(课堂设计)2014-2015高中物理 1.1 静电现象与电荷守恒课件 沪科版选修3-1

思考2：用带正电的绝缘金属棒接触验电器的金 属球，你会观察到什么现象？ 温馨提示：当带电体接触金属球时，金属球和金 属箔片便得到同种电荷，因同种电荷相互排斥，两箔 片张开．得到的电荷量越多，张角越大． 二、电荷守恒定律 1．电荷量的表示及单位 Q或q . 字母表示：_____ 库仑 ，简称库．单位符号： 国际单位制单位：_____ C. ___
解析：元电荷实际上是指电荷量，数值为 1.6×10－19 C，不要误以为元电荷是指具体的电荷， 如电子．元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴 实验测得的，测量精度相当高． 答案：BCD 【题后反思】 元电荷并不是电子和质子本身， 它没有正负号．自然界中任何带电体的带电荷量都 是元电荷量的整数倍．
小明这样描述一道题目，其中有一句： “……有一个物体的电荷量为5.0×10－18 C……”， 你认为此物体的电荷量可能吗？ －18 q 5.0×10 C 解析：因为 e＝ ＝31.25≠n， 1.6×10－19 C
图1-1-4
解析：由于导体内有大量可以自由移动的电子，当 带负电的球P慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥， 导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正 电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离P球 距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多． 答案：ACD 【题后反思】 起电的本质是电荷的转移，其过程 遵循电荷守恒定律．摩擦起电和接触起电都是不同物体 间的电荷转移，感应起电是电荷在同一物体上的重新分 布，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离的一端 带同号电荷，而且感应的电荷是等量的．
3．电荷量为＋1 C的带电体，其失去电子的数 目约为 ( ) A．1.6×1019 B．6.25×1019 C．1.60×1018 D．6.25×1018 答案：D
4．关于摩擦起电与感应起电，以下说法中正确 的是 ( ) A．摩擦起电是由于电荷发生了转移，感应起电 是由于产生了电荷 B．摩擦起电是由于产生了电荷，感应起电是由 于电荷发生了转移 C．无论摩擦起电还是感应起电，都有电荷产生 D．无论摩擦起电还是感应起电，都是由于电荷 发生了转移 答案：D
知识梳理
一、电荷及起电方法 1．电荷 负电荷．例如： (1)自然界中存在两种电荷：正电荷 ______和______ 负 电荷；用丝绸摩擦过的玻 用毛皮摩擦过的橡胶棒带___ 正电荷． 璃棒带___ (2)电荷之间的作用规律： 相吸． 同种电荷_____ 相斥 ，异种电荷____ 感应起电 、 2．物体带电的三种方法：摩擦起电、 ________ 接触起电．
如图1－1－5所示，当 将带正电荷的球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1-1-5
A．枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电 荷不移动 B．枕形金属导体上的负电荷向A端移动，正电 荷不移动 C．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A端移动 D．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B端移动 答案：B
(1)摩擦起电： 摩擦 ． ①条件：两物体相互_____ ②实质： ____ 电子从一个物体转移到另一个物体． 负电 ，失去电子的 ③结果：得到电子的物体带_____ 正电 ． 物体带_____ 正电 ，用 ④实例：用丝绸摩擦过的玻璃棒带_____ 负电 ． 毛皮摩擦过的橡胶棒带_____ (2)感应起电 导体时， ①实验表明：一个带电的物体靠近一个_____ 带电现象 导体的________ 发生变化，显示出________ ，物理 电荷分布 静电感应 学中把这种现象叫_________ ．
第1课时
静电现象与电荷守恒
学 习 目 标 1.知道两种电荷及其相互作
思 维 启 迪
用．知道电量的概念．
2.知道摩擦起电，知道摩擦起 电不是创造了电荷，而是使 物体中的正负电荷分开． 3.知道静电感应现象，知道静 电感应起电不是创造了电 图1-1-1 如图1－1－1所示， 有一个同学
荷，而是使物体中的电荷分 用手去摸静电球，结果“怒发冲 冠”，您能说清产生这种现象的 开． 4.知道电荷守恒定律． 5.知道什么是元电荷. 原因吗？知道其中所包含的物理 原理吗？
图1-1-3
思考：若先将C移走，再将A、B分离，则A、 B上是否带有等量的异号电荷？ 温馨提示：将C移走后，A、B上的电荷又重 新分布，正负电荷中和，A、B不带电．
3．接触起电 不带电的金属导体跟另一个 接触起电是指一个______ 带电 不带电 的导体带 ____的金属导体接触后再分开，使_______ 电荷 的过程．例如，将一个不带电的金属小球跟 上_____ 另一个完全相同的带电金属小球接触后再分开，两 等量同种 电荷． 小球平分电荷而带上_________ 思考1：你知道验电器的结构和用途吗？ 温馨提示：验电器的主要部分是一根上端带有 金属小球的金属棒，棒的下端悬挂两片金属箔片， 是用来定性地判断物体是否带电，以及其所带电荷 的种类与多少的一种简单装置．
消灭 ，只能从 2．电荷既不能被创造，也不能被_____ 另一个物体，或者从物体的一部分 一个物体转移到___________ 另一部分；在转移过程中，电荷的_____ 总量 保持 转移到_________ 不变，这个结论叫做电荷守恒定律． 3．元电荷 电子所带的电荷量是最小电荷量，人们把这个最 元电荷 ，用e表示，e＝1.6×10－19 小电荷量叫做_______ C．实验表明：所有带电体的电荷量或者等于e，或者 整数倍 ． 是e的_______
3.2×10－9 C＋6.4×10－9 C － 荷量为 ＝4.8×10 9 C，转 2 移 的 电 荷 量 为 1.6×10 1.0×1010 个．
－
9
C，转移的电子数为
答案：电子由球B转移到A
1.0×1010个
对元电荷的理解
元电荷不是实际电荷，而是最小电荷量值，没有 正负电性的区别．宏观上所有带电体的电荷量只能是 元电荷的整数倍． 【例3】 关于元电荷的下列说法中正确的是( ) A．元电荷实质上是指电子和质子本身 B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 C D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用 实验测得的
电荷守恒定律 (1)电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从 一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转 移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不 变，这个结论叫做电荷守恒定律． (2)电荷守恒定律是自然界普遍存在的一种自然 规律． 思考：自然界中除了电荷守恒定律外，还有哪 些守恒定律？
【例2】 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、 B，分别带有电荷量为QA＝6.4×10－9 C，QB＝－ 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：在接触过程中，由于B球带负电，其上 多余的电子转移到A球，这样中和A球上的一部分电 荷直至B球为中性不带电，同时，由于A球上有净余 正电荷，B球上的电子会继续转移到A球，直至两球 带上等量的正电荷．
思考：用原子结构和电荷守恒定律的知识解 释在正常情况下，为什么物体不显电性呢？ 温馨提示：在正常情况下物体内的质子数与 电子数相等，因此不显电性．
基础自测来自百度文库
1．下列说法正确的是 ( ) 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 会消灭，这种现象叫做电荷的湮灭 解析：在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭， 只是正负电荷数目相等，表现为中性． 答案：B
2．关于接触带电，下列说法正确的是 ( ) A．接触带电的本质是电荷从一个物体转移到 另外一个物体 B．接触后再分开，每个带电体的电荷量是两 个带电体原来带电荷量代数和的一半 C．接触带电后两个物体的带电荷量可能都增 加了 D．接触带电后两个物体的带电荷量可能都减 少了
解析：两个物体接触后，电荷量不一定平分， 只有两个完全相同的金属球才有可能平分；如果两 个带电体接触后电荷量都增加了，那么就不再符合 电荷守恒定律了．而如果两个带电体原来的带电性 质相反，接触后两个物体的带电荷量可能都减小． 答案：AD
5．只用一个不带电的验电器，可以检测 一个物体 ( ) A．是否带电 B．带电的种类 C．所带电荷量的数值 D．带电的种类及所带电荷量的数值 答案：A
关于物体带电的方法
摩擦起电 感应起电 接触起电 导体与带电导 体接触时 导体上带上与 带电体相同电 性的电荷
产生及 两种不同的绝缘 导体靠近带电体时 条件 体摩擦时
在接触过程中，电子由球B转移到球A.
QA＋QB 接触后两小球各自的带电荷量 QA′＝QB′＝ 2 6.4×10－9－3.2×10－9 － ＝ C＝1.6×10 9 C 2
共转移的电子电荷量为 ΔQ＝－QB＋QB′＝3.2×10－9 C＋1.6×10－9 C ＝4.8×10－9 C －9 4.8 × 10 C ΔQ 转移的电子数 n＝ e ＝ ＝3.0×1010 个． －19 1.6×10 C 答案：电子由球B转移到球A 3.0×1010个
【题后反思】 使物体带电的实质是电子发 生了转移，而不是创造了电荷，并且在转移的过 程中电荷的总量保持不变．当两球接触时，由于 它们带相反电性的电荷，所以带电荷量少的负电 荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两 球完全相同，剩余的正电荷平均分配．本题容易 错误地认为是正电荷发生了转移．
如果该题中两个电荷的带电性质相同，都 为正电荷，其他条件不变，其结论应该是什么？ 解析：接触后带电荷量平分，每个小球的带电
②实验结果：由于电荷间的相互吸引或排斥， 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 ，远离的一端带 同种电荷 ． _________ ③实例： 如图1－1－2所示，用带电体C 靠近相接触的绝缘导体A、B，由于 电荷间的相互吸引或排斥，绝缘导 等量异种 电荷 体A、B上分别带上了________ (即发生了静电感应)，这时先把A、 图1-1-2 C ，则A和B两绝 B分开，然后移去___ 缘导体带上了等量异种电荷．
现象
导体两端出现等量异 两物体带上等量 种电荷，且电性与原 异种电荷 带电体“近异远同” 不同物质的原子 导体中的自由电子受 核对核外电子的 带正(负)电物体吸引 束缚力不同而发 (排斥)而靠近(远离) 生电子得失
原因
电荷之间的相 互排斥
实质
均为电荷在物体之间或物体内部的转移
【例1】如图1－1－4所示，在 真空中，把一个绝缘导体向带负电 的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端 的电荷，下列说法中正确的是 ( ) A．两端的感应电荷越来越多 B．两端的感应电荷是同种电荷 C．两端的感应电荷是异种电荷 D．两端的感应电荷电荷量相等
即不等于元电荷的整数倍，故是不可能的． 答案：不可能