湖北省宜昌市高中物理 第一章 静电场 第一节 电荷及其守恒定律学案（无答案）新人教版选修31.doc

第一节 电荷及其守恒定律 【学习目标】1.知道电荷的种类和电荷相互作用的规律。2.了解摩擦起电、感应起电等现象，知道摩擦起电和感应起电的本质是电子的转移。3.理解电荷守恒定律。并能运用电荷守恒定律分析摩擦起电和感应起电现象。4.知道电荷量概念及其单位，知道元电荷的值。【新知预习】1自然界存在两种电荷： 、 2电荷间的作用：同种电荷 ，异种电荷 。3使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫 。常见的起电方式有 、 和 等。例如：一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后，两者必定带上等量同种电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带 电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电；不带电的导体在靠近带电体时，导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布，使导体的两端出现 电荷。3电荷守恒定律： 电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。在发生正负电荷湮没的过程中，电荷的代数和仍然不变，所以电荷守恒定律现在的表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 保持 。4电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e c。实验指出，所有带电体的电荷量都是电荷量e的 。所以，电荷量e称为 。电荷量e的数值最早是由美国物理学家 测得的。5原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对 表现为电中性。6自由电子：在金属中，离原子核 的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中 ，这种电子叫自由电子。 失去自由电子的原子便成为带 的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有 在移动。 【导析探究】导析一: 感应起电的判断方法当一个带电体靠近导体时，产生静电感应现象，导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷；凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端物体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷；绝缘体不能被感应起电。感应起电的实质是导体中的正负电荷在带电体的作用下，发生了分离。只有导体中的电子才能自由移动，而绝缘体上的电子不能自由移动，所以导体能发生感应起电，而绝缘体不能。bac例1 如图所示，a、b、c是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中c球带正电，a、b两个完全相同的枕形导体不带电。试问：（1）如何使a、b都带等量正电？（2）如何使a、b都带等量负电？（3）如何使a带负电b带等量的正电？ ab例2绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球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1-2所示，现使b带正电，则 ( )a.b将吸引a，吸住后不放开 b.b先吸引a，接触后又把a排斥开c.a、b之间不发生相互作用 d.b立即把a排斥开导析二: 电荷守恒问题电荷守恒定律和能量守恒定律一样，也是自然界中最基本的守恒定律两个完全相同的导体球相互接触后的电荷分配规律： 若为带电导体球和不带电导体球接触，则电荷平分； 若两个带电导体球带同种电荷，则总电荷平分； 若两个带电导体球带异种电荷，则先中和再平分。例3 两个完全相同的金属球，一个带c的电量，另一个带c的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？【当堂检测】1关于元电荷的理解，下列说法中正确的是（ ）a元电荷就是电子 b元电荷就是质子c元电荷是表示跟电子所带电荷量的数值相等的电荷量d自然界中带电体所带电荷量的数值都是元电荷的整数倍2 关于摩擦起电和感应起电说法正确的是（ ）a.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷b.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移c.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体d.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移3. 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，下述哪种方法能使两球都带电？（ ）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