高中物理 第1章 第1节 认识静电同步备课课件 粤教版选修31.ppt

教师用书独具演示 课标要求1 知道物体带电的方式 2 理解电荷守恒定律 3 知道元电荷 第一节认识静电 课标解读1 理解物体带电的本质 2 能用电荷守恒定律分析有关问题 教学地位本节主要以静电现象及其微观解释为讲解点 涉及较多的现象和基本概念 为电场的学习打基础也是高考常涉及的内容 新课导入建议我们对静电现象并不陌生 当脱下毛衣时 当在干燥的天气用塑料梳子梳头发时 都会听到噼噼啪啪的声响 如果在没有灯光的夜里 还能看到许多小火花 这些都是常见的静电现象 本节就是要进一步深入认识 研究静电现象 教学流程设计 课前预习安排 1 看教材2 填写 课前自主导学 步骤1 导入新课 本节教学地位分析 步骤2 设计小练习查预习效果 步骤3 师生互动完成 探究1 互动方式 师生讨论 利用验电器演示 步骤4 教师通过分析例题说明物体带电性质的判断方法 步骤5 让学生完成 迁移应用 检查完成情况 步骤6 师生互动完成 探究2 方式同完成 探究1 步骤7 完成 探究3 重在分析错点 步骤8 指导学生完成 当堂双基达标 验证学习情况 演示结束 步骤9 学生总结主要知识 教师点评 安排课下完成 课后知能检测 1 基本知识 1 两种电荷的性质 同种电荷相互 异种电荷相互 2 物体带电的三种方式 起电方法的实验探究 排斥 吸引 摩擦起电 感应起电 接触起电 2 思考判断 1 用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电 2 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 3 两轻小物体相互吸引 二者一定带异种电荷 3 探究交流如图1 1 1所示的现象为感应起电 为什么发生感应起电的是导体而不是绝缘体 图1 1 1 提示 感应起电的实质是在带电体电荷的作用下 物体上的正 负电荷发生分离 只有导体上的电子 或正 负离子 才能自由移动 而绝缘体上的电子不能自由地移动 所以导体能发生感应起电 而绝缘体不能 1 基本知识 1 电荷量 电荷量 物体所带叫做电荷量 电荷量的单位 简称 符号 中和 等量的异种电荷的现象 元电荷 任何带电体的电荷量都是e c的整数倍 因此 电荷量e被称为元电荷 电荷守恒定律 电荷的多少 库仑 库 c 完全抵消 1 60 10 19 2 电荷守恒定律 内容 电荷既不能创造 也不能消灭 它们只能从一个物体到另一个物体 或者从物体的一个部分转移到另一部分 在转移的过程中 电荷的不变 适用范围 电荷守恒定律不仅在一切 中成立 而且也是一切所普遍遵守的规律 转移 代数和 宏观物理过程 微观物理过程 2 思考判断 1 摩擦起电创造了电荷 接触起电是电荷的转移 2 带等量异号电荷的两个导体接触后 电荷会消失 这种现象叫电荷的湮灭 3 任何带电体的电荷量都是e的整数倍 4 元电荷就是电子或质子 3 探究交流在铺有地毯的房间内手拉门把时 为什么时常会发出 啪 啪 的声响 手有触电的感觉 提示 人在地毯上行走时 由于脚与地毯的摩擦 人的身上会带有因摩擦产生的电荷 当手与金属门的把手接触时瞬间放电会发出 啪 啪 的声响 同时人会有触电的感觉 问题导思 1 三种起电方式各有什么特点 2 三种起电方式有什么共同点 三种起电的方式 1 三种起电方式的比较 2 三种起电方式的分析 1 分析摩擦起电问题时应明确原子核中的质子不能脱离原子核而移动 即相互摩擦的两个物体中移动转移的不可能是正电荷 转移的只能是负电荷即电子 带正电的物体一定失去了电子 带负电的物体一定获得了电子 2 接触起电过程中电子转移的规律带正电的物体与带负电的物体接触 电子由带负电的物体转移到带正电的物体上 带正电的物体与不带电的中性物体接触 电子由中性物体转移到带正电的物体上 带负电的物体与不带电的中性物体接触 电子由带负电的物体转移到中性物体上 3 感应起电的判断方法 带电体靠近导体时 靠近带电体的近端带异种电荷 远离带电体的远端带同种电荷 凡遇到接地问题时 该导体与地球组成一个导体 该导体为近端物体 带异种电荷 地球为远端物体 带同种电荷 2012 珠海一中高二检测 让带电的金属球靠近不带电的验电器 验电器的箔片张开 下列各图中正确的是 审题指导 1 带电球靠近验电器 验电器感应起电 2 两箔片张开原因 是电荷间的作用 解析 把带电金属球移近不带电的验电器 根据静电感应现象的规律 若金属球带正电荷 则将导体上的自由电子吸引上来 这样验电器的上部将带负电荷 箔片带正电荷 若金属球带负电荷 则将导体上的自由电子排斥到最远端 这样验电器的上部将带正电荷 箔片带负电荷 b项正确 答案 b 判断感应起电与接触起电的方法1 感应起电时带电体与导体并不接触 导体上两端带等量异种电荷 并且与带电体的电性近反远同 2 接触起电时导体与带电体带同种电荷 1 如图1 1 2所示 将带有负电的绝缘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 下列方法中不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 使棒与甲球瞬时接触 再移走棒d 先使乙球瞬时接地 再移走棒 图1 1 2 解析 由于静电感应 甲球感应出正电荷 乙球感应出负电荷 把两球分开后 它们带上了等量异种电荷 若先将棒移走 则两球不会有静电感应现象产生 所以不会带上电荷 使棒与甲球接触 则两球会因接触而带上负电荷 若使乙球瞬时接地 则乙球上感应出的负电荷因斥力而被导走 再将棒移走 由于甲 乙是接触的 所以甲球上的电荷会重新分布在甲 乙两球上 结果是两球都带上了正电荷 故选b 答案 b 问题导思 1 原子一定呈中性吗 2 电荷守恒定律中电荷总量的含义是什么 电荷守恒定律 1 中性 中和 的本质电中性的物体是有电荷存在的 只是代数和为零 对外不显电性 电荷的中和是正 负电荷相互低消 使得净电荷减少或为零 但正 负电荷本身依然存在 并不是正 负电荷的消失 2 总量 含义 指电荷的代数和 3 起电过程中电荷变化不论哪一种起电过程都没有创造电荷 也没有消灭电荷 本质都是电子发生了转移 也就是说物体所带电荷的重新分配 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 有两个完全相同的带电绝缘金属球a b 分别带有电荷量qa 6 4 10 9c qb 3 2 10 9c 让两绝缘金属球接触 在接触后 a b带电荷量各是多少 此过程中电荷发生了怎样的转移 转移了多少 审题指导 解答本题应注意以下两点 1 两个完全相同的金属球接触时 电荷将重新分配 2 两球带异种电荷时 先中和再平分 在接触过程中 电子由b球转移到a球 不仅将自身电荷中和 且继续转移 使b球带qb 的正电荷 这样 共转移的电子电荷量为 q qb qb 3 2 10 9 1 6 10 9 c 4 8 10 9c 答案 均为1 6 10 9c电子由b球转移到了a球 转移了 4 8 10 9c 2 上题中a b两球固定好后 让第三个与它们相同的小球c反复与a b接触 最终a b两球的带电量和电性如何 一绝缘球a带正电 用绝缘丝线悬挂的一轻小球b被a吸引如图1 1 3 则下列说法 正确的是 a a b两球一定带同号电荷b a b两球一定带异号电荷c b球可能不带电荷d b球可以带正电 也可以带负电 易错案例警示 对小球相互吸引 情况认识不全面导致的错误 图1 1 3 正确解答 由于异种电荷相互吸引 所以b可能带负电荷 由于带电体具有吸引轻小物体的性质 所以b也可能不带电 答案 c 易错分析 本题中由于a b相吸引 容易误认为a b带异种电荷而误选b项 备课资源 教师用书独具 双选 2012 惠州一中高二检测 如图教1 1 1所示 a b c d为四个带电小球 两球间的作用力分别为a吸引d b排斥c c排斥a d吸引b 则 a 仅有两个小球带同种电荷b 有三个小球带同种电荷c c d小球带同种电荷d c d小球带异种电荷 图教1 1 1 解析 由a吸引d d吸引b可知 a与b带同种电荷 且与d带异种电荷 由c排斥a b排斥c可知 c与a b带同种电荷 c与d带异种电荷 故选项a c错误 选项b d正确 答案 bd 1 如图1 1 4所示 ab是中性导体 把一个带正电的电荷靠近a端后又拿走 b端带 a 正电b 负电c 不带电d 不确定 图1 1 4 解析 把一个带正电的电荷靠近a端时 由于静电感应 中性导体的a端带上负电荷 b端带上正电荷 拿走后 导体上a b两端的电荷重新分布 a b两端均呈电中性 c项正确 答案 c 2 2012 广州六中高二 如图1 1 5所示 某同学在桌上放两摞书 然后把一块洁净的玻璃板放在上面 使玻璃板离开桌面2 3cm 在宽约0 5cm的纸条上画出各种舞姿的人形 用剪刀把它们剪下来 放在玻璃板下面 再用一块硬泡沫塑料在玻璃上来回擦动 此时会看到小纸人翩翩起舞 下列哪种做法能使实验效果更好 a 将玻璃板换成钢板b 向舞区哈一口气c 将玻璃板和地面用导线连接d 用一根火柴把舞区烤一烤 图1 1 5 解析 该同学所做的实验是摩擦起电现象的应用 要使实验效果更好 应使器材和地面绝缘且保持干燥 故选项d正确 答案 d 3 双选 关于电荷量和元电荷的说法正确的是 a 物体所带的电荷量可以是任意实数b 物体带正电荷1 6 10 9c 是因为失去了1 0 1010个电子c 物体带电量的最小值是1 6 10 19cd 以上说法都不正确 解析 元电荷的数值为e 1 6 10 19c 任何带电体的电荷量都是e的整数倍 所以物体带的电荷量不能是连续的数值 更不能是任意的 所以b c正确 答案 bc 4 双选 2012 海南国兴中学高二检测 如图1 1 6所示 a b是被绝缘支架分别架起的金属导体 并相隔一定距离 其中a带正电 b不带电 则以下说法中正确的是 图1 1 6 a 导体b左端出现负电荷 右端出现正电荷 并且电荷量大小相等b 若a不动 将b沿图中虚线aa 分开 则两边的电荷量大小可能不等 与如何分有关c 若a向b逐渐靠近 在b左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变化d 若a b接触一下 a b两金属体所带总电荷量保持不变 解析 由于b导体中存在大量自由电子 在带正电的a的作用下 b中部分电子会被a吸引到左端而出现负电荷 右端由于缺少同样数量的电子而出现正电荷 所以a选项正确 根据电荷守恒定律 b中总电荷量仍为零 即使沿aa 分开b 只要b与外界没有电荷交换 b的左右两部分的电荷量总是等量异种 所以b选项错误 a向b逐渐靠近的过程中 b的左右部分异种电荷数量总是同步变化 但不连续变化 这是由于任何带电体的电荷量都