高中物理选修3-1静电场 学案

新课标人教版高中物理(选修3-1)学案

第一章电场

第一节电荷及守恒定律

【课标要求】

1.知道摩擦起电和感应起电并不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开.

2.知道电荷守恒定律.

3.知道什么是元电荷.

【新课预习】

1.电荷电荷守恒

(1)自然界中只存在两种电荷：____电荷和______电荷.电荷间的作用规律是：同种电荷相互______，异种电荷相互______.电荷的多少叫___________.

(2)静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使_________________________________，这种现象叫静电感应.利用静电感应使物体带电叫___________起电.

(3)电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体______到另一物体，或者从物体的一部分_____到另一部分.

2.元电荷：e＝___________，所有带电体的电荷量或者___________或者___________.

3.电子的______________________与______________________之比，叫作电子的比荷

【知识精讲】

知识点1.物体带电的三种方式：即摩擦起电、感应起电和接触带电.

(1)摩擦起电是由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷.玻璃棒与丝绸摩擦时，由于玻璃棒容易失去电子而带正电；硬橡胶棒与毛皮摩擦时，由于硬橡胶棒容易得到电子而带负电.

(2)感应起电是指利用静电感应使物体带电的方式.例如图所示，将导体A、B接触后去靠近带电体C，由于静电感应，导体A、B上分别带上等量异种电荷，这时先把A、B分开，然后移去C，则A和B两导体上分别带上了等量异种电荷，如图所示.

(3)接触带电，指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式.例如，将一个带电的金属小球跟另一个完全相

．．．

同．的不带电的金属小球接触后分开，它们平分了原来的带

电量而带上等量同种电荷.

从物体带电的各种方式不难看出，它们都不是创造了

电荷，只是电荷从一个物体转移到了另一个物体，或者从物体的一部分转移到了物体的另一部分.

［例1］如图所示，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[ ]

A.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

D.金属球一定带负电

[思路分析]验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相

排斥，张开角度的大小决定于两金箔带电荷的多少.如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔张角减小，选项Ｂ正确，同时否定选项Ｃ.如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球上电荷重新分布，靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷.A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，因距离的不同而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小，选项A正确，同时否定选项D.

总结：本题主要考查了两个知识点：(1)同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引.(2)静电感应现象.由(1)可直接判断带电体接近验电器时引起的张角变化；由(1)(2)两个知识点来解决中性导体接近带电的验电器时张角的变化，结论是两金箔张角减小.

[答案]AB

[变式训练]如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B接触，再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则( ) B

A.导体A带负电，B带正电

B.导体A带正电，B带负电

C.导体A失去部分负电荷，导体C得到负电荷

D.导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到导体A上，故A、B带等量异种电荷

【基础达标】

1.[2002全国]目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电

量为

3

2

e ，d夸克带电量－

3

1

e，e为基元电荷。下列论断可能正确的是B

A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成

B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成

C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成

D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成

2.把两个完全相同的小球接触后分开，两球相互排斥，则两球原来带电情况不可能是B

A.原来的其中一个带电

B.两个小球原来分别带等量异种电荷

C.两个小球原来分别带同种电荷

D.两个小球原来分别带不等量异种电荷

3.下列说法正确的是( ) A

A.摩擦起电和静电感应都是使物体正负电荷分开，而总电荷量并未变化

B.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是摩擦过程中硬橡胶棒上正电荷转移到毛皮上

C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是摩擦过程中玻璃棒得到电子

D.物体不带电，表明物体中没有电荷

4.如图所示,带电小球A靠近不带电的绝缘绝缘金属导体,由于静电感应,导体C端出现了负电荷,可知带电小球A带________电;用手接触一下导体的B端,导体将带_______电; 用

手接触一下导体的中部,导体将带_______电.负;正;正

5.关于电现象的叙述,正确的是( ) CD

A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,胶木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,物体得到多余电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性.

D.当一种电荷出现时,必然有等量异号的电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异号电荷同时消失.

6.A、B、C、D 4个小球都带电,A球能排斥B球,C球能吸引A球,D球又排斥C球,已知D球带正电,则B球应带何种性质的电荷?负电

7.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下边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( ) C

A.只有M端的验电箔张开,且M端带正电.

B.只有N端的验电箔张开,且N端带负电.

C.两端的验电箔都张开,且M端带正电, N端带负电.

D.两端的验电箔都张开,且两端都带正电或负电.

8.[2006北京卷]使用电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是B

A C

B