人教版选修3-1第一章教学案1.1电荷守恒定律.doc

第一章 静电场1.1电荷守恒定律【教学目标】1、理解点电荷的含义。2、掌握库仑定律的内容及公式并说明库仑定律描述的客观规律和适用条件。3、运用库仑定律并结合力学规律求解有关问题。重点：库伦定律，静电感应 难点：电荷的守恒定律，物体带电的实质【自主预习】1自然界中只存在两种电荷：同种电荷互相 ，异种电荷互相 。2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。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。4电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不会 ，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷量的总量保持不变。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，所以电荷守恒定律也常常表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。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。 【典型例题】一、电荷基本性质的理解【例1】： 实验：取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B，使它们彼此接触。1）把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A，B，判断A，B上的金属箔有什么变化？说明什么？2）如果先把C移走，A和B上的金属箔有什么变化？说明什么？3）如果先把A和B分开，然后移开C，判断A和B有什么变化？说明什么？4）如果再让A和B接触，A和B上的金属箔有什么变化？说明什么？，重新接触后A和B上的金属箔有什么变化？说明什么？【例2】 绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球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a、b分别带正、负电，则()Ab将吸引a，吸引后不放开Bb先吸引a，接触后又与a分开Ca、b之间不发生相互作用Db立即把a排斥开二、元电荷的理解【例3】 关于元电荷的下列说法中正确的是()A元电荷实质上是指电子和质子本身B所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C元电荷的数值通常取作e1.61019 CD电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 三 电荷守恒定律【例4】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量为QA6.4109 C，QB3.2109 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？为什么要求两个小球完全相同？当带异种电荷的带电体接触后会产生什么现象？接触后各个小球的带电性质和带电荷量有何特点？转移的电子个数和电荷量有什么关系？【课后练习】一、选择题1有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是()A接触前，A、B一定带异种电荷B接触前，A、B可能带异种电荷C接触前，A球一定不带任何电荷D接触后，A球一定带电荷2如图2所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A两端的感应电荷越来越多B两端的感应电荷是同种电荷 C两端的感应电荷是异种电荷D两端的感应电荷电荷量相等3下列说法正确的是()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带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫做电荷的湮灭4为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明()A水分子是非极性分子B水分子是极性分子C水分子是极性分子且带正电D水分子是极性分子且带负电5有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图3所示那么，下面的说法正确的是()A三个小球都带电B只有一个小球带电C有两个小球带同种电荷 D有两个小球带异种电荷6如图4所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则关于它们的带电情况() A仅有两个小球带同种电荷B仅有三个小球带同种电荷Cc、d两小球带同种电荷Dc、d两小球带异种电荷7当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近验电器的金属球后，金属箔片张开此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A正电荷 B负电荷C感应起电 D摩擦起电8带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A2.41019 C B6.41019 CC1.61018 C D4.01017 C二、计算论述题9如图5所示，将两个气球充气后挂起来，让它们碰在一起，用毛织品分别摩擦两个气球相互接触的地方放开气球后，你可能观察到什么现象？你能解释这个现象吗？10有三个完全一样的绝缘金属球，A球所带电荷量为Q，B、C不带电现要使B球带有Q的电荷量，应该怎么办？11两块不带电的金属导体A、B均配有绝缘支架，现有一个带正电的小球C.(1)要使两块金属导体带上等量异种电荷，则应如何操作？哪一块带正电？(2)要使两块金属导体都带上正电荷，则应如何操作？(3)要使两块金属导体都带上负电荷，则应如何操作？答案：课后练习1.BD 2. ACD解析由于导体内有大量可以自由移动的电子，当带负电的球P慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷导体离P球距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多3. B解析在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性4. BD解析根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电5.D6.BD解析根据它们之间的相互吸引和排斥的关系可知a、b、c带同种电荷，d和其它三个小球带电性质不同在解决该题时可以先假设其中一个带电小球的带电性质7.答案AC解析注意该题目和上题的区别在该题目中，玻璃棒没有接触到金属球，属于感应起电，和玻璃棒靠近的一端(金属球)带电性质和玻璃棒相反，带负电，和玻璃棒相距较远的一端(金属箔片)带电性质和玻璃棒相同，带正电荷金属箔片的起电方式为感应起电8.答案A解析任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍，元电荷电荷量为e1.61019 C选项A中电荷量为3/2倍，B中电荷量为4倍，C中电荷量为10倍D中电荷量为250倍也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍所以只有选项A是不可能的.9.答案发现两个气球分开，这是因为两个气球带同种电荷，同种电荷相互排斥，所以会分开10. 解析由于两个完全相同的金属球接触时，剩余电荷量平均分配，因此，可由以下四种方法：A与C接触分开，再让B与C接触分开，然后A与B接触分开；A与C接触分开，再让A与B接触分开，然后B与C接触分开；A与B接触分开，再让B与C接触分开，然后A与B接触分开；A与B接触分开，再让A与C接触分开，然后B与C接触分开11.答案(1)先将两块导体A、B紧靠在一起，然后将带电体C从一端靠近导体，再将两导体分