2018年高中物理第一章静电场1.1深入理解电荷守恒定律学案新人教版.docx

深入理解电荷守恒定律1、 考点突破：知识点考纲要求题型说明深入理解电荷守恒定律1. 知道物体带电的几种方式；2. 理解静电感应现象；3. 会利用电荷守恒定律解答有关静电问题。选择题属于基本的知识点，高频考点是静电场的基本元素，对本知识点掌握的熟练与否直接影响电磁学内容的学习，故应熟练掌握。二、重难点提示：重点：利用电荷守恒定律解答有关静电问题。难点：静电感应现象的理解。1、 自然界中的两种电荷1. 正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷。2. 负电荷：用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷。3. 带电体的基本性质：吸引轻小物体。 4. 电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 5. 原子的核式结构及物体带电的微观解释：（1）构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。正电荷数等于负电荷数时物体对外表现为电中性；当正电荷数多于负电荷数时物体对外表现为带正电；当正电荷数少于负电荷数时物体对外表现为带负电。（2）不同物质的微观结构不同：金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核束缚而在金属中自由活动，这种电子叫自由电子，失去这种电子的原子便成为带正电的离子。二、三种起电方式（1）摩擦起电：相互摩擦的物体带等量异种电荷。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：相互作用的物体间电子的转移。（2）接触起电：不带电的物体跟带电的物体接触时，不带电的物体与带电的物体带同种电荷。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，它们平分了原来的电量而带上等量的同种电荷。接触带电的实质：电子在不同物体间的转移。电荷的分配原则：两个形状、大小相同的导体，接触后再分开，两者带同种电荷时，电荷量平均分配；两者带异种电荷时，异种电荷先中和后平分。（3）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。静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，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。实质：微观带电粒子在物体内部转移。结果：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。三、电荷守恒定律内容：电荷既不能创造，也不能消灭，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；在任何转移过程中，电荷的总量保持不变。这个规律叫做电荷守恒定律。另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。四、元电荷1. 电荷量：电荷的多少叫作电荷量。符号：Q或q；单位：库仑（C）正电荷的电量为正值，负电荷的电量为负值。2. 元电荷与质子（或电子）电量相等的电荷，用e表示.元电荷量e的值：e=1.60×10-19C，所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。3. 比荷：电子的电荷量e和电子的质量m的比值电子的比荷为：C/kg例题1 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，将导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，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QA>QBB. 只有沿虚线b切开，才会使A带正电，B带负电，且QAQBC. 沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA<QBD. 沿任意一条虚线切开，都会使A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关思路分析：左边导体原来不带电，只是在C所带正电荷的作用下，左边导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多了电子而带负电，A部分少了电子而带正电。根据电荷守恒定律可知，A部分转移的电子数目和B部分多出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，不过从不同位置切开时，QA、QB的值是变化的，故只有D正确。答案：D例题2 绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示，现使b带电，则A. a、b之间不发生相互作用B. b将吸引a，吸住后不放开C. b立即把a排斥开D. b先吸引a，接触后又把a排斥开思路分析：带电物体能够吸引轻小物体，a与b接触后，a球与b球带上了同种电荷，相互排斥而分开。故选D答案：D例题3 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后，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后，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后，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上的金属箔片闭合思路分析：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，从而使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由于接触带电，也分别带上了与A、B相同的电荷。由于同种电荷相互排斥，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将带等量异种的感应电荷，此时即使移走C，A、B所带电荷量也不会变，故金属箔片仍张开，B正确。把C移走后，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。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，金属箔片都不会张开，D错。答案：AB【方法提炼】静电感应现象中需要注意的几个问题1. 近端和远端必带等量异种电荷；2. 远端电性和引起感应起电的电荷电性相同，但电量不一定相同；3. 感应起电的程序：两导体接触，靠近带电体，分开、移走带电体；4. 能量转化：分开导体消耗的能量转化成电势能。满分训练：如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是 ( ) A. 先把两球分开，再移走棒B. 先移走棒，再把两球分开C. 先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开D. 棒的带电荷量不变，两导体球不能带电 思路分析：靠近两不带电的小球后，由于静电感应，所以甲球带正电，乙球带负电，先把两小球分开后，在移走棒，过程中由于静电作用还存在，所以最后甲球仍带正电，乙球仍带负电，A正确，但是如果先移走棒的话，静电作用消失，甲乙上的电荷重新中和，所以在分开两小球，此时都不带电，B错误，先将棒接触一下其中的一球，则根据接触起电，甲乙都带上了负电荷，所以把两球分开后，仍带负电，C正确，棒的带电荷量不变，两导体球不能带电D错误。答案：AC