电荷及其守恒定律(导)学案

1.1 电荷及其守恒定律

1．使物体带电的三种方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。

2．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。

3．任何方式起电的实质都是电荷的转移，在转移的过程中，电荷总量不变。

静电的产生

1．电荷的电性及作用

(1)电性：用丝绸摩擦过的琉璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。

(2)作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

2．起电方法(如图1－1－1)

图1－1－1

[重点诠释]

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

产生及条

件

两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时现象

两物体带上等量异种电

荷

导体两端出现等量异种

电荷，且电性与原带电体

“近异远同”

导体上带上与带电体相

同电性的电荷原因

不同物质的原子核对核

外电子的束缚力不同而

发生电子得失

导体中的自由电子受带

正(负)电物体吸引(排斥)

而靠近(远离)

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

2．验证物体是否带电的两种方法

(1)将质量很轻的物体(例如纸片、头发)放在它周围，如果被吸引则带电，不被吸引则不带电。

(2)将待检验物体靠近或接触验电器的金属球，根据金箔是否张开可

判断该物体是否带电。

1．如图1－1－2所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近不带

电的验电器B，则()

A．验电器金属箔不张开，因为球A没有和B接触图1－1－2

B．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电

C．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电

D．验电器金属箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电

解析：A球带正电，靠近验电器B时发生静电感应，使验电器金属杆上端带负电，下端金属箔片带上正电而张开，故选D。

答案：D

原子结构与电荷守恒

[自学教材]

1．原子结构

物质由分子、原子、离子等微粒组成，原子由原子核和绕核旋转的电子组成，原子核由中子和质子组成。中子呈电中性，质子带正电，电子带负电。原子的电子数与质子数相等，呈电中性。因此，物体不显电性。

2．电荷守恒定律

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。

3．物体带电的实质

物体带电的实质是电子的转移。

[重点诠释]

1．对原子结构的理解

(1)原子由原子核和核外电子组成，原子核内部的质子带正电，核外电子带负电。原子核相对稳定，核内质子不能脱离原子核，在起电时，转移的都是核外电子。

(2)电子带的电荷量是最小值，其数值为e＝1.6×10－19C，物体所带的电量一定是电子电荷量的整数倍。

2．完全相同的导体球接触带电时电量分配原则

形状、大小都相同的导体接触时会将电荷量平分。

(1)用带电量为Q的金属球与不带电的金属球接触，每个小球带电量均为Q/2，且所带电荷的性质相同。

(2)用带电量为Q1的金属球与带电量为Q2的金属球接触，若两球带同种电荷，则每个小球所带电量为总电量的一半。若两球带异种电荷，则先中和相同量的异号电荷，然后平分剩余电荷。

2．M和N是两个都不带电的物体。它们互相摩擦后，M带正电荷1.60×10－19 C，下列判断正确的有()

A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷

B．摩擦过程中电子从N转移到M

C．N在摩擦后一定带负电荷1.60×10－19 C

D．N在摩擦过程中失去1.60×10－19 C个电子

解析：M和N相互摩擦，M带正电是因为M对核外电子的束缚能力小而失去核外电子的结果；由于电荷守恒，故N一定带等量负电荷，选项C正确。

答案：C

静电的应用与防护

1．静电的应用

(1)原理：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，利用静电力控制带电粒子的运动或分布。

(2)应用：静电应用有激光打印、静电喷雾、静电除尘、静电喷涂。

2．静电的防护

(1)静电危害产生原因：静电力和静电火花。

(2)防护方法：尽快把静电导走，如印刷车间内保持适当的湿度，油罐车尾装有铁链，传送带上镀银等。

[重点诠释]

对静电的理解与防止途径

在生产和生活中，静电的应用十分广泛，如：静电复印、静电喷涂、静电除尘、静电灭菌等。但静电也可能是隐形杀手，它的危害是会产生电火花。如油罐车运油时，因为油与金

属油罐的振荡摩擦会产生静电的积累，所以达到一定程度会产生火花放电，容易引爆燃油，引起事故。

防止静电的途径主要有：

(1)避免产生静电。如在可能情况下选用不容易产生静电的材料。

(2)避免静电的积累。产生的静电要设法导走，如增加空气湿度、接地等。

3．在下列措施中，利用静电的是________，防止静电的是________。

A．飞机轮子上搭地线

B．印染车间保持湿度

C．复印图片

D．电工钳柄装有绝缘套

解析：飞机在飞行中与空气摩擦时，飞机外表面聚集了大量静电荷，降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患。因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电，采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎；在印染工作车间也同样容易产生静电，静电给车间带来火灾隐患，为防止火灾发生，其中安全措施之一就是车间保持湿度，从而通过湿润的空气及时导走静电；在复印图片环节中，刚好需要应用静电，在电工钳柄装有绝缘套是防止导电，保护电工的安全。

答案：C A、B

感应起电的应用

[例1]如图1－1－3所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支

持的金属导体，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()图1－1－3 A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都不张开

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．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开

D．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