高中物理 1.1 认识静电课件 粤教版选修31.ppt

第一章电场 第一节认识静电 第一章电场 学习目标1 了解常用的起电方法 2 知道电荷的概念 知道元电荷 3 理解电荷守恒定律 会运用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象 第一章电场 一 起电方法的实验探究1 当两个物体互相摩擦时 一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体 于是原来电中性的物体由于得到电子而带 失去电子的物体则带 2 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靠近或远离带电体 使导体靠近带电体的一端带 电荷 远离带电体的一端带 电荷 3 一个物体带电时 电荷之间会相互排斥 如果接触另一个导体 电荷会 到这个导体上 使这个导体也带电 负电 正电 异种 同种 转移 1 两种电荷自然界中的电荷有 种 即 电荷和 电荷 如 用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做 用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做 同种电荷相斥 异种电荷相吸 2 起电的方法使物体起电的方法有三种 即 两 正 负 正电荷 负电荷 摩擦起电 感应起电 接触起电 二 电荷守恒定律1 电荷量 电荷的多少叫 在国际单位制中 它的单位是 符号为 2 元电荷电子和质子带有 的电荷 其电荷量为e 因所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍 所以将电荷量e称为 电荷量 库仑 c 等量异种 1 60 10 19c 元电荷 3 电荷守恒定律电荷既不能 也不能 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个部分 在转移过程中 电荷的 不变 这一结论叫做电荷守恒定律 创造 消灭 转移 代数和 1 元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗 提示 不是 元电荷是一个抽象的概念 不是指的某一个带电体 它是指电荷的电荷量 2 两个带有等量异种电荷的金属球接触后会发生电荷中和 这是否说明电荷消灭了 提示 没有消灭 这个过程中两金属球所带电荷的代数和一直为零 电荷守恒 三种起电方法的比较 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电体接触时 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷 且电性与原带电体 近异远同 导体上带上与带电体相同电性的电荷 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失 导体中的自由电子受带正 负 电物体吸引 排斥 而靠近 远离 自由电荷在带电体与导体之间发生转移 摩擦后的毛皮与橡胶棒分别带正电和负电 靠近带电体的导体两端带有等量异种电荷 验电器的工作原理 均为电荷在物体之间或物体内部的转移 特别提醒 1 摩擦起电适用于绝缘体 感应起电和接触起电适用于导体 2 无论哪种起电方法 发生转移的都是电子 正电荷不会发生转移 双选 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 先把a b分开 然后移去c a b上的金属箔片仍张开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 思路点拨 导体靠近带电体时 导体感应起电 导体两端出现等量异种电荷 ab 解析 带正电的c靠近导体a时 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同种的电荷 所以a b上的金属箔片都张开 a正确 只要c一直在a b附近 将a b分开后 a b仍带等量异种的感应电荷 此时再移走c 因a b已经不再接触 它们所带电荷量也不能变化 金属箔片仍张开 b正确 但如果先移走c a b上的感应电荷马上会发生中和 不再显电性 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 名师归纳 1 带电体靠近导体时 导体上靠近带电体的一端感应出与带电体性质不同的电荷 远离带电体的一端感应出与带电体相同性质的电荷 2 接地的某导体与地球组成一个新导体 在感应起电时该导体为近带电体端 感应出与带电体不同性质的电荷 地球为远带电体端 感应出与带电体相同性质的电荷 单选 如图所示 用带正电的金属球a靠近验电器b 则 a 验电器金箔不张开 因为球a没有和b接触b 验电器金箔张开 因为整个验电器都带上了正电c 验电器金箔张开 因为整个验电器都带上了负电d 验电器金箔张开 因为验电器下部箔片都带上了正电解析 由于验电器发生了感应起电 验电器金属球带上了负电 金属箔片带上了正电 因此d正确 d 1 物体带电的实质 使物体带电不是创造了电荷 使物体不带电也不是消灭了电荷 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 摩擦起电 感应起电和接触起电 均符合电荷守恒定律 2 中性 与 中和 的理解 1 中性 物体内有电荷存在 但正 负电荷的绝对值相等 对外不显电性 2 中和 两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的过程 电荷守恒定律的理解和应用 特别提醒 1 电荷量不能连续变化 因为最小的电荷量为1 60 10 19c 任何电荷量都是元电荷的整数倍 2 质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等 但不能说它们是元电荷 单选 如图所示 左边是一个原先不带电的导体 右边c是后来靠近导体的带正电金属球 若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开 分导体为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qb qab 只有沿虚线b切开 才有a带正电 b带负电 而且qb qac 沿虚线a切开 a带正电 b带负电 且qb qad 沿任一虚线切开 均有qb qa d 解析 静电感应使得a带正电 b带负电 导体原来不带电 只是在c的电荷的作用下 导体中的自由电子向b部分移动 使b部分带了多余的电子 而带负电 a部分少了电子 因而带正电 a部分转移的电子数目和b部分多余的电子的数目是相同的 因此无论从哪一条虚线切开 由电荷守恒定律知 两部分的电荷量总是相等的 故选d 规律总结一个系统如果与外界没有电荷交换 则系统内的电荷总量保持不变 2 双选 m n是两个原来都不带电的物体 它们相互摩擦后m带正电荷1 60 10 10c 且它们与外界无电荷的转移 则下列判断中正确的是 a 在摩擦前m和n的内部均无任何电荷b 摩擦过程中电子从m转移到nc n在摩擦后一定带负电荷1 60 10 10cd m在摩擦的过程中共失去1 60 10 10个电子 bc 对称原理的应用 范例 8分 有两个完全相同的带电绝缘金属小球a b 分别带电荷量为qa 6 4 10 9c qb 3 2 10 9c 让两个绝缘小球接触 在接触过程中 电子如何转移并转移了多少 思路点拨