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节静电现象及其微观解释 1 知道物体带电的三种方式 2 能正确表述电荷守恒定律 会用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象 3 了解静电现象及其在生活 生产中的应用 尝试运用静电现象解决一些实际问题 1 在初中我们学习了自然界中存在着两种电荷 它们分别为 电荷和 电荷 用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫 电荷 用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫 电荷 同种电荷相 异种电荷相 答案 正负负正排斥吸引 2 用梳子在头发上摩擦一会儿 然后把它靠近纸片或者塑料片等轻小物体 可以发现摩擦过的梳子能够吸引轻小物体 想一想 为什么摩擦过的物体可以吸引轻小物体 答案 用头发摩擦过的梳子带有电荷 物体带了电以后 就可以吸引轻小的物体 如小纸片等 1 使物体带电的方式有哪些 2 物体带电的实质是什么 3 电荷守恒定律的内容是什么 4 静电有哪些应用和防护方法 一 静电的产生1 使物体带电的三种方式起电 通过摩擦的方式使物体带电 起电 通过与带电体接触的方式使物体带电 起电 通过静电感应使物体带电 1 物体带电的实质是什么 提示 电荷在物体之间或物体内部的转移 摩擦 接触 感应 2 静电感应导体由于而出现带电的现象 3 带电体的电性物理学规定 带正电 带负电 更多试验结果表明 电荷相互排斥 电荷相互吸引 受附近带电体的影响 用丝绸摩擦过的玻璃棒 用毛皮摩擦过的橡胶棒 同种 异种 2 通常所说的物体不带电是物体内没有电荷吗 怎样理解物体带正电或负电 提示 物体不带电是指物体所带的正 负电荷相等 电性抵消 物体带正电是指物体所带的正电荷多于负电荷 从而显示正电性 带负电指负电荷多于正电荷 二 原子结构与电荷守恒1 电荷守恒定律电荷既不能 也不能 或者 在任何转移的过程中 不变 2 利用原子结构对物体带电的解释使物体带电的过程实际上是物体电子的过程 原来不带电的物体电子带负电 电子带正电 创造 消灭 只能从物体的一部分 转移到另一部分 从一个物体转移到另一个物体 电荷的总量 得失 得到 失去 三 静电的应用与防护1 静电的应用激光打印 静电复印 等 2 静电的防护防止静电产生危害的方法是及时将导走 静电除尘 静电喷雾 产生的电荷 一 三种起电方式及起电实质 1 关于摩擦起电与感应起电 以下说法正确的是 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 不论摩擦起电还是感应起电 都是电荷的转移d 以上说法均不正确 答案 c 二 带电体能吸引轻小物体的原因轻小物体中有些是导体 如金属屑 当带电体靠近小导体时 由于静电感应 小导体靠近带电体的一端感应出与带电体相反的电荷 另一端感应出同种电荷 由于异种电荷离得近 同种电荷离得远 吸引作用大于排斥作用 小导体就被吸引过来 三 对电荷守恒定律的理解1 中性 中和 的本质电中性的物体是有电荷存在的 只是代数和为0 对外不显电性 电荷的中和是指电荷的种类 数量达到异号 等量时 正负电荷代数和为0 2 总量 含义 指电荷的代数和 3 起电过程中电荷变化不论哪一种起电过程都没有创造电荷 也没有消灭电荷 本质都是电荷发生了转移 也就是说物体所带电荷的重新分配 4 守恒的广泛性电荷守恒定律同能量守恒定律一样 是自然界中最基本的规律 任何电现象都不违背电荷守恒定律 涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律 如 由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子 一对正 负电子可同时湮没 转化为光子 在这种情况下 带电粒子总是成对产生或湮没 电荷的代数和不变 中性 中和 一字之差 本质不同 中性侧重的是结果 中和侧重的是过程 四 导体接触带电时电荷量的分配问题1 导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状 大小有关 形状 大小完全相同的导体接触时 电荷量平均分配 形状 大小不相同的导体接触时电荷量不能平均分配 1 只有两金属导体完全相同时接触后电荷量才平均分配 2 若完全相同的两导体带异种电荷时 应先中和 再均分 均分的是中和后剩余的电荷量 2 半径相同的两个金属小球a b带有相等的电荷量 相隔一定的距离 现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与a b接触后再移开 1 若a b带同种电荷 求接触后两球所带的电荷量之比 2 若a b带异种电荷 求接触后两球所带的电荷量之比 答案 1 2 3 2 2 1 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近旁放一绝缘金属球b 开始时 a b都不带电 如右图所示 现使b带电 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 思路点拨 解析 b球带电后 使a产生静电感应 感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷 远离b的一侧出现与b同种的感应电荷 虽然a上的感应电荷等量异号 但因为异种电荷离b更近 所以b对a的电场力为引力 当b吸引a使两者接触后 由于接触带电 b a又带上同种电荷 有斥力作用 因而又把a排斥开 所以b正确 答案 b 1 1 如右图所示 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 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 答案 acd 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 在接触过程中 电子如何转移 转移了多少 电子的电荷量为e 1 6 10 19c 答案 电子由b转移到a转移了3 0 1010个 2 1 有a b两个物体经摩擦后 使b带上了2 4 10 6c的正电荷 求此过程中有多少电子发生了转移 是如何转移的 答案 1 5 1013个 由b向a转移 1 地毯中加入少量金属丝的目的是 a 增大地毯的强度和韧性b 避免人走时产生静电c 将人走动时产生的静电导走d 以上说法都不对 答案 c 2 当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后 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 接触起电d 感应起电 解析 金属箔片的带电性质和相接触的玻璃棒带电性质是相同的 金属箔片的起电方式为接触起电 答案 ac 3 下列措施中 属于防止静电危害的是 a 油罐车后有一条拖在地面上的铁链条b 小汽车上有一根露在外面的小天线c 在印染厂中保持适当的湿度d 在地毯中夹杂0 05 0 04mm的不锈钢丝导电纤维 解析 油罐车后装一条拖在地面上的铁链条 可以及时导走油罐车上产生 摩擦等原因 的静电荷 避免电荷越积越多 从而产生高压放电 使油罐车起火爆炸 所以a项正确 在地毯中夹杂导电纤维 同样是为了导走摩擦产生的静电荷 而保持印染厂空气的适当湿度 是为了使静电荷及时散失 避免干扰印染的质量 所以c d项正确 而在小汽车外露出一根小天线 是为了接收电磁波 收音机等 如果小天线不露在汽车外 车内处于被金属包围的环境中 良好地被静电屏蔽了 无法接收到无线电信号 因此b项错 故正确答案为a c d 答案 acd 4 导体a带5q的正电荷 另一完全相同的导体b带q的负电荷 将两导体接触一会儿后再分开 则b导体的带电荷量为 a qb qc 2qd 4q 答案 c 5 如右图所示 带正电的小球靠近不带电的金