。
(2)带有等量异号电荷的金属球接触后会发生电荷的中和,此时电荷被消灭了吗?提示:中和时,系统所带电荷的代数和不变,电荷并没有消失,只是正、负电荷数相等,从而对外显电中性。
高中物理1.1认识静电2课时教案粤教版选修31
1.1、认识静电一、教学目标1、知道一些静电现象,并能解释这些现象的成因2、知道三种起电方式,并能理解三种起电方式的物理实质3、知道什么是元电荷,理解电荷守恒定律二、教学重难点1、理解感应起电的物理实质2、理解电荷守恒定律三、教学难点感应起电的物理实质。
四、教学与教法探究、讲授、讨论、练习五、教学器具:多媒体六、教学课时:2课时教学过程(第一课时)一、新课引入在新的年级,我们迎来了另外一个分支——电学。
电学也是物理学中的一个重要分支,内容很丰富,而静电学又处在电学中的门户位置。
请大家翻开教材……进入第一章——《电场》,先看第一节“认识静电”。
(板书)1.5 认识静电(标题)二、进行新课1、你知道哪些静电现象?☆学生:冬天脱衣服……再请大家翻开教材P2…大家再看两个视频素材——(课件展示视频:a、怒发冲冠;b、静电放电现象。
…)演示1:让须状物带电,须张开。
演示2:静电放电。
静电放电和自然界的雷电有什么联系?2、电荷有种;电荷的多少用什么来量度?☆学生:用电量。
3、电荷之间可以发生相互作用,同种电荷相互;异种电荷相互。
☆学生:排斥;吸引。
刚才演示的“怒发冲冠”现象,就是同种电荷相互排斥的效果……让我们继续深入地研究静电现象——一、起电方法的实验探究思考与交流:怎样使物体带上静电?起电的方法有哪些?☆学生:摩擦起电。
(板书)毛皮摩擦的橡胶棒带…电,丝绸摩擦过的玻璃棒带…电。
☆学生:负;正。
其实,除了摩擦起电,还有更加简单的起电方式——1、接触起电:相互接触的物体带上电荷的现象。
一般是带电的物体上电荷,往没有带电的物体上转移。
或者带电较多的物体往带电较少的物体上转移。
实质:电荷的直接转移。
(而且转移的是同种电荷。
)摩擦起电时,毛皮摩擦橡胶棒使橡胶棒带负电,毛皮会不会带电?☆学生:会。
带什么电?☆学生:正电。
2、摩擦起电(板书):相互摩擦的物体带上异种电荷的现象。
相互摩擦的物体为什么会带上异种电荷?☆学生思考……原来,所有的物质都是由原子组成的,而原子又由……;不同原子的原子核对核外电子的约束力大小并不相同,当物体相互摩擦,两种原子核紧紧挨在一起,就出现了约束力大小的竞争……实质:不同原子的外层电子得失。
2024-2025学年高中物理第1章电场第1节认识静电教案粤教版选修3-1
本节课旨在培养学生的物理学科核心素养,特别是在以下几个方面:首先,通过探究静电现象,提升学生的科学探究能力,使其能够运用科学方法观察现象、提出假设、设计实验并分析结果。其次,强化学生运用数学工具解决物理问题的能力,尤其是在描述电荷分布和电场强度时运用几何图形和数学公式。再次,深化学生对物理概念本质的理解,如通过认识静电了解电荷守恒定律的内涵,培养其科学思维和物理观念。最后,通过静电在生活中的应用和防治措施,提高学生的科学态度与社会责任感,使其认识到科学技术的应用对环境和社会的影响。
6.知识拓展
现在,我们知道了静电现象,那么如何描述静电场呢?接下来,我将给大家介绍电场强度和电场线。请大家观察教材中的电场线图,思考电场线是如何反映电场强度和方向的。(学生观察并回答)电场线从正电荷出发,指向负电荷,线的密度表示电场强度的大小。
7.应用与防治
静电在我们的生活中有着广泛的应用,如静电复印、静电喷涂等。同时,静电也可能带来一些危害,如引发火灾、损害电子设备等。那么,如何防治静电呢?请大家阅读教材中关于静电防治的部分,并分享你们的学习心得。(学生分享心得)正确使用防静电设备和材料,保持环境湿度,是防止静电危害的有效方法。
四、教学资源准备:确保每位学生人手一本粤教版选修3-1教材,提前分发与本节课相关的学习资料。准备多媒体资源,包括静电现象的图片、电荷分布和电场线的动态图表、静电应用与防治的视频等,以增强直观感受。实验器材方面,准备电荷感应实验装置、静电发生器、验电器等,确保实验安全且操作简便。教室布置方面,设置实验操作区,配备实验桌和必需的实验器材,同时划分小组讨论区域,便于学生合作交流。
-本节课我们学习了静电现象、静电感应、电荷守恒定律、电场强度与电场线以及静电的应用与防治。
-通过实验和实例,我们了解了静电是如何产生的,以及如何利用和防止静电。
粤教高中物理选修3-1第一章电场第一节认识静电学案
第一节认识静电[学科素养与目标要求]物理观念:1.知道自然界中的两种电荷及三种起电方式.2.掌握电荷守恒定律.3.知道电荷量及元电荷的概念.科学探究:了解验电器的构造、原理,并借助验电器感受摩擦起电、感应起电的过程.科学思维:知道三种起电方式的实质是相同的,会用电荷守恒定律分析问题.一、起电方法的实验探究1.判断物体是否带电的依据:物体具有了吸引轻小物体的性质,我们就说它带了电,或有了电荷.2.电荷的电性及相互作用:(1)电性①用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;②用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷.(2)电荷间的作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.3.三种起电方法:(1)如图1,两物体带上等量的异(选填“同”或“异”)种电荷.图1(2)如图2,物体带上与带电体电性相同(选填“相同”或“相反”)的电荷.图2(3)如图3,一个带电体靠近导体时,导体近端感应出异种电荷,远端感应出同种电荷.图3二、电荷守恒定律1.电荷量:(1)电荷量:物体所带电荷的多少叫做电荷量.(2)国际单位:库仑,简称库,用符号C表示.正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值.(3)中和:等量的异种电荷完全抵消的现象.(4)元电荷:最小的电荷量,用符号e表示.e=1.6×10-19_C.(5)电荷量的不连续性:任何带电体的电荷量都是e的整数倍.2.电荷守恒定律:(1)内容:电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一个部分.在转移过程中,电荷的代数和不变.(2)适用范围:电荷守恒定律不仅在一切宏观物理过程中成立,而且也是一切微观物理过程所普遍遵守的规律.1.判断下列说法的正误.(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为正电荷从丝绸转移到玻璃棒上.(×)(2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程.(√)(3)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷,说明通过摩擦可以创造电荷.(×)(4)某一带电体的电荷量可能等于5×10-19C.(×)2.带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB,如图4所示,A端将带________电,B端将带________电.图4答案负正一、三种起电方式(1)带正电的物体A与不带电的物体B接触,使物体B带上了什么电荷?在这个过程中电荷是如何转移的?(2)如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的.①把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片有什么变化?②这时把A和B分开,然后移去C,金属箔片又有什么变化?③再让A和B接触,又会看到什么现象?答案(1)正电荷,在这个过程中,有电子从物体B转移到物体A,物体B中电子数量减少,因此带正电.(2)①C移近导体A,两侧金属箔片都张开;②金属箔片仍张开,但张角变小;③金属箔片都闭合.三种起电方式的比较例1(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的不带电的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电答案BD解析摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电;若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.例2(多选)如图5所示,A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体,起初都不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( )图5A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C.把C移近导体A,先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,最后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合答案AB解析A、B开始都不带电,把C移近导体A时,由于静电感应使A、B中的自由电子向左移动,使得A端带负电荷,B端带正电荷,所以两边的金属箔片都张开,A正确.先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,金属箔片仍张开;但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷完全中和,金属箔片都不会张开,B正确,D错误.但如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以金属箔片都不会张开,C错误.感应起电的判断方法1.当带电体靠近导体时,导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷,如图6甲所示.2.导体接地时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端导体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷,如图乙、丙所示.图6说明:用手摸一下导体,再移开手指,相当于先把导体接地,然后再与大地断开.二、电荷守恒定律元电荷(1)物体所带的电荷量可以是任意的吗?物体所带的电荷量可以是4×10-19C吗?(2)电子和质子就是元电荷吗?(3)在摩擦起电过程中,一个物体带上了正电荷,另一个物体带上了负电荷,该过程是否创造了电荷?答案(1)物体所带的电荷量不是任意的,它只能是1.60×10-19C的整数倍.由于4×10-19C 是1.60×10-19C的2.5倍,所以物体所带的电荷量不能是4×10-19C.(2)元电荷是最小的电荷量,不是物质;电子和质子是实实在在的粒子,不是元电荷.(3)摩擦起电的过程并没有创造电荷,只是电子发生了转移.1.使物体带电的实质不是创造了电荷,而是物体所带的电荷发生了转移,起电的过程就是物体间或物体内部电荷的重新分布.2.电荷的中和是指带等量异号电荷的两物体接触时,经过电子的转移,物体达到电中性的过程.3.导体接触带电时电荷量的分配与导体的材料、形状、大小有关,当两个完全相同的金属球接触后,电荷量将平均分配,即最后两个球带等量的同种电荷或均不带电.4.元电荷(1)元电荷是最小的电荷量,而不是实物粒子,元电荷无正、负之分.(2)虽然质子、电子的电荷量等于元电荷,但不能说质子、电子是元电荷.(3)电子的比荷:电子的电荷量e与电子的质量m e之比,叫做电子的比荷.例3 完全相同的两金属小球A 、B 带有相同大小的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个完全相同的不带电金属小球C ,先后与A 、B 接触后移开.(1)若A 、B 两球带同种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大? (2)若A 、B 两球带异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大? 答案 (1)2∶3 (2)2∶1解析 (1)设A 、B 带电荷量大小均为q ,则A 、C 接触后,A 、C 带电荷量为q A =q C =12q .C 与B 接触后,B 、C 所带电荷量为q B =q C ′=q +12q2=34q . 故A 、B 带电荷量大小之比为|q A ||q B |=12q34q =23.(2)设A 带正电,B 带负电,且所带电荷量大小均为Q . 则C 与A 接触后,A 、C 带电荷量为q A ′=q C ″=+12Q .C 与B 接触后,B 、C 带电荷量为q B ′=q C=12Q -Q 2=-14Q ,故A 、B 带电荷量大小之比为|q A ′||q B ′|=12Q14Q =21.例4放在绝缘支架上的两个完全相同的金属小球A 、B 分别带有电荷量Q A =6.4×10-9C 、Q B =-3.2×10-9C ,让两个金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移?转移了多少个? 答案 电子由B 球转移到A 球 3.0×1010个解析 两小球接触时,电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配,由于两小球完全相同,剩余正电荷一定平分,即接触后两小球带电荷量Q A ′=Q B ′=Q A +Q B2=6.4×10-9-3.2×10-92C =1.6×10-9C在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,自身的负电荷全部中和后,继续转移,使B 球带Q B ′的正电,这样共转移的电荷量为ΔQ =Q B ′-Q B =1.6×10-9C -(-3.2×10-9C) =4.8×10-9C 则转移的电子数n =ΔQ e =4.8×10-91.6×10-19(个)=3.0×1010(个).[学科素养] 通过例3、例4的学习,使学生进一步掌握电荷守恒定律及其相关应用,知道两个完全相同的金属球接触后将平分电荷,较好地体现了“物理观念”和“科学思维”的核心素养.三、验电器的原理和使用 验电器的两种应用方式及原理(1)带电体接触验电器:当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开.如图7甲. (2)带电体靠近验电器:当带电体靠近验电器的金属球时,带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两箔片在斥力作用下张开,如图乙.图7例5如图8所示,用起电机使金属球A带负电,靠近验电器B的金属球,则( )图8A.验电器的金属箔片不张开,因为球A没有和B接触B.验电器的金属箔片张开,因为整个验电器都带上了正电C.验电器的金属箔片张开,因为整个验电器都带上了负电D.验电器的金属箔片张开,因为验电器下部的两金属箔片都带上了负电答案 D解析带负电的球A靠近验电器B的金属球,根据电荷“同性相斥,异性相吸”的特点知,验电器金属球上的电子会被球A上的负电荷排斥到验电器下端箔片上,则验电器下部的两金属箔片就会因带负电荷而相斥,箔片张开,故选D.1.(对三种起电方式的理解)(多选)下列说法中正确的是( )A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另一部分B.摩擦起电时,一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电C.摩擦起电和感应起电都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D.一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体可能带上异种电荷答案ABC2.(感应起电)(多选)(2018·济宁市高二上月考)如图9所示,把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷.关于使导体带电的以下说法中正确的是( )图9A.如果用手摸一下导体的B端,B端自由电子将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电B.如果用手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电答案AD解析无论用手摸一下导体的什么位置,都会使枕形导体通过人体与大地相连,由于静电感应,导体上的自由电子将经人体流入大地,使得导体带正电,手指离开,移去带电体C,导体带正电,故选A、D.3.(验电器的原理)如图10所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象,下列说法正确的是( )图10A .两片金属箔片上带异种电荷B .两片金属箔片上均带负电荷C .金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D .将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起 答案 C解析 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若将其接触验电器的金属球,此时两个箔片上均带正电荷;在此过程中,一部分电子会从验电器向玻璃棒转移;移走玻璃棒后,箔片仍带电,不会立即合在一起,选项C 正确.4.(电荷守恒定律的应用)有三个相同的金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电,现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别为q A ′=______________C ,q B ′=______________C ,q C ′=____________C.答案 5×10-67.5×10-67.5×10-6解析 小球C 先与球A 接触后平分A 的电荷,则q A =q C =q2=1.0×10-5C ,再让小球B 与球A接触后分开,则q A ′=q B =q A2=5×10-6C ;最后让小球B 与小球C 接触后分开,则q B ′=q C ′=q B +q C2=7.5×10-6C.一、选择题考点一电荷量与元电荷1.(多选)关于电荷量,以下说法正确的是( )A.物体所带的电荷量可以为任意值B.物体所带的电荷量只能为某些值C.物体带电荷量的最小值为1.6×10-9CD.若物体带正电荷,电荷量为1.6×10-9C,这是因为物体失去了1.0×1010个电子答案BD解析物体所带的电荷量不能为任意值,只能为元电荷的整数倍,故A错误,B正确.物体带电荷量的最小值与电子的电荷量数值相等,为1.6×10-19C,故C错误.物体带电荷量为1.6×10-9C,说明物体失去了1.6×10-91.60×10-19=1.0×1010个电子,故D正确.考点二三种起电方式2.(2018·南通中学高二检测)绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的旁边有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图1所示,现使b带电,则( )图1A.b将吸引a,吸住后不放B.b先吸引a,接触后又把a排斥开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开答案 B解析带电物体能够吸引轻小物体,故b会将a球吸引过来,a与b接触后,带同种电荷而相互排斥,由此可知,B正确,A、C、D错误.3.如图2所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B( )图2A.不带电B.带正电C.带负电D.不能确定答案 C解析根据静电感应现象和电荷间的相互作用,可判断导体B带负电,故选C.4.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上,如图3所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )图3A.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和B.摩擦使笔套带电C.笔套靠近圆环时,圆环上、下部分感应出异种电荷D.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力答案BCD考点三验电器及其原理5.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的金属箔片张开,如图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )答案 B解析把带电金属球靠近不带电的验电器,会改变验电器上的电荷分布;由于电荷间同性相斥、异性相吸,使得验电器上靠近带电金属球的一端和金属球电性相反,而远离带电金属球的一端和金属球电性相同,故选项B正确.6.(2018·宿迁市沭阳县高二期中)如图4所示,有一带正电的验电器,将不带电的金属球A 接触验电器的小球B时,验电器的金箔张角( )图4A.变大B.变小C.不变D.先变小,后变大答案 B解析有一带正电的验电器,将不带电的金属球A接触验电器的小球B时,金属球A将带正电,根据电荷守恒定律有,验电器的电荷减小,验电器的金箔张角减小,故B正确,A、C、D错误.考点四 电荷守恒定律的应用7.如图5所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C 是后来靠近的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,导体分为A 、B 两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A 、Q B ,则下列结论正确的是( )图5A .沿虚线d 切开,A 带负电,B 带正电,且Q A >Q BB .只有沿虚线b 切开,才有A 带正电,B 带负电,且Q A =Q BC .沿虚线a 切开,A 带正电,B 带负电,且Q A <Q BD .沿任意一条虚线切开,都有A 带正电,B 带负电,且Q A =Q B答案 D解析 导体原来不带电,在带正电的导体球C 静电感应的作用下,导体中的自由电子向B 部分转移,使B 部分有了多余的电子而带负电;A 部分少了电子而带正电.根据电荷守恒定律,A 部分移走的电子数目和B 部分多余的电子数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,故只有D 正确.二、非选择题8.有三个完全相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有3×10-3C 的正电荷,小球B 带有2×10-3C 的负电荷,小球C 不带电.先让小球C 与小球A 接触后分开,再让小球B 与小球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,试求这时三个小球的带电荷量分别为多少?答案 q A =-2.5×10-4C q B =6.25×10-4C q C =6.25×10-4C解析 C 、A 接触后分开,A 、C 带电荷量均为3×10-32C =1.5×10-3C ,再让小球B 与小球A 接触后分开,A 、B 带电荷量均为1.5×10-3-2×10-32C =-2.5×10-4C ,最后让小球B 与小球C 接触后分开,B 、C 带电荷量均为1.5×10-3-2.5×10-42C =6.25×10-4C ,故最终三个小球的带电荷量分别为q A =-2.5×10-4C ,q B =6.25×10-4C ,q C =6.25×10-4C.。
粤教版高中物理选修3-1课件:1.1《认识静电》
•3.电荷守恒定律:
• 电荷既不能被创造也不能被消 灭,它们只能从一个物体转移到另 一个物体,或者从物体的一部分转 移到另一部分。在转移的过程中, 电荷的代数和不变。
讨论与交流
用原子结构和电荷守恒定律分析 本节的实验,说明电荷是如何产生和 消失的?
富兰克林
两种电荷——
1.把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电 荷。“+”
2.把用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电 荷。“-”
3.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
• 4.电荷的多少叫电荷量。符号—Q( q) 单位—库仑(C)
• 5.摩擦起电的微观解释——原子的核式结构
• 6.摩擦起电的原因——不同物质的原子核束 缚电子的能力不同。
• 实质——电子的转移。
• 结果——两个相互摩擦的物体带上了等量 异种电荷。
实验与探究
A
B
C
三个相同的金属小球A、 B、C放在三个绝缘支架 上,A带有电荷,B、C 不带电。不借助其他的器具 你如何通过实验,使B、C带上相同的电荷? 3、条件同上,你如何通过实验,使B、C带 上电性相反的电荷?又如何使B、C上的电荷 消失?
高中物理课件
(金戈铁骑 整理制作)
认识静电
公元前600年左右,希腊人泰勒斯发现毛皮摩擦过的琥珀 能吸引羽毛、毛发等轻小物体。我国西汉时期也有记载,说 的是经过摩擦的玳瑁能够吸引微小的物体。物体有了这种吸 引轻小物体的性质,我们就说它带了电,或者有了电荷。
初中电学知识复习
带电现象——摩擦过的物体具有吸引轻小物体 的性质,这种现象叫摩擦起电,这 样的物体就带了电。
本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)(1706—1790年)是18世纪美 国的实业家、科学家、社会活动家、思想家和外交家。
高二物理 1.1 认识静电 学案(粤教版选修3-1)
1.1 认识静电学案(粤教版选修3-1)1.自然界中只存在两种电荷:______电荷和______电荷.用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒带______电荷;用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带______电荷.2.电荷间的作用规律是:同种电荷相互______,异种电荷相互______.3.____________称为起电,我们学过的起电方式有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.4.物体所带电荷的多少叫__________.在国际单位制中,它的单位是__________,用__________表示.5.正电荷的电荷量用__________数表示,负电荷的电荷量用__________数来表示.等量异种电荷完全抵消的现象叫做__________.6.质子和电子带有等量而异种的电荷,其电荷量为______库仑,用______表示,任何带电体的电荷量都是e的________倍.因此电荷量e被称为________.7.电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体________到另一个物体,或者从物体的一部分________到另一部分.在转移的过程中,电荷的________不变.答案1.正负正负2.排斥吸引3.使物体带电摩擦起电、接触起电、感应起电4.电荷量库仑C5.正负中和6.1.60×10-19e整数元电荷7.转移转移代数和一、起电方法的实验探究图1[问题情境]如图1所示,古人发现摩擦过的琥珀能够吸引轻小的物体,16世纪英王御医吉尔伯特在研究这类现象时创造了“电”这一词,即“电荷”.1.你见过哪些静电现象?2.何为电荷?电荷来自哪里?3.自然界中有几种电荷?怎样使物体带电?答案 1.略2.物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说它带了电,或有了电荷;电荷来自原子内部.3.两种:正电荷与负电荷;摩擦方式、接触方式、感应方式均可使物体带电.[要点提炼]1.两种电荷:自然界中只存在两种电荷.(1)正电荷:用________摩擦过的________所带的电荷叫做正电荷.(2)负电荷:用________摩擦过的________所带的电荷叫做负电荷.2.电荷间的相互作用规律:______电荷相互排斥,________电荷相互吸引.3.起电的方式:常见的起电方式有:__________、__________、__________.答案1.(1)丝绸玻璃棒(2)毛皮橡胶棒2.同种异种3.摩擦起电接触起电感应起电[问题延伸]1.接触起电:一个物体带电时,电荷之间会相互排斥,如果______另一个导体,电荷会______到这个导体上,使这个导体也带电,这种方式称为接触起电.2.感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电.感应起电有严格的操作步骤,如图2甲、乙所示.图2(1)使带电体C(如带正电)靠近相互接触的两导体A、B.(2)保持C不动,用绝缘工具分开A、B.(3)移走C,则A带负电,B带正电.温馨提示如果先移走C,再分开A、B,那么原来A、B上感应出的异种电荷会立即中和,不会使A、B带电.答案 1.接触转移二、电荷守恒定律[问题情境]1.验电器的用途是什么?2.什么是中和?中和能否理解为“消失”?3.物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?电荷是通过摩擦创造的吗?答案 1.验电器是用来检验物体是否带电的仪器.2.等量的异种电荷完全抵消的现象叫做中和,“中和”仅是指一个物体内的正、负电荷数相等,该物体整体上不显电性(电中性),并不是正、负电荷相遇而消失(仅存在于物体内).3.物质由原子组成,而原子则由原子核(质子和中子)和核外电子构成,原子核的正电荷数量与电子的负电荷的数量一样多,所以整个原子对外界表现为电中性.摩擦起电的原因:在两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电.通过以上分析可知,电荷不是由摩擦创造出来的.[要点提炼]1.电荷量:________叫电荷量,其国际单位是________,简称__________,用符号______表示.2.元电荷:是电子所带的________,用e表示,e=__________C.这是科学实验发现的最小电荷量.所有带电体的电荷量都是e的________.3.电荷守恒定律:电荷既________,也__________,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一部分.在转移的过程中,电荷的________保持不变.答案 1.电荷的多少库仑库 C 2.电荷量 1.60×10-19整数倍 3.不能创造不能消灭代数和[问题延伸]1.感应起电的原理:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互________或________,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带________电荷,远离的一端带______电荷,这种现象叫做静电感应.利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电.2.常见的起电方式有摩擦起电、感应起电和接触起电,三种起电方式的实质都是____________.3.电荷守恒定律中的“代数和”等于__________.4.接触起电中电荷是如何分配的?________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.答案1.吸引排斥异号同号2.电子的转移3.零4.接触带电时,两个物体最终电荷量的分配很复杂,但两个完全相同的导体球相互接触后,如果是同性则电荷总量平均分配,如果是异性则先中和,剩下的平均分配.例1 如图3所示,挂在绝缘细线下的轻质小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )图3A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球只有一个带电解析若两物体相互排斥,必定带同种电荷;若两物体相互吸引,二者可能带异种电荷,也可能一个带电荷,另一个不带电荷.当只有一个物体带电时,不带电物体由于受到带电物体电荷的作用,原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体,同种电荷趋向于远离带电物体,这一过程类似于静电感应,因此两物体之间的吸引力大于排斥力,宏观上显示的是吸引力.综上知,B、C选项正确.答案BC变式训练1 A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A之间都是相互吸引的,如果A带正电,则( )A.B、C都带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C两球中必有一个带负电,另一个不带电D.B、C两球均不带电答案C解析A和B相互吸引,说明B带负电或不带电,A与C相互吸引,说明C带负电或不带电.而B与C又相互吸引,说明B和C不可能同时带负电或不带电,这两个小球只能一个带负电,另一个不带电.综上所述,A、B、D错误,C正确.例2 如图4所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A 端靠近一带电导体C时( )图4A.A端金箔张开,B端金箔闭合B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D.选项A、C中两对金箔都分别带异种电荷解析根据静电感应现象,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A端出现了负电,在B端出现了正电,这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布.金箔上带电相斥而张开.选项A错误.用手触摸枕形导体后,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部甚至地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合.选项B正确.用手触摸导体时,只有A端带负电,将手和C移走后,不再有静电感应,A端所带负电便分布在枕形导体上,A 、B 端均带有负电,两对金箔均张开.选项C 正确.以上分析看出,选项D 错误.答案 BC名师点拨 本节要求知道三种起电方法的特点,接触起电带同种电荷,摩擦起电带等量的异种电荷,感应起电则是近异远同,注意用手触摸最远端是脚或地球.变式训练2 如图5所示,A 、B 、C 是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C 球带正电,A 、B 两个完全相同的枕形导体不带电.试问:图5 (1)如何使A 、B 都带等量正电?(2)如何使A 、B 都带等量负电?(3)如何使A 带负电B 带等量的正电?答案 见解析解析 (1)把AB 紧密靠拢,让C 靠近B ,则在B 端感应出负电荷,A 端感应出等量正电荷,把A 与B 分开后再用手摸一下B ,则B 所带的负电荷就被中和,再把A 与B 接触一下,A 和B 就带等量正电荷.(2)把AB 紧密靠拢,让C 靠近B ,则在B 端感应出负电荷,A 端感应出等量正电荷,再用手摸一下A 或B ,则A 所带的正电荷就被中和,而B 端的负电荷不变,移去C 以后再把A 与B 分开,则A 和B 就带等量负电荷.(3)把AB 紧密靠拢,让C 靠近A ,则在A 端感应出负电荷,B 端感应出等量正电荷,马上把A 与B 分开,则A 带负电B 带等量的正电.例 3 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带有电荷量6.4×10-9 C 和-3.2×10-9 C ,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?解析 当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=1.6×10-9 C 在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B 球带Q B ′的正电,这样,共转移的电子电荷量为ΔQ =-Q B +Q B ′=3.2×10-9 C +1.6×10-9 C =4.8×10-9 C转移的电子数N =ΔQ e=3.0×1010个 变式训练3 有三个相同的金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5 C 的正电荷,小球B 、C 不带电,现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别为q A =________ C ,q B =________ C ,q C =________ C.答案 0.5×10-5 0.75×10-5 0.75×10-5【即学即练】1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )A .元电荷就是电子B .元电荷就是质子C .元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D .元电荷就是自由电荷的简称答案 C解析 最小的电荷量叫元电荷,表示跟电子所带电荷量数值相等.2.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是( )A .摩擦起电说明电荷可以被创造B .摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上C .感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一个物体上D .感应起电是电荷在同一物体上的转移答案BD解析摩擦起电是电子在物体之间的转移,而感应起电则是物体内部电子的转移.3.如图6所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是( )图6A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动答案B解析导体中自由电子可以自由移动,正电荷是原子核,不能移动.4.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的( )A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C答案A解析带电体所带电荷量只能是元电荷1.6 ×10-19 C的整数倍.。
高中物理第1章电场第1节认识静电教案粤教版选修3_1.doc
第一节认识静电[学习目标] 1.[物理观念]知道物体起电的三种方式.理解其微观解释.(重点) 2.[科学思维]熟记电荷守恒定律. 3.[物理观念]记住元电荷的概念. 4.[科学思维]能用原子结构和电荷守恒定律分析问题.一、起电方法的实验探究1.判断物体是否带电的依据:物体具有了吸引轻小物体的性质,我们就说它带了电,或有了电荷.2.电荷的电性及相互作用:(1)电性①用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;②用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷.(2)电荷间的作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.3.三种起电方法:(1)如图,两物体带上等量的异(选填“同”或“异”)种电荷.(2)如图,物体带上与带电体电性相同(选填“相同”或“相反”)的电荷.(3)如图,一个带电体靠近导体时,导体近端感应出异种电荷,远端感应出同种电荷.二、电荷守恒定律1.电荷量(1)电荷量:物体所带电荷的多少叫做电荷量.(2)电荷量的单位:库仑,简称库,符号C.(3)中和:等量的异种电荷完全抵消的现象.(4)元电荷:任何带电体的电荷量都是e=1.60×10-19C的整数倍.因此,电荷量e被称为元电荷.2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一部分.在转移的过程中,电荷的代数和不变.(2)适用范围:电荷守恒定律不仅在一切宏观物理过程中成立,而且也是一切微观物理过程所普遍遵守的规律.1.正误判断(1)不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移.(√)(2)两个互相摩擦的物体一定是同时带上种类不同的电荷,且电荷量相等.(√)(3)带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮灭.(×)(4)某一带电体的电荷量可能等于5×10-19 C.(×)2.公元1世纪,东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”.顿牟即琥珀(也有玳瑁的甲壳之说),芥指芥菜子,统喻干草、纸等的微小屑末.这个词的意思就是经过摩擦的琥珀能吸引干草、纸等轻小的物体.下列关于这个现象的解释正确的是( ) A.经过摩擦的琥珀有了磁性B.经过摩擦的琥珀带了电C.琥珀与干草带异种电荷D.琥珀与干草带同种电荷B [摩擦可以使物体带电,经过摩擦的琥珀带了电,能吸引干草、纸等轻小的物体,故B正确,A错误.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.带电体都有吸引轻小物体的性质,干草不一定带电.故C、D错误.]3.(多选)下列关于电荷量和元电荷的说法正确的是( )A.物体所带的电荷量可以是任意实数B.物体带正电荷1.6×10-9 C,是因为失去了1.0×1010个电子C.物体带电量的最小值是1.6×10-19 CD.以上说法都不正确BC [元电荷的数值为e=1.6×10-19 C,任何带电体的电荷量都是e的整数倍,所以物体带的电荷量不能是连续的数值,更不能是任意的,所以B、C正确.]对三种起电方式的理解1.三种起电方式的比较方式内容摩擦起电感应起电接触起电产生条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷导体带上与带电体电性相同的电荷微观解释不同物质的原子核对核外电子的约束力不同,摩擦时电子从一物体转移到另一物体导体中的自由电子受到带电体对它的排斥(或者吸引),而移向导体的远端(或者近端)电荷间的相互作用,使得自由电子在带电体和导体上转移,且重新分布实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移(1)摩擦起电时电荷转移的规律.①摩擦起电时,原子核中的质子不能脱离原子核而移动,即相互摩擦的两个物体中转移的不可能是正电荷,转移的只是负电荷,即电子.②电中性的两个绝缘体相互摩擦,带正电的物体一定是失去了电子,带负电的物体一定是获得了电子.(2)感应起电的分布规律.①近异远同:用带电体靠近不带电的导体时,会在靠近带电体的一端感应出与带电体电性相反的电荷,远离带电体的一端感应出与带电体电性相同的电荷.②等量异性:用带电体靠近不带电的导体(或两不带电的相互接触的导体)时,会在原不带电的导体两端(或两不带电的相互接触的导体上)感应出等量异性的电荷.(3)接触起电时电子转移的规律.①带负电的物体与不带电的中性物体接触,电子由带负电的物体转移到中性物体上.②带正电的物体与不带电的中性物体接触,电子由中性物体转移到带正电的物体上.③带正电的物体与带负电的物体接触,电子由带负电的物体转移到带正电的物体上.【例1】(多选)如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( )A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移走C,A、B上的金属箔片仍张开C.把C移近导体A,先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合AB [虽然A、B起初都不带电,但带正电的导体C对A、B内的电荷有力的作用,使A、B中的自由电子向左移动,使得A端积累了负电荷,B端带正电荷,其下部贴有的金属箔片分别带上了与A、B同种的电荷,所以金属箔片都张开,A正确.C只要一直在A、B附近,先把A、B分开,A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和,因而A、B仍带等量异种的感应电荷,此时即使再移走C,A、B所带电荷量也不变,金属箔片仍张开,B正确.但如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以箔片都不会张开,C错.先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷会完全中和,金属箔片都不会张开,D错.故选A、B.]感应起电的判断方法(1)当带电体靠近导体时,导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷,如图甲所示.(2)导体接地时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端导体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷,如图乙、丙所示.说明:用手摸一下导体,再移开手指,相当于先把导体接地,然后再与大地断开.[跟进训练]训练角度1.起电的实质1.(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电BD [摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电.若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.]训练角度2.感应起电2.如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a 、b 两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是( )A .闭合开关S 1,有电子从枕形导体流向大地B .闭合开关S 2,有电子从枕形导体流向大地C .闭合开关S 1,有电子从大地流向枕形导体D .闭合开关S 2,没有电子通过开关S 2C [在S 1、S 2都闭合前,对枕形导体,它的电荷是守恒的,a 、b 出现负、正电荷等量,当闭合开关S 1、S 2中的任何一个以后,便把大地与导体连通,使大地也参与了电荷转移,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒,由于静电感应,a 端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S 1还是开关S 2,都应有电子从大地流向导体,故C 选项正确.]电荷守恒定律的理解应用1.“中性”与“中和”的区别(1)电中性的物体是有电荷存在的,只是正、负电荷的代数和为零,对外不显电性.(2)电荷的中和是指等量正、负电荷完全抵消的过程,但正、负电荷本身依然存在,并没有消失.2.物体带电的实质不论哪一种带电方式都没有创造电荷,也没有消灭电荷.本质都是电子发生了转移.3.完全相同的金属球接触带电时电荷量的分配情况(1)用带电荷量是Q 的金属球与不带电的金属球接触后,两小球均带Q 2的电荷量,电性与原带电金属球电性相同.(2)若两金属球带同种电荷Q 1、Q 2,接触后每个金属球所带的电荷量均为总电荷量的一半,即Q 1′=Q 2′=Q 1+Q 22,电性与两金属球原来所带电荷的电性相同.(3)若两金属球带异种电荷Q 1、-Q 2,接触后先中和等量的异种电荷,剩余的电荷量平均分配即Q 1″=Q 2″=|Q 1-Q 2|2,电性与接触前带电荷量大的金属球的电性相同. 【例2】 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带有电荷量Q A =6.4×10-9C ,Q B =-3.2×10-9C ,让两绝缘金属小球接触.在接触后,A 、B 带电荷量各是多少?此过程中电子发生了怎样的转移,转移了多少电荷量?[解析] 接触后两小球带电量Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=6.4×10-9-3.2×10-92C =1.6×10-9C ,在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,不仅将自身净电荷中和,且继续转移,使B 球带Q B ′的正电荷.这样,共转移的电子电荷量为:ΔQ =Q B -Q B ′=(-3.2×10-9-1.6×10-9)C =-4.8×10-9C[答案] 均为1.6×10-9C 电子由B 球转移到了A 球,转移了4.8×10-9 C[一题多变] 例2中,若小球B 也带正电,即Q B =3.2×10-9 C ,其他条件不变,则两球接触后,各带多少电荷?此过程中电子发生了怎样的转移?转移了多少电荷量?[解析] 两球接触后,带电量Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=6.4×10-9 C +3.2×10-9 C 2=4.8×10-9 C.在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,转移的电子电荷量为ΔQ =Q B -Q B ′=-1.6×10-9C.[答案] 均为4.8×10-9 C 电子由B 球转移到了A 球,转移了1.6×10-9C电荷量分配原则的两点注意(1)电荷均分的前提条件是两导体完全相同.(2)不同的导体接触后再分开,每个导体上所带电荷量不满足平均分配规律.验电器的两种应用方式及原理1.带电体接触验电器:当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开,物体所带电荷量越多,电荷转移的越多,斥力越大,张开的角度也越大.2.带电体靠近验电器:当带电体靠近验电器的金属球时,带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两箔片在斥力作用下张开.[跟进训练]3.如图所示,用起电机使金属球A带负电,靠近验电器B的金属球,则( )A.验电器的金属箔片不张开,因为球A没有和B接触B.验电器的金属箔片张开,因为整个验电器都带上了正电C.验电器的金属箔片张开,因为整个验电器都带上了负电D.验电器的金属箔片张开,因为验电器下部的两金属箔片都带上了负电D [带负电的球A靠近验电器B的金属球,根据电荷“同性相斥,异性相吸”的特点知,验电器金属球上的电子会被球A上的负电荷排斥到验电器下端箔片上,则验电器下部的两金属箔片就会因带负电荷而相斥,箔片张开,故选D.][物理观念] 摩擦起电接触起电感应起电电荷量及元电荷[科学探究] 验电器的构造、原理,并借助验电器感受摩擦起电、感应起电的过程.[科学思维] 1.三种起电方式的实质都是电荷的转移.2.用电荷守恒定律分析问题.1.(多选)关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )A.元电荷就是电子B.元电荷是表示1 C电量C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍CD [元电荷是最小带电量,大小为e=1.6×10-19C ,跟电子或质子所带电荷量相等,不是电荷种类,任何带电体的电荷量都为元电荷的整数倍,故C、D正确.] 2.毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,橡胶棒带负电.这是因为( )A.空气中的正电荷转移到了毛皮上B.空气中的负电荷转移到了橡胶棒上C.毛皮上的电子转移到了橡胶棒上D.橡胶棒上的电子转移到了毛皮上C [摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,电中性的物体若失去了电子就带正电,得到了电子就带负电.由于毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒弱,在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上,失去了电子的毛皮带正电,所以C正确.] 3.如图所示,小球A带正电,当带负电的小球B靠近A时,A带的( )A.正电荷增加B.负电荷增加C.正、负电荷均增加D.电荷量不变D [当带负电的小球B靠近小球A时,两小球之间无接触,由电荷守恒定律可知,A带的电荷量不变,只是电荷重新在小球表面上发生了分布(电荷重新分布是由电荷之间相互作用力产生的).]4.(多选)如图所示,把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷.关于使导体带电的以下说法中正确的是( )A.如果用手摸一下导体的B端,B端自由电子将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电B.如果用手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C ,导体带正电AD [无论用手摸一下导体的什么位置,都会使枕形导体通过人体与大地相连,由于静电感应,导体上的自由电子将经人体流入大地,使得导体带正电,手指离开,移去带电体C ,导体带正电,故选A 、D.]5.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有3×10-3C 的正电荷,小球B 带有-2×10-3 C 的负电荷,小球C 不带电.先将小球C 与小球A 接触后分开,再将小球B 与小球C 接触后分开,试求这时三个小球的带电荷量分别为多少?[解析] 小球C 与小球A 接触后分开带电量为 Q ′A =Q C =Q A 2=1.5×10-3 C. 小球B 与小球C 接触后分开带电量为Q ′B =Q ′C =Q B +Q C 2=(-2+1.5)×10-32C =-2.5×10-4 C [答案] 1.5×10-3 C -2.5×10-4 C -2.5×10-4 C。
粤教版高二物理选修3-1 第一章 1.1 认识静电练习(含答案)
1.1 认识静电一、选择题1.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说,但下列不属于静电现象的是()A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉2.(多选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法正确的是()A.这三种方式都创造了带负电荷的电子B.这三种方式都创造了带正电荷的质子C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电子的转移D.这三种方式都符合电荷守恒定律3.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为()A.A球的正电荷移到B球上B.B球的负电荷移到A球上C.A球的负电荷移到B球上D.B球的正电荷移到A球上4.导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体的带电荷量为()A.-q B.qC.2q D.4q5.(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示,则下列说法正确的是()A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量都不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同6.如图所示,左边是一个原来不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的是()A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q A=Q BC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q A<Q BD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而Q A、Q B的值与所切的位置有关7.(多选)如图所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则()A.仅有两个小球带同种电荷B.仅有三个小球带同种电荷C.c、d小球带同种电荷D.c、d小球带异种电荷8.绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的附近有一绝缘金属球b.开始时,a、b都不带电,如图所示,现使a、b分别带正、负电,则()A.b将吸引a,吸引后不放开B.b先吸引a,接触后又和a分开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开9.(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电1.6×10-15 C,丙物体带电荷量的多少为8×10-16 C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是()A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC.丙物体一定带有正电荷8×10-16 CD.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C10.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是()A.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和B.摩擦使笔套带电C.笔套靠近圆环时,圆环上、下部分感应出异号电荷D.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力二、非选择题11.如图所示,某实验通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶上带有-8×10-12C的电荷量,求:(1)金属瓶上收集到多少个电子?(2)实验的时间为多长?12.多少个电子的电荷量等于-3.2×10-5C?干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走,身上聚集了-4.8×10-5C的电荷.此人身上有多少个剩余电子?他的质量因聚集电子而增加了多少?(电子质量m e=9.1×10-31kg,电子电荷量e=-1.6×10-19C)13.如图所示,大球A原来的电荷量为Q,小球B原来不带电,现在让小球与大球接触,达到静电平衡时,小球获得的电荷量为q;现给大球A补充电荷,使其电荷量为Q,再次让小球接触大球,每次都给大球补充到电荷量为Q,问:经过反复足够多次接触后,小球的带电荷量为多少?答案1. C2. CD3. B4.C5.CD6.D7.BD8.B9.AD 10.BCD11.[解析] (1)金属瓶上收集的电子数目为: N =Q e =-8×10-12C -1.6×10-19C =5×107(个). (2)实验的时间:t =5×107104s =5 000 s.[答案] (1)5×107个 (2)5 000 s12.[解析] -3.2×10-5C 的电荷量含有的电子数为n =q e =-3.2×10-5C -1.6×10-19C=2.0×1014(个),-4.8×10-5C 的电荷量含有的电子数为n ′=q ′e =-4.8×10-5C -1.6×10-19C=3.0×1014(个),增加的质量为M =n ′m e =3.0×1014×9.1×10-31kg =2.73×10-16kg.[答案] 2.0×1014个 3.0×1014个 2.73×10-16kg13.[解析] 由于两个球的形状和大小不等,所以在接触过程中,两球的电荷量分配比例不是1∶1,但应该是一个确定的值.根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷量关系可知,此比例为(Q -q )∶q .经过多次接触后,从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少,最终将为零,设最终B 球带电荷量为q ′,则有Q -q q =Q q ′,解得q ′=Qq Q -q.[答案]QqQ -q。
高中物理 第一章 电场 1.1 认识静电知识导学案 粤教版选修31
第一节认识静电问题探究衣服上的静电最让人讨厌了,它如影随形,挥之不去,本来很挺括的衣服,一下子贴在身上,整个儿没一点形了.走到哪儿都吸一身土还不算,手碰到就像让针扎了一下似的,电得一激灵,手不由自主地缩回来.脱外衣时要挨电,还伴着“啪啪”的响声;手一摸椅子背要挨一下电;开门时手一摸门把儿,也会挨电.整天让人胆战心惊.这些电是从哪儿来的?答案:这些现象均是由于在活动中摩擦产生出静电.而“如影随形,挥之不去“贴”“吸”“啪啪”等现象正说明在摩擦起电现象中产生了异种电荷并发生吸引、放电现象.自学导引1.自然界中的电荷有_____________,即_____________和_____________.如:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是_____________;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带电荷是同种电荷相斥,异种电荷相吸答案:两种正电荷负电荷正电荷负电荷2.元电荷:电子和质子带有_____________电荷,其电荷量为e=_____________.因所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍,所以将电荷量e称为答案:等量异种 1.6×10-19C元电荷3.物体起电的本质:使物体起电的方式有_____________、_____________、_____________等.物体起电的实质是_____________电子或_____________电子答案:摩擦起电接触起电感应起电得到失去4.电荷守恒定律:电荷既不能_____________,也不能_____________,它们只能从一个物体_____________到另一物体,或从物体的一部分_____________到另一部分答案:创造消灭转移转移疑难剖析摩擦起电现象的本质【例1】关于摩擦起电现象的下列说法中,哪些是正确的()A.摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是摩擦中导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电解析:摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数比电子数多,我们说它带正电.若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷答案:B温馨提示:在分析电荷的起电和中和现象时,要抓住其本质和规律.它只是通过物理的方法使电荷重新分布,并没有创造和消灭电荷验电器检验电荷的原理和方法【例2】如图111所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则()图1-1-1A.金属球可能不带电B.金属球可能带负电C.金属球可能带正电金属球一定带负电解析:验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带了正电荷.张开的角度取决于带电荷量的多少.张角减小,说明箔片上的正电荷减少.A球与B球无接触,肯定发生的是静电感应.A 球不带电时,B球感应A球,使其靠近的一面为负电荷,A球反过来感应B球,使B球上的正电荷增多,箔片上的正电荷减少,从而张角减小.若A球带负电,可达到同样的效果;若A球带正电,则正好相反,使B球上的部分正电荷转移到箔片上,使张角增大所以选A答案:AB温馨提示:验电器的原理是根据同种电荷相吸引、异种电荷相排斥的规律设计而成.另外还要掌握其起电的本质,那就是在验电器的金属小球和金属箔间能转移的电荷只能是电子拓展迁移在干燥的桌面上放置一些“小纸人”,将一块玻璃平放在“小纸人”的正上方.当用硬泡沫塑料在玻璃上表面来回摩擦时,会发现“小纸人”能翩翩起舞.如果实验前用一根火柴将“跳舞区”烤烤,实验效果会更好.如果向“跳舞区”哈一口气,“小纸人”就跳得不活跃或不能跳舞了为什么“小纸人”会在被摩擦的玻璃下翩翩起舞呢?为什么实验前用一根火柴将“跳舞区”烤烤或者哈气会影响实验效果呢?解析:在用硬泡沫塑料在玻璃上表面来回摩擦时,可以使玻璃带上静电,玻璃对下面的“小纸人”产生吸引作用.当吸引力大于“小纸人”的重力时,“小纸人”会飞起来;当吸引力小于其重力时,“小纸人”又落下来.由于硬泡沫塑料在玻璃上来回摩擦,使得电荷在玻璃上的分布也随着变化,对不同位置的“小纸人”的吸引力也不断变化,因此我们看到了“小纸人”时起时落、翩翩起舞的现象.湿度也对静电现象有影响.用一根火柴将“跳舞区”烤烤,空气湿度小,此时空气是不良导体,物体上的静电不容易被导走,物体带电荷量多,实验效果明显;如果向“跳舞区”哈一口气会使“跳舞区”空气变得潮湿,空气很容易将静电导走一部分,物体上静电荷量少,实验效果不明显.。
2019_2020学年高中物理第1章电场第1节认识静电学案粤教版选修3_1
第一节认识静电[学习目标] 1.知道物体起电的三种方式.理解其微观解释.(重点) 2.熟记电荷守恒定律. 3.记住元电荷的概念. 4.能用原子结构和电荷守恒定律分析问题.(难点)一、起电方法的实验探究1.两种电荷的性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.物体带电的三种方法:摩擦起电、感应起电、接触起电.二、电荷守恒定律1.电荷量(1)电荷量:物体所带电荷的多少叫做电荷量.(2)电荷量的单位:库仑,简称库,符号C.(3)中和:等量的异种电荷完全抵消的现象.(4)元电荷:任何带电体的电荷量都是e=1.60×10-19C的整数倍.因此,电荷量e被称为元电荷.2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一部分.在转移的过程中,电荷的代数和不变.(2)适用范围:电荷守恒定律不仅在一切宏观物理过程中成立,而且也是一切微观物理过程所普遍遵守的规律.1.正误判断(1)不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移.(√)(2)两个互相摩擦的物体一定是同时带上种类不同的电荷,且电荷量相等.(√)(3)带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮灭.(×)(4)任何带电体的电荷量都是e的整数倍.(√)2.公元1世纪,东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”.顿牟即琥珀(也有玳瑁的甲壳之说),芥指芥菜子,统喻干草、纸等的微小屑末.这个词的意思就是经过摩擦的琥珀能吸引干草、纸等轻小的物体.下列关于这个现象的解释正确的是( ) A.经过摩擦的琥珀有了磁性B.经过摩擦的琥珀带了电C.琥珀与干草带异种电荷D .琥珀与干草带同种电荷B [摩擦可以使物体带电,经过摩擦的琥珀带了电,能吸引干草、纸等轻小的物体,故B 正确,A 错误.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.带电体都有吸引轻小物体的性质,干草不一定带电.故C 、D 错误.]3.(多选)下列关于电荷量和元电荷的说法正确的是( )A .物体所带的电荷量可以是任意实数B .物体带正电荷1.6×10-9C ,是因为失去了1.0×1010个电子C .物体带电量的最小值是1.6×10-19 C D .以上说法都不正确BC [元电荷的数值为e =1.6×10-19 C ,任何带电体的电荷量都是e 的整数倍,所以物体带的电荷量不能是连续的数值,更不能是任意的,所以B 、C 正确.](1)摩擦起电时电荷转移的规律.①摩擦起电时,原子核中的质子不能脱离原子核而移动,即相互摩擦的两个物体中转移的不可能是正电荷,转移的只是负电荷,即电子.②电中性的两个绝缘体相互摩擦,带正电的物体一定是失去了电子,带负电的物体一定是获得了电子.(2)感应起电的分布规律.①近异远同:用带电体靠近不带电的导体时,会在靠近带电体的一端感应出与带电体电性相反的电荷,远离带电体的一端感应出与带电体电性相同的电荷.②等量异性:用带电体靠近不带电的导体(或两不带电的相互接触的导体)时,会在原不带电的导体两端(或两不带电的相互接触的导体上)感应出等量异性的电荷.(3)接触起电时电子转移的规律.①带负电的物体与不带电的中性物体接触,电子由带负电的物体转移到中性物体上.②带正电的物体与不带电的中性物体接触,电子由中性物体转移到带正电的物体上.③带正电的物体与带负电的物体接触,电子由带负电的物体转移到带正电的物体上.【例1】(多选)如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( )A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移走C,A、B上的金属箔片仍张开C.把C移近导体A,先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合AB [虽然A、B起初都不带电,但带正电的导体C对A、B内的电荷有力的作用,使A、B中的自由电子向左移动,使得A端积累了负电荷,B端带正电荷,其下部贴有的金属箔片分别带上了与A、B同种的电荷,所以金属箔片都张开,A正确.C只要一直在A、B附近,先把A、B分开,A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和,因而A、B仍带等量异种的感应电荷,此时即使再移走C,A、B所带电荷量也不变,金属箔片仍张开,B正确.但如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以箔片都不会张开,C错.先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷会完全中和,金属箔片都不会张开,D错.故选A、B.]感应起电成功的关键是导体先分开为两物体,然后移去带电体,具备以下两个特点:(1)近异远同;(2)等量异性.训练角度1.起电的实质1.(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B .两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C .摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D .丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电BD [摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电.若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.]训练角度2.感应起电2.如图,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a 、b 两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是( )A .闭合开关S 1,有电子从枕形导体流向大地B .闭合开关S 2,有电子从枕形导体流向大地C .闭合开关S 1,有电子从大地流向枕形导体D .闭合开关S 2,没有电子通过开关S 2C [在S 1、S 2都闭合前,对枕形导体,它的电荷是守恒的,a 、b 出现负、正电荷等量,当闭合开关S 1、S 2中的任何一个以后,便把大地与导体连通,使大地也参与了电荷转移,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒,由于静电感应,a 端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S 1还是开关S 2,都应有电子从大地流向导体,故C 选项正确.](1)电中性的物体是有电荷存在的,只是正、负电荷的代数和为零,对外不显电性.(2)电荷的中和是指等量正、负电荷完全抵消的过程,但正、负电荷本身依然存在,并没有消失.2.物体带电的实质不论哪一种带电方式都没有创造电荷,也没有消灭电荷.本质都是电子发生了转移.3.完全相同的金属球接触带电时电荷量的分配情况(1)用带电荷量是Q 的金属球与不带电的金属球接触后,两小球均带Q2的电荷量,电性与原带电金属球电性相同.(2)若两金属球带同种电荷Q 1、Q 2,接触后每个金属球所带的电荷量均为总电荷量的一半,即Q 1′=Q 2′=Q 1+Q 22,电性与两金属球原来所带电荷的电性相同.(3)若两金属球带异种电荷Q 1、-Q 2,接触后先中和等量的异种电荷,剩余的电荷量平均分配即Q 1″=Q 2″=|Q 1-Q 2|2,电性与接触前带电荷量大的金属球的电性相同. 【例2】 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带有电荷量Q A =6.4×10-9C ,Q B =-3.2×10-9C ,让两绝缘金属小球接触.在接触后,A 、B 带电荷量各是多少?此过程中电子发生了怎样的转移,转移了多少电荷量?[解析] 接触后两小球带电量Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=6.4×10-9-3.2×10-92C =1.6×10-9C ,在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,不仅将自身净电荷中和,且继续转移,使B 球带Q B ′的正电荷.这样,共转移的电子电荷量为:ΔQ =Q B -Q B ′=(-3.2×10-9-1.6×10-9)C =-4.8×10-9C[答案] 均为1.6×10-9C 电子由B 球转移到了A 球,转移了4.8×10-9 C[一题多变] 例2中,若小球B 也带正电,即Q B =3.2×10-9 C ,其他条件不变,则两球接触后,各带多少电荷?此过程中电子发生了怎样的转移?转移了多少电荷量?[解析] 两球接触后,带电量Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=6.4×10-9 C +3.2×10-9 C 2=4.8×10-9 C.在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,转移的电子电荷量为ΔQ =Q B -Q B ′=-1.6×10-9C .[答案] 均为4.8×10-9 C 电子由B 球转移到了A 球,转移了1.6×10-9 C电荷量分配原则的两点注意(1)电荷均分的前提条件是两导体完全相同.(2)不同的导体接触后再分开,每个导体上所带电荷量不满足平均分配规律.到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开,物体所带电荷量越多,电荷转移的越多,斥力越大,张开的角度也越大.2.带电体靠近验电器:当带电体靠近验电器的金属球时,带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两箔片在斥力作用下张开.3.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的金属箔片张开,如图所示表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )B [把带电金属球移近不带电的验电器,若金属球带正电荷,则将导体上的自由电子吸引上来,这样验电器的上部将带负电荷,箔片带正电荷;若金属球带负电荷,则将导体上的自由电子被排斥到最远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷.故选项B正确.]1.(多选)关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )A.元电荷就是电子B.元电荷是表示1 C电量C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍CD [元电荷是最小带电量,大小为e=1.6×10-19C,跟电子或质子所带电荷量相等,不是电荷种类,任何带电体的电荷量都为元电荷的整数倍,故C、D正确.] 2.(多选)一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上的电荷几乎不存在了,这说明( )A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷不守恒C .小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D .该现象是由于电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律CD [绝缘小球上的电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界,只是小球上的电荷量减小,但这些电子并没有消失,就小球和整个外界组成的系统而言,其电荷总量保持不变,因此C 、D 选项均正确.]3.如图所示,小球A 带正电,当带负电的小球B 靠近A 时,A 带的( )A .正电荷增加B .负电荷增加C .正、负电荷均增加D .电荷量不变D [当带负电的小球B 靠近小球A 时,两小球之间无接触,由电荷守恒定律可知,A 带的电荷量不变,只是电荷重新在小球表面上发生了分布(电荷重新分布是由电荷之间相互作用力产生的).]4.如图所示,将带正电的金属小球接触原来不带电的验电器A 端之后拿走.下列关于验电器的带电情况正确的是( )A .A 端带正电,B 端带正电B .A 端带负电,B 端带负电C .A 端带负电,B 端带正电D .A 端带正电,B 端带负电A [用带正电的小球去接触验电器的金属球,验电器中的电子将被吸附到带电小球上去,故带上正电,AB 两端电性相同,故选A .]5.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有3×10-3C 的正电荷,小球B 带有-2×10-3 C 的负电荷,小球C 不带电.先将小球C 与小球A 接触后分开,再将小球B 与小球C 接触后分开,试求这时三个小球的带电荷量分别为多少?[解析] 小球C 与小球A 接触后分开带电量为 Q ′A =Q C =Q A 2=1.5×10-3 C. 小球B 与小球C 接触后分开带电量为Q ′B =Q ′C =Q B +Q C 2=(-2+1.5)×10-32C =-2.5×10-4 C [答案] 1.5×10-3 C -2.5×10-4 C -2.5×10-4 C。
高中物理 第1章 第1节 认识静电同步备课课件 粤教版选修31
“探究1”互动方式:①
教 学 方
师生讨论②利用验电器演
当 堂 双
案 设 计
示
基 达 标
课
课
前
后
自
知
主
能
导
检
学
测
菜单
YJ ·物理 选修3-1
教
课
学
堂
教
互
法 分 析
•步骤4:教师通过分析
动 探 究
例题说明物体带电性质
教
当
学 方
的判断方法.
案
堂 双 基
设
达
计
标
课
课
前
后
自
知
主
能
导
检
学
测
菜单
YJ ·物理 选修3-1
1.知道物体起电的三种方 1.起电的三种方式.(重点)
教 式.
2.电荷守恒定律及应用.(重 当
学
堂
方 案
2.熟记电荷守恒定律,能 点)
双 基
设 计
用原子结构和电荷守恒定 3.感应起电的理解.(难点)
达 标
律分析静电现象.
4.用电荷守恒定律解决实际
课 3.记住元电荷的概念.
问题.(难点)
课
前
后
自
知
主
能
不变.
教 学
• ②适用范围:电荷守恒定律不仅在一代切数_和_____________
中成立,而且也是一切
所普遍遵守的规
当 堂
方 案
律.
宏观物理过程
双 基
设 计
微观物理过程
达 标
课
课
前
后
互 动 探 究
1.1 认识静电—粤教版高中物理选修3-1课件
++
- - + ++
-
-
++ ++
3、接触起电
用可以使物体带电。
前一种情况是两导体带同种 性质的电荷,如果两导体相 同,则平分电荷量;后一种 情况是两个导体先中和相同 量的异种电荷,然后再分配 剩余电荷。
3、感应起电
物体由中性原子组成,原子由核子和电子组 成,原子核中的质子和电子带有等量异种的 电荷,质子的电荷量是e=1.6×10-19库仑。 实验指出,任何带电体的电荷量都是e的整 数倍,因此电荷量e就被成为元电荷。
小结
1、摩擦、与带电体接触、靠近带电物体, 都能使物体带电 2、同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B、C为带等量异种电荷的金属小球, 如何使B、C带上的电荷消失?
中和
B
C 等量的异种电荷
完全抵消的现象
叫做中和
使B、C再接触
三、电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能 从一个物体转移到另一个物体,或者从物 体的一个部分转移到另一部分,在转移的 过程中,电荷的代数和不变。
验电器
1)将正电荷加到已带有正电荷的验电 器上,出现的现象:
3、电荷既不能被创造,也不能被消灭
物体有了这 种吸引轻小物体 的性质,我们就 说物体带了电。
带电的橡胶棒能吸引细小的纸屑。
带电的气球吸引水流
探究电荷的特点
实验证明,用皮毛擦 过的橡胶棒或者丝绸 摩擦过的玻璃棒,都 能够吸引纸屑
物体有了这种吸引轻 物体的性质,我们就 说它带了电或者有了 电荷。
探究电荷的特点
试验发现:自然界中只存在两种电荷,习 惯上将
验电器的张角逐渐增大
高中物理 第一章 电场 认识静电课件 粤教版选修31
Hale Waihona Puke A.A端金箔张开,B端金箔闭合(bì
人把导体和地球连在
一起,B 端的电荷被排
斥到更远处地球上
hé)
B.用手触摸枕形导体后,A端金箔 仍张开,B端金箔闭合(bìhé)
C.用手触摸枕形导体后,将手和C
A 端带的负电荷均分到整个导 体上,A、B 都带负电
都移走,两对金箔均张开
D.选项A中两对金箔分别带同种电
一、电荷(diànhè)及三种起电方式
1.在干燥的实验室里,用丝绸摩擦过 的玻璃棒带正电,丝绸带何种电荷呢 ?玻璃棒和丝绸带电(dài diàn)的原因 是什么?
玻璃棒
电 子
失去电子
带正电(zhèngdiàn)
丝绸
得到电子
带负电
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测 第四页,共17页。
A、B 端多余电荷
不再集中到两端点
中和
(3)再让A和B接触,又会看到什么(shén 金属箔片都闭合
me)现象?
(4)再把带正电物体C两和侧A金接属触箔,片金都属张箔开片 又有什么(shén me)变化?
接触带电
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测 第五页,共17页。
[要点提炼] 1.摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚不紧的电子 会从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体 由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电. 2.感应起电:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间相互 吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使 导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同 号电荷. 3.接触(jiēchù)起电的原因:电子从一个物体转移到另一个 物体上. 学4习.目三标种起知电识方储式备的实学质习都探究是电子典例的精转析移.课堂小结 自我检测
高中物理 1.1《认识静电》素材 粤教版选修3-1
验电器与静电计验电器和静电计是研究静电场特性的两种重要实验仪器,但对于这两种仪器在结构和作用方面的异同,多数学生并不十分清楚,甚至存在一些误解。
例如认为“只要把验电器的金属箔换成金属指针就变成了静电计”,验电器可以用来检验和比较不同带电体所带电量的多少”,“静电计不能用来测量直流电路中的电势差”等。
对于这些似是而非的认识,有的老师的认识也是模棱两可,说不清楚。
为了澄清上述问题,本文对这两种仪器在结构和作用方面的差异作简要辩析。
一、验电器和静电计在结构上的差异如图1所示为一常用验电器,它的主要结构是一根上端带有金属球的金属棒,在棒的下端悬挂着两片金箔。
当带电体与金属小球接触时,金箔便得到同种电荷,因同性电荷相斥而X 开。
为了避免气流的影响,金属棒和箔片封闭在一个玻璃瓶中,棒与瓶间有绝缘材料相隔.如图2所示为一常用静电计,它的结构是在一绝缘底座上装一金属圆筒作为外壳,外壳的前面装有透明玻璃,后面装有标有刻度的毛玻璃,顶端带有金属球的金属杆插入圆筒内,金属杆和圆筒间装有绝缘套筒,金属杆下部的水平轴上装有金属指针,可绕水平轴灵活转动.圆筒的底部有接线柱,可用以接地或与其它导体相连。
这样,静电计的金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容器。
当内部的金属杆与指针带电时,金属外壳的内壁上会感应出异种电荷,使金属指针不仅受到金属杆所带的同种电荷的斥力作用,还受到外壳内壁上异种感应电荷的引力作用(此时外壳接地),也就是指针所受作用力的大小决定于壳内空间的电场强度的大小。
而电场强度决定于金属杆与金属外壳之间的电势差,因此其指针X 角的大小由金属杆与外壳间的电势差来决定。
而验电器的外壳为玻璃瓶,当壳内金箔带电时,在玻璃瓶上不会出现感应电荷,至多在内外表面上形成极微量的极化电荷,其影响完全可以忽略不计。
故其玻璃外壳与内部金属杆不能共同构成电容器。
验电器金属球和金属杆可看作是孤立的导体,其金箔X角的大小,只决定于金属球、金属杆所带电量的多少,与金属杆跟外壳间的电势差无关,更何况玻璃外壳根本不是一个等势体,其内外表面及表面上各点电势并不相等。
新课标粤教版3-1 选修三1.1《认识电场》 优秀教案3(重点资料).doc
第一章电与磁第1节有趣的静电现象教学目标1.知道两种电荷及其相互作用.知道点电荷量的概念.2.了解静电现象及其产生原因;知道原子结构,掌握电荷守恒定律3.知道什么是元电荷.重难点:重点:静电产生的三种方式及原理、电荷守恒定律及电量平分原则难点:理解静电产生的本质——并没有创造电荷,而是电荷发生转移教学过程:一、电荷:1、自然界中的两种电荷(富兰克林命名)①把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷.②把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷.2、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.3、电荷量:电荷的多少叫做电荷量.符号:Q或q 单位:库仑符号:C“做一做”验电器与静电计为了判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少,从18世纪起,人们经常使用一种叫验电器的简单装置:玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一条导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出(图甲)。
如果把金属箔换成指针,并用金属做外壳,这样的验电器又叫静电计(图乙)问:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象?1、摩擦起电摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.特别是离核较远的电子受到的束缚较小。
当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体。
实质:电子的转移.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.得到电子:带负电;失去电子:带正电问:摩擦起电有没有创造了电荷?生:没有,摩擦起电是带电粒子(如电子)从一个物体转移到另一个物体。
师:很多物质都会由于摩擦而带电,是否还存在其它的使物体起电的方式?在学习新的起电方式之前,我们先来学习金属导体模型。
[:学,科,网]金属导体模型也是一个物理模型P3(动画演示)自由电子:脱离原子核的束缚而在金属中自由活动。
带正电的离子:失去电子的原子,都在自己的平衡位置上振动而不移动。
2、感应起电【演示】取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。
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学案1 认识静电
[学习目标定位] 1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用的性质.2.理解使物体带电的三种方式.3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念.
一、起电方法的实验探究
使物体带电称为起电,起电方式有摩擦起电、接触起电、感应起电.
二、电荷守恒定律
1.物体所带电荷的多少叫电荷量.在国际单位制中,它的单位是库仑,简称库,用C表示.2.正电荷的电荷量用正数表示,负电荷的电荷量用负数来表示.等量异种电荷完全抵消的现象叫做中和.
3.原子核中的质子和电子带有等量而异种的电荷,质子电荷量为1.60×10-19库仑;任何带电体的电荷量都是e的整数倍.因此,电荷量e被称为元电荷.
4.电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一个部分.在转移的过程中,电荷的代数和不变.
一、电荷
[问题设计]
1.在干燥的实验室里,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,丝绸带何种电荷呢?玻璃棒和丝绸带电的原因是什么?
答案负电.玻璃棒上的电子向丝绸上转移,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电.2.如图1所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔是闭合的.
图1
(1)把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片有什么变化?
(2)这时把A和B分开,然后移去C,金属箔片又有什么变化?
(3)再让A和B接触,又会看到什么现象?
(4)再把带正电物体C和A接触,金属箔片又有什么变化?
答案(1)C移近导体A,两侧金属箔片都张开;
(2)金属箔片仍张开,但张角变小;
(3)A、B接触,金属箔片都闭合;
(4)两侧金属箔片都张开.
[要点提炼]
1.摩擦起电的原因:当两个物体相互摩擦时,一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电.2.感应起电的原因:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷.
3.接触起电的原因:电子从一个物体转移到另一个物体上.
4.三种起电方式的实质都是电子的转移.
二、元电荷
[问题设计]
1.物体的带电荷量可以是任意的吗?带电荷量可以是4×10-19C吗?
答案物体的带电荷量不是任意的,它只能是1.60×10-19C的整数倍.由于4×10-19C是1.60×10-19C的2.5倍,所以带电荷量不能是4×10-19C.
2.电子和质子就是元电荷吗?
答案元电荷是电荷量的单位,不是物质;电子和质子是实实在在的粒子.
[要点提炼]
1.所有带电体的带电荷量或者等于e,或者是e的整数倍.这就是说,电荷量是不能连续变化的物理量.
2.质子和电子所带电荷量与元电荷相等,但不能说电子和质子是元电荷.
三、电荷守恒定律
[问题设计]
1.电荷会不会像煤和石油一样总有一天被用完呢?
答案不会.
2.前面学习了三种不同的起电方式,其本质都是电子的得失.那么,在一个封闭的系统中电荷的总量能增多或减少吗?
答案在一个封闭的系统中,电荷的总量保持不变.
[要点提炼]
1.电荷守恒定律的关键词是“转移”和“电荷的代数和不变”.
2.导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.若两个完全相同的金属小球的带电荷量分别为Q 1和Q 2,两小球接触后再分开,将平分电荷,两小球带电荷量都为Q =Q 1+Q 22
(式中电荷量Q 1和Q 2均包含它们的正负号).
[延伸思考]
1.怎样理解电荷守恒定律中“电荷的代数和”?
答案 “电荷的代数和”可理解为正、负电荷的代数和.
2.“电荷的中和”,是电荷消失了吗?“中和”过程中电荷守恒定律还成立吗?
答案 不是.“电荷的中和”是指两个带等量异种电荷的物体,其带电数量达到等量、异号,这时正、负电荷的代数和为零,这样两物体相互接触时,由于正、负电荷间的吸引作用,电荷发生转移,最后都达到电中性状态的一个过程,在此过程中电荷仍然守恒.
一、对三种带电方式的理解
例1 (双选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A .摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子
B .两种不同材料的绝缘体相互摩擦后,同时带上等量异号电荷
C .摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而造成的
D .丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
解析 摩擦起电的实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电;若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.
答案 BD
例2 (双选)如图2所示,不带电的枕形导体的A 、B 两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A 端靠近一带电导体C 时( )
图2
A .A 端金箔张开,
B 端金箔闭合
B .用手触摸枕形导体后,A 端金箔仍张开,B 端金箔闭合
C .用手触摸枕形导体后,将手和C 都移走,两对金箔均张开
D .选项A 中两对金箔分别带同种电荷,选项C 中两对金箔带异种电荷
解析 根据静电感应现象,带正电的导体C 放在枕形导体附近,在A 端出现了负电,在B
端出现了正电,这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布.金箔上带电相斥而张开.选项A错误.用手触摸枕形导体后,B端不再是最远端,人是导体,人脚下的地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合.选项B正确.用手触摸枕形导体后,只有A 端带负电,将手和C都移走,不再有静电感应,A端所带负电便会分布在整个枕形导体上,A、B端均带有负电,两对金箔张开.选项C正确.从以上分析看出,选项D不正确.
答案BC
二、对元电荷的理解
例3 (双选)下列关于元电荷的说法中正确的是( )
A.元电荷实质上是指电子和质子本身
B.一个带电体的带电荷量可以为205.5倍的元电荷
C.元电荷没有正负之分
D.元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的
解析元电荷是指电子或质子所带电荷量的大小,但元电荷不是带电粒子,也没有电性之说,A项错误,C项正确;元电荷是最小的带电单位,所有带电体的带电荷量一定等于元电荷的整数倍,B项错误;元电荷的电荷量e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的,D项正确.
答案CD
三、对电荷守恒定律的理解
例4 (双选)原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电荷1.6×10-15 C,丙物体带电荷量的大小为8×10-16 C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是( )
A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 C
B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 C
C.丙物体一定带有正电荷8×10-16 C
D.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C
解析由于甲、乙、丙原来都不带电,甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带 1.6×10-15 C 的正电荷,乙物体得到电子而带1.6×10-15 C的负电荷;乙物体与不带电的丙物体相接触,从而使一部分负电荷转移到丙物体上,故可知乙、丙两物体都带负电荷,由电荷守恒可知乙最终所带负电荷1.6×10-15 C-8×10-16 C=8×10-16 C,故A、D正确.
答案AD。