2020春新教材高中物理 第1章 静电力与电场强度 第1节 静电的产生及其微观解释课件 鲁科版必修第三册

课标要求1 通过实验 了解静电现象 能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象 了解生产生活中关于静电的利用与防护 2 知道点电荷模型 知道两个点电荷间相互作用的规律 体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法 3 知道电场是一种物质 了解电场强度 体会用物理量之比定义新物理量的方法 会用电场线描述电场 第1节静电的产生及其微观解释 知识点一静电的产生 俯视逆时针转动俯视顺时针转动观察上图现象你可以得出什么结论 观图助学 观察上图现象 思考电荷是如何移动的 1 电荷 1 电荷量 电荷的 在国际单位制中 电荷量的单位为 简称 符号为c 2 电荷间的相互作用 同种电荷相互 异种电荷相互 2 摩擦起电 当两个由不同物质组成的物体互相摩擦时 一个物体中某些原子的电子挣脱了原子核的束缚 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 失去电子的物体则带等量的 多少 库仑 库 排斥 吸引 负电 正电 3 接触起电 当一个带电体接触导体时 电荷会发生 使导体也带电 4 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 导体中的自由电子便会靠近或 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 这种现象叫做静电感应 利用 使金属导体带电的过程叫做感应起电 转移 远离 异号 同号 静电感应 思考判断 1 摩擦起电是创造电荷的过程 2 接触起电是电荷转移的过程 3 玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电 知识点二产生静电的微观解释 观图助学 丝绸摩擦玻璃棒 玻璃棒失去了电子 带正电 丝绸得到了电子 带负电 从整体上看 两物体摩擦过程中电荷守恒吗 1 电荷守恒定律表述 电荷既不能被创造 也不能被 只能从物体的一部分转移到 或者从一个物体转移到 在转移过程中 电荷的 不变 2 摩擦起电的实质 两个不同物质组成的物体相互摩擦 由于摩擦力做功 一个物体中的电子获得能量 挣脱原子核的束缚转移到另一个物体上 根据电荷守恒定律 一个物体失去电子带 电 另一个物体得到电子带 电 3 感应起电的实质是在附近带电体所带电荷的作用下 导体中的 从导体的一部分转移到了另一部分 消灭 另一部分 另一个物体 总量 正 负 自由电荷 思考判断 1 原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷 说明通过摩擦可以创造电荷 2 不带电的物体一定没有电荷 3 带等量异种电荷的两个导体接触后 电荷会消失 这种现象叫电荷的湮没 4 感应起电过程仍符合电荷守恒定律 观察探究 1 用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的小球 会观察到什么现象 为什么 核心要点 三种起电方式的理解 答案金属箔片张开 当带电的物体与验电器上面的金属球接触时 有一部分电荷转移到验电器上 与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷 因相互排斥而张开 2 观察下述操作过程 会观察到什么现象 为什么 答案c在远处 金属箔片不张开 c移近后金属箔片张开 枕形导体分开 金属箔片仍张开 移走c 金属箔片张开 因为同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 探究归纳 三种起电方式的比较 试题案例 例1 多选 关于摩擦起电和感应起电的实质 下列说法中正确的是 a 摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能 也说明通过做功可以创造出电荷b 摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体c 感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分d 感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体 解析摩擦起电的实质是电子在相互摩擦的物体间发生转移 失去电子的带正电 得到电子的带负电 此过程并非创造了电荷 而是总电荷量守恒 a错误 b正确 感应起电的实质是电荷从导体的一部分转移到另一部分 是电荷在同一导体内部发生了转移 c正确 d错误 答案bc 例2 多选 如图所示 将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘 下列方法中能使两球都带电的是 a 先把两球分开 再移走棒b 先移走棒 再把两球分开c 使棒与甲球瞬时接触 再移走棒d 先使乙球瞬时 再移走棒 导体与大地组成一个大的导体 则该导体为近端 带异种电荷 地球为远端 带同种电荷 接地 解析由于静电感应 甲球感应出正电荷 乙球感应出负电荷 把两球分开后 它们带上了等量异种电荷 所以a正确 若先将棒移走 则两球不会有静电感应现象产生 所以不会带上电荷 b错误 使棒与甲球接触 则两球会因接触而带上负电荷 所以c正确 若使乙球瞬时接地 则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走 再将棒移走 由于甲 乙是接触的 所以甲球上的电荷会重新分布在甲 乙两球上 结果是两球都带上了正电荷 所以d正确 答案acd 针对训练1 多选 如图所示 有一带正电的验电器 当一个金属球a靠近验电器上的金属小球b时 验电器中金属箔片的张角减小 则 a 金属球a可能不带电b 金属球a一定带正电c 金属球a可能带负电d 金属球a一定带负电 解析验电器的金属箔片之所以张开 是因为它们都带有正电荷 而同种电荷相互排斥 张开角度的大小决定于两金属箔片带电荷量的多少 如果a球带负电 靠近验电器的b球时 异种电荷相互吸引 使金属箔片上的正电荷 上移 从而使两金属箔片张角减小 选项c正确 b错误 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球的一面出现负的感应电荷 而远离b球的一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 从而使金属箔片张角减小 选项a正确 d错误 答案ac 观察探究 甲 乙两同学各拿一带电小球做实验时不小心两小球接触了一下 结果两小球都没电了 电荷到哪里去了呢 是否违背了电荷守恒定律 答案两球都没电了 说明原来的两球带等量异种电荷 两球接触时 正 负电荷中和了 不违背电荷守恒定律 核心要点 产生静电的微观解释 探究归纳 1 对电荷守恒定律的理解 电荷守恒定律是自然界最基本的规律之一 任何电现象都遵守电荷守恒定律 实例 一个高能光子可以产生一对正 负电子 一对正 负电子可同时湮没 转化为光子 带电粒子总是成对产生或湮没 电荷的代数和不变 2 三种带电的微观解释 3 接触起电现象中电荷量的分配 两个完全相同的金属球 试题案例 例3 有两个完全相同的带电绝缘金属球a b 分别带有电荷量qa 6 4 10 9c qb 3 2 10 9c 让两绝缘金属球接触 在接触后 a b带电荷量各是多少 此过程中电子如何转移 转移了多少个电子 答案均为1 6 10 9c自由电子由b向a转移3 0 1010个 针对训练2 完全相同的两金属小球a b带有相同的电荷量 相隔一定的距离 今让第三个完全相同的不带电金属小球c 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大小之比为多少 2 若a b两球带异种电荷 接触后两球的电荷量大小之比为多少 2 设qa q qb q 答案 1 2 3