高中物理 1.1 静电现象及其微观解释课件 鲁科版选修31.ppt

第1章静电场 第1节静电现象及其微观解释 第1章静电场 学习目标1 知道物体带电的方式及正 负电荷的规定和电荷间相互作用的规律 2 知道电荷守恒定律 能用原子结构和电荷守恒定律的知识分析摩擦起电和感应起电等静电现象 3 了解静电现象及其在生活和生产中的应用 尝试运用静电知识解决一些实际问题 第1章静电场 一 静电的产生1 三种起电方式 起电 起电 起电 2 验电器 检验物体 和估测物体 的仪器 3 静电感应 导体因受附近带电体的影响而 的现象叫做静电感应 利用 使导体带电 叫做感应起电 4 电荷的性质 1 用丝绸摩擦过的玻璃棒带 用毛皮摩擦过的橡胶棒带 2 同种电荷相互 异种电荷相互 摩擦 接触 感应 是否带电 带电多少 带电 静电感应 正电 负电 排斥 吸引 2 电荷守恒定律电荷既不能创造 也不能消灭 只能从物体的 转移到 或者从 转移到 在任何转移的过程中 电荷的总量 中子 质子 电子 一部分 另一部分 一个物体 另一个物体 不变 3 物体带电的实质 的转移 失去电子的物体带 得到电子的物体带 三 静电的应用与防护1 静电的应用 静电喷雾 静电杀菌等 2 静电的防护 防止静电危害的方法之一是尽快把静电导走 如 印刷厂里空气保持适当的 传送带上镀银等 电子 正电 负电 激光打印机 静电除尘 湿度 三种物体带电方式的比较 毛皮摩擦橡胶棒 由于毛皮的原子核束缚电子的本领比橡胶棒弱 在摩擦过程中由于摩擦力做功使毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上 橡胶棒得到电子带负电 毛皮失去电子带正电 电子得失 带电体接触验电器 带电体接触验电器时 带电体与验电器之间有电子转移 使验电器带电 电子转移 带电体靠近验电器 当带电体靠近验电器时 由于电荷间的相互吸引或排斥 使验电器两端带上等量异种电荷 靠近带电体的一端带上与带电体相反的电荷 远离带电体的一端带同种电荷 电荷吸引或排斥 特别提醒 1 感应起电只适用于导体 绝缘体的电荷因不能自由移动而不产生感应起电 2 摩擦起电与感应起电的产生条件有两个主要的不同点 材料不同 前者是绝缘体 后者是导体 方式不同 前者是接触 后者是靠近 如图所示 a b为相互接触的绝缘柱支持的金属导体 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时 先把a b分开 然后移去导体c a b上的金属箔片闭合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 思路点拨 解此题的关键有两点 1 明确带电方式为感应起电 2 明确感应起电的实质是a b上的电荷在c的作用下重新分布 解析 把c移近导体a a b上的部分自由电子转移到a左端 而使a左端带负电 b右端带等量正电荷 其下部贴有的金属箔片也分别带上与a b同种的电荷 由于同种电荷间的斥力 所以金属箔片都张开 a正确 先分开a b 再移走c a左端的自由电子不能再回到b右端 从而a b仍带电 故金属箔片仍张开 b错误 先移走c a左端的自由电子重新平均分布在a b上 使得a b上的感应电荷立即电中和而不带电 故分开a b后 金属箔片不张开 c错误 先分开a b 再移走c a b各带等量正负电荷 a b重新接触后 正负电荷发生中和 使a b都不带电 金属箔片都闭合 d错误 故选a 答案 a 规律总结感应起电的过程和步骤 1 使带电体c 假设带正电 靠近相互接触的枕形导体a b a为近端 2 保持c不动 用绝缘工具把a b分开 3 移走c 则a带负电 b带正电 如图所示 1 上例中 若保持a b紧密接触 当c靠近a端后 用手接触一下b端 将手拿开后 移去c 再将a b用绝缘工具分开 则a b带电情况怎样 为什么 解析 a b都带上负电荷 因为c靠近a时 a端带负电荷 b端带正电荷 用手接触b端 相当于b端接地 移走c后 原来a端的负电荷在a b上重新分布 故a b都带上负电荷 答案 见解析 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 对电荷守恒定律的理解 a 质子由1个u夸克和1个d夸克组成 中子由1个u夸克和2个d夸克组成b 质子由2个u夸克和1个d夸克组成 中子由1个u夸克和2个d夸克组成c 质子由1个u夸克和2个d夸克组成 中子由2个u夸克和1个d夸克组成d 质子由2个u夸克和1个d夸克组成 中子由1个u夸克和1个d夸克组成 思路点拨 根据质子带电量和电荷总量不变分析判断 解析 逐项分析如下 答案 b 名师点评题目中给出的信息是u夸克与d夸克的带电量 故应从电荷守恒定律和质子带一个元电荷的电荷量 中子不带电的角度去分析判断 2 m和n是两个都不带电的物体 它们互相摩擦后 m带正电荷3 2 10 9c 下列判断正确的有 a 在摩擦前m和n的内部没有任何电荷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3 2 10 9cd m在摩擦过程中失去2 1010个电子 bcd 接触带电的分配规律接触带电时 两个物体最终的电荷分配 与两物体的形状 大小有关 当两个形状 大小完全相同的带电金属球相互接触后 它们把总电荷进行平均分配 规律如下 范例 有两个完全相同的带电绝缘金属小球a b 分别带有电荷量qa 6 4 10 9c qb 3 2 10 9c 让两绝缘金属小球接触 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 思路点拨 解此题的关键是判断两带电球的电性特点 根据接触带电的分配规律求解 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 1 6 1