静电现象及其微观解释 PPT

即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电 器的箔片张开．如图1－1－5所示表示验电器上 感应电荷的分布情况，正确的是( )
图1－1－5
解析：选B.验电器原来不带电，由于静电感应, 带电金属球与验电器的金属球带异种电荷，验 电器的金属球与箔片也应带异种电荷，故选项 B正确．
【思路点拨】 解答本题时应把握以下三点: (1)两个完全相同的金属球接触时，电荷将重 新分配． (2)两球带同种电荷时，总电荷量平分． (3)两球带异种电荷时，先中和再平分．
【自主解答】 (1)设 A、B 的带电荷量分别为 q， 则第三个小球与 A 接触后 A 的带电荷量 qA′＝ q/2，与 B 接触后 B 的带电荷量 qB′＝(q2＋q)/2 ＝3q/4，故 qA′∶qB′＝2∶3. (2)若 A、B 带异种电荷并设为 q 和－q，则第三
(3)感应起电的原因：由于同种电荷相互排斥， 异种电荷相互吸引，在静电感应，即感应起电 时，当带电体靠近导体时，导体内的自由电子 会靠近或远离带电体．例如当带正电的玻璃棒 靠近金属体时，金属体靠近玻璃棒的一端会带 上负电，远离玻璃棒的一端会带上正电，如图 1－1－2甲所示．如果把金属体接地，那么电 子会从大地“跑”到金属体上而中和掉金属体 一端的正电荷，从而使金属体带上了负电荷， 如图1－1－2乙和丙所示．再移开玻璃棒，金 属体就带上了负电荷，如图1－1－2丁所示．
4．守恒的广泛性 电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界 中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守 恒定律，也涵盖了包括近代物理实验发现的微 观粒子在变化中遵守的规律．如：由一个高能 光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对 正、负电子可同时湮没，转化为光子．在这种 情况下，带电粒子总是成对产生或湮没，电荷 的代数和不变．
图1－1－2
(4)感应起电的实质：在带电体上电荷的作用 下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷 从导体的一部分转移到了另一部分．
(5)感应起电应采用以下步骤，如图1－1－3所 示：
①将枕形导体A和B彼此接触． ②把带电球C移近导体A. ③先把A和B分开，然后移去C， 图1－1－3 则A带上和C异号的电荷，B带上 和C同号的电荷．
解析：A 球与 B 球接触，此时各带电12q，然后 B 球与 C 球接触，于是各带电14q，再使 A 球与 B 球或 C 球接触，各带电(12q＋14q)/2＝38q. 答案：见解析
所带电荷量不能变，所以金属箔片仍张开，B 错．但如果先移走C，A、B上的感应电荷会马 上在其相互之间的库仑力作用下吸引中和，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上的感应电荷完全中和， 箔片都不会张开，D错． 【答案】 A
【方法总结】 在研究静电感应类问题时，应 该注意引起静电感应的带电体，是否移走，移 走的先后顺序等．该问题的解决有如下程序. (1)如果带电体存在，把被感应导体分开，则两 部分带等量异种电荷． (2)如果先移走带电体，则被感应导体上的电荷 重新分布，各部分均不带电．
例1 毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这 是因为( ) A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上 B．毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上 C．橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上 D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上
【精讲精析】 毛皮与橡胶棒摩擦后，由于毛 皮中的原子对电子的束缚作用小于橡胶棒中的 原子对电子的束缚作用．所以，毛皮上的部分 电子转移到橡胶棒上，使毛皮带正电，故A正 确，B、C、D错误．
思考感悟 1．把气球跟上衣摩擦一下，气球就会被上衣 吸住，摩擦后的气球也会吸在墙上．为什么会 这样呢？ 提示：这是摩擦起电的缘故，摩擦后的气球带 负电荷，与衣服上的电荷电性相反，所以被吸 住．能吸在墙上是因为气球上的电荷使墙产生 静电感应所致．
二、原子结构与电荷守恒
1．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__．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．导体A带5Q的电荷，另一完全相同的导体B
带－Q的电荷，将两导体接触一段时间后再分
开，则导体B的带电量为( )
A．－Q
B．Q
C．2Q
D．4Q
解析：选 C.两导体上的电荷先完全中和后再平
分，所以接触后每个导体上带电量的大小为
5Q2－Q＝2Q.
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摩擦起电的实质
(2)实质：电子从一个物体转移到另一个物体上. 2．接触起电 (1)定义：不带电的物体与带电体接触，使不带 电的物体带上电荷，这种方式称为接触起电． (2)实质：电荷从一个物体转移到另一个物体. 3．感应起电 (1)静电感应：导体因受附近带电体的影响而带 电的现象． (2)感应起电：利用静电感应使金属导体带电的 过程．
2．物体带电 (1)实质：是_电__子__发生转移，物体内_电__子__数__与 _质__子__数__不再相等，对外显示电性．
(2)表现：失去电子的物体带_正__电__，得到电子 的物体带_负__电__ ．
三、静电的应用与防护 1．静电的应用： _激__光__打__印__机__、静电喷雾、 _静__电__除__尘__ 、静电杀菌等．
【答案】 A 【方法总结】 “摩擦”的过程中，发生了 “电子”的争夺，电子从一个物体转移到了另 一个物体上．“摩擦”的过程中并没有创造出 电荷．
感应带电的方法
例2 如图1－1－6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
图1－1－6
带正电的小球，下列说法正确的是( )
二、对电荷守恒定律的理解 1．两种表述 (1)表述一：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． (2)表述二：一个与外界没有电荷交换的系统， 电荷的代数和总量保持不变．
2．电荷分配规律 两个完全相同的带电金属球接触，电荷重新分 配 (1)若带同种电荷，总电荷量平分． (2)若带异种电荷，先中和再平分． 3．物体带电的实质 使物体带电不是创造电荷，使物体不带电也不 是消灭电荷．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．静电的防护：印刷厂里空气保持适当的 _湿__度__、油罐车车尾装有一条拖在地上的 _铁__链__等.
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
思考感悟 2.如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼 啪”声，还会看到电火花．这时你已经制造了 一些小小的“雷电”．为什么会产生这种现象 呢？ 提示：天气干燥时，因摩擦产生的静电不能被 及时导走，在毛衣上不同部位积累了不同性质 的电荷，当脱毛衣时，各部分相互靠近，出现 放电现象．
电荷守恒定律的应用
例3 径相同的两个金属小球A、B带有相等的 电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相 同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移 开. (1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的带 电荷量之比为________． (2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的带 电荷量之比为________．
现
象
及
课堂互动讲练
其
微
观
解
知能优化训练释课来自自主学案一、静电的产生 1．三种起电方式：(图1－1－1)
图1－1－1
2．电荷的性质 (1)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__． (2)同种电荷互相排斥，异种电荷_互__相__吸__引__． 3．静电感应 导体因受附近带电体的影响而_带__电__的现象.
(6)感应起电也可按下面步骤进行，如图1－1－
4所示：
①将一个带电体A靠近导体
球B. ②用手接触一下导体球B(相
图1－1－4
当于将B球接地一下)，再将手拿开．
③移去带电体A，则这时B上带上了和带电体A
异号的电荷．
特别提醒：(1)三种带电方式实质上都是导体上 电荷的分离或转移，在转移过程中电荷的总量 保持不变. (2)验电器是检验物体是否带电 和估测物体带电多少的仪器． 当带负电的橡胶棒与验电器的 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指针带上同种电荷，因相 互排斥而张开．
个小球与 A 接触后 A 的带电荷量 qA′＝q2，与
B 接触后 B 的带电荷量 qB′＝(q2－q)/2＝－q4， 故 qA′∶|qB′|＝2∶1. 【答案】 (1)2∶3 (2)2∶1
变式训练 有三个完全一样的绝缘金属球，A 球带电荷量 q，B、C 均不带电，现要使 B 球带 的电荷量为38q，可采取什么方法？
核心要点突破
一、三种起电方式的分析 1．摩擦起电 (1)原因：不同的物质对电子的束缚、吸引能力 不同．两种不同的物质组成的物体相互摩擦时, 由于摩擦力做功，使得束缚电子能力弱的物体 失去电子，从而带正电，吸引电子能力强的物 体得到电子，从而带负电．例如用毛皮摩擦橡 胶棒时，毛皮对电子的束缚能力差，失去电子 带正电，电子转移到橡胶棒上，使得橡胶棒带 负电．
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 去C，A、B上的金属箔片闭合 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移去，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
【精讲精析】 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端积累了正电荷，其下部贴有的金 属箔片因为接触带电，也分别带上了与A、B同 种性质的电荷．由于同种电荷相排斥，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仍带等量的异种感 应电荷，此时即使再移走C，因A、B已经绝缘,
第1节 静电现象及其微观解释
课标定位 学习目标：1.探究三种起电方式，了解静电的 产生及其本质． 2．通过对原子结构的学习，理解电荷守恒定 律，并能从微观角度解释静电的产生． 3．了解静电的应用及其防护． 重点难点：1.静电产生的探究． 2．电荷守恒定律的理解．
第
1
课前自主学案
节
静
电
核心要点突破