高中物理 第一章 第一节 电荷及其守恒定律学案 新人教版选修31.doc

1.1电荷及其守恒定律学案【学习目标】1知道两种电荷及其相互作用知道电荷量的概念2知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开3知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开4知道电荷守恒定律5知道什么是元电荷【重点难点】1.电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用；2.静电感应的原因、感应起电的方法【课前预习】1.两种电荷： （1）电性：物体吸引轻小物体的性质。（2）用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 电荷，用 数表示用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 电荷，用 数表示(3)电荷及其相互作用：同种电荷相互 ，异种电荷相互 2.摩擦起电的微观解释（1）原子的核式结构原子包括带正电的 和带负电的 ；原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量，所以整个原子对外界较远位置表现为。（2）摩擦起电用摩擦的方法使物体带电的过程，叫摩擦起电。例如：用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子，带正电；丝绸 电子，带 电。用毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子，带负电；毛皮 电子，带 电。（3）摩擦起电的实质摩擦起电的本质是电子发生了转移，表明电子从物体的一个部分_-到另一部分或者从一个物体转移到另一个物体上。（4）摩擦起电的结果：两个相互摩擦的物体带上了 。3.用静电感应及感应起电（1）静电感应现象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种电荷，远离带电体的一端带电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做。（2 ）感应起电的微观解释从物质的微观分子结构来看，把带电体移近金属导体时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来或者排斥远离，从而自由电子由一端移动到另一端，使得导体的一端带正电，另一端带负电。因此感应起电使导体两端带上了.（3静电感应的本质感应起电的实质是自由电荷的重新分布。感应起电也不是创造了电荷，是自由电荷从物体的一部分到另一部分。4.物体带电的三种方式即摩擦起电、感应起电和接触起电。其本质都是电子发生转移。接触起电，指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式。例如：将一个带电的金属小球跟另一个_的不带电的金属小球接触后分开，它们平分原来的带电荷量 而带上等量同种电荷。5.电荷守恒定律(1) 内容：电荷既不能创生，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 另一部分。在转移的过程中，电荷的 。（2）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。6.验电器的工作原理(参见课本图)（1）带电体接触金属球 （2）带电体靠近金属球7、元电荷（1）电荷的多少叫做。符号：q或q 单位：库仑 , 简称库，用c表示。(2) 元电荷: 最小的电荷量叫元电荷。电子或质子所带的电荷量与相同，元电荷用e表示.，计算中，e= c（3）所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的。也就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。(4)比荷：带电体的电荷量和电子的质量的,有时比荷又称荷质比。电子的比荷为【典题探究】【例1】如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球a靠近验电器的小球b(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则a.金属球可能不带电b.金属球可能带负电c.金属球可能带正电d.金属球一定带负电解析验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相排斥，张开角度的大小决定于两金箔带电荷的多少.如果a球带负电，靠近验电器的b球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔张角减小，选项正确，同时否定选项如果a球不带电，在靠近b球时，发生静电感应现象使a球上电荷重新分布，靠近b球的端面出现负的感应电荷，而背向b球的端面出现正的感应电荷.a球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，因距离的不同而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小，选项正确，同时否定选项d 答案 ab【拓展】本题主要考查了两个知识点：(1)同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引.(2)静电感应现象.由(1)可直接判断带电体接近验电器时引起的张角变化；由(1)(2)两个知识点来判断中性导体接近带电的验电器时张角的变化，结论是两金箔张角减小.【变式训练】当某带电导体靠近不带电的验电器的金属小球时，两金箔张角将如何变化? 答案逐渐变大【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【解析】 b带电后，由于静电感应，a的近b端和远b端分别出现等量的负电荷和正电荷，b对a的吸引作用大于排斥作用。a、b接触后带同种电荷，又相互排斥。故选项b正确。答案 b【拓展】本题中如果a的表面不是镀有铝膜，则a的近b端和远b端不会分别出现等量的负电荷和正电荷，但是由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以正确的选项仍然是b。【例3】有两个完全相同的金属小球带有相等的电荷量，今让第三个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_。解析 （1）若a、b两球带同种电荷q，第三个相同的金属小球c与a接触后各带电荷量，c再与b接触后b带电荷量，（2）若a带电荷量+q，b带电荷量-q，c与a接触后a带电荷量+，c与b接触后，电荷量先中和后平分，b带电荷量。 【拓展】 两个完全相同的金属球接触后再分开，同种电荷平均分配电荷量，异种电荷先中和，再平均分配电荷量。如果形状不相同的两个带电体相互接触，则不遵循上述规律。【预习检测】1.下列叙述正确的是（ ）a.摩擦起电是创造电荷的过程b.接触起电是电荷转移的过程c.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电d.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没2.m和n是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后m带正电荷1.610-10c，下列判断中正确的是（ ）a.在摩擦前m和n的内部没有任何电荷b摩擦的过程中电子从n转移到了mcn在摩擦后一定带负电荷1.610-10cdm在摩擦过程中失去了1109个电子3把一个带正电的金属球a跟不带电的同样的金属球b相碰，两球都带等量的正电荷，这是因为()aa球的正电荷移到b球上bb球的负电荷移到a球上ca球的负电荷移到b球上db球的正电荷移到a球上人教版选修3-1三案一课系列用书第一章 静电场1.1电荷及守恒定律学案【课前预习】1.（2）正，正，负，负（3）排斥，吸引2.（1）原子核，核外电子；（2）得到，负；失