高二物理粤教版选修3-1：第1章第1节认识静电

第一节认识静电 电场 1 了解一些静电现象 并能解释这些现象的成因 2 知道三种起电方式 并能理解三种起电方式的物理实质 3 知道什么是元电荷 理解电荷守恒定律 1 人们经过大量的实验发现 自然界中只存在 种电荷 习惯上用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷 用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做 同种电荷相互排斥 异种电荷相互 2 物体所带的电荷一般是不同的 电荷的多少叫做 正电荷的电荷量用 来表示 负电荷的电荷量用 来表示 等量的异种电荷完全抵消的现象叫做 答案 1 两负电荷吸引2 电荷量正数负数中和 考点一静电的产生 1 摩擦起电 当两个不同的物体互相摩擦时 束缚能力弱的物体的部分电子往往会转移到另一个物体上 于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电 失去电子的物体则带正电 这就是摩擦起电 玻璃棒和丝绸摩擦后 玻璃棒和丝绸分别带了电荷 这是因为 A 丝绸中的电子转移到玻璃棒上B 丝绸中的质子转移到玻璃棒上C 玻璃棒中的电子转移到丝绸上D 玻璃棒中的原子转移到丝绸上解析 丝绸和玻璃棒对电子的束缚 吸引能力不相同 摩擦过程中玻璃棒上的电子转移到丝绸上 玻璃棒带正电 答案 C 练习 1 双选 关于摩擦起电 下列说法正确的是 A 用梳子和头发摩擦后能够吸引轻小物体 因为摩擦使梳子带电B 摩擦后梳子带电后头发就不带电了C 摩擦带电产生了电荷 使自然界中的电荷数增加了D 摩擦带电的本质是电荷发生了转移 解析 摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体上 失去电子带正电 得到电子带负电 并没有创造电荷 答案 AD 2 感应起电 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号电荷 远离的一端带同号电荷 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感应起电 1 如图1 1 1所示 两个互相接触的导体A和B 靠近带正电的导体球C放置 三者均有绝缘支架 若先将C移走 再把A B分开 则A 电 B 电 若先将A B分开 再移走C 则A 电 B 电 图1 1 1 思考感悟 提示 先移走C A B没发生静电感应 故均不带电 先分开A B 后移去C A B已发生静电感应 A带负电 B带正电 双选 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 验电器的金属箔张角减小 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 验电器的金属箔之所以张开 是因为它们都带有正电荷 同种电荷相排斥 张开角度的大小取决于两金箔带电量的多少 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 从而使金箔张角减小 选项B正确 同时否定选项C 如果A球不带电 在靠近B球时 发生静电感应现象使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷 而背向B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 由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用 从而使金箔张角减小 选项A正确 同时否定选项D 答案 AB 课堂互动讲练 双选 如图1 1 4所示 A B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体 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 图1 1 4 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 把C移近导体A 先把C移走 再把A B分开 A B上的金属箔片仍张开D 把C移近导体A 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 精讲精析 C靠近A B时 A端带负电 B端带正电 A B上的箔片张开 若先分开A B 后移C A B分别带上了正电和负电 箔片仍张开 若A B接触 则A B电荷发生中和 A B上的箔片闭合 故A B项正确 D错误 若先移C后分开A B 则A B电荷中和都不带电 箔片均不张开 故C错 答案 AB 方法总结 1 感应起电要遵守一定的操作步骤 2 要分清近端和远端 近端感应出异种电荷 远端感应出同种电荷 3 接触带电 一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开 使不带电的导体带上电荷的方法 注意外形完全相同的两个金属小球的电荷转移规律1 若两个小球各带同种电荷q1 q2 两者接触后再分开 每个小球带电荷量为 2 若两个小球带异种电荷q1 q2 两者接触后再分开 每个小球带电荷量为 单选 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 将两导体接触一会后再分开 则B导体带的电荷量为 A qB qC 2qD 4q 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 让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A B接触后移开 1 若A B两球带同种电荷 接触后两球的电荷量之比为 2 若A B两球带异种电荷 接触后两球的电荷量之比为 考点二元电荷与电荷守恒定律 物质由中性的原子组成 原子由原子核和电子组成 原子核中的质子和电子带有等量异种的电荷 质子的电荷量e 1 60 10 19C 实验指出 任何带电体的电荷量都是e的整数倍 因此e被称为元电荷 电荷守恒定律内容 电荷既不会创造 也不能消灭 它们只能从一个物体转移到另一个物体 或者从物体的一个部分转移到另一部分 在转移的过程中 电荷的代数和不变 变式训练 单选 如图1 1 5所示 当将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体A端时 枕形导体上电荷的移动情况是 图1 1 5 A 枕形金属导体上的正电荷向B端移动 负电荷不移动B 枕