【文档说明】【精准解析】高中物理粤教版选修1-1教师用书:第1章第1节 有趣的静电现象含解析.docx,共(9)页,526.721 KB,由envi的店铺上传
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第一节有趣的静电现象[学习目标]1.能识别静电现象,通过实验认识摩擦起电现象,知道带电体具有吸引轻小物体的性质,知道带电体的相互作用规律.2.知道使物体带电有三种方法:摩擦起电、传导起电和感应起电.能用物质的微观结构解释摩擦起电现象.(重点、难点)3.知道电荷守
恒定律,能用电荷守恒定律解释摩擦起电现象.(重点)一、静电的产生1.物体带电的三种方式摩擦起电、传导起电、感应起电.2.静电产生的过程(1)如图所示,把一个空铝罐平放在光滑平面上.拿一个气球在头发上来回摩擦几下,然后移
到距离铝罐3~4cm处.缓慢地将气球移近铝罐,可以发现摩擦过的气球能够吸引铝罐,说明气球带了电.(2)如图所示,让带有绝缘柄的金属小球A先与带电体接触,然后与验电器接触.可以发现金属箔片张开,说明金属小球A带了电.(3)如图所
示,让绝缘支柱支持的不带电的金属导体A和B彼此接触,靠近带正电的小球C,可以发现挂在A和B下面的两片金属箔都张开,说明A、B都带了电.二、静电现象的解释1.物质的结构物质是由原子组成的,原子则由带有电荷的原子核和电子组成,原子核带正电荷,电子带负电荷.原子所带的正电荷与负电荷数量相等,因此物质不显
电性.2.电荷守恒定律电荷既不能被创造也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)用丝绸摩擦过的玻
璃棒带负电.(×)(2)感应起电的实质是带电体的电荷飞到了导体上.(×)(3)带电体靠近导体,导体感应起电,拿走带电体,导体仍然带电.(×)(4)物体带电的实质是电荷的转移.(√)(5)三种起电方式中,感应起电违
背了电荷守恒定律.(×)(6)摩擦起电的两物体带等量异种电荷.(√)【提示】(1)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.(2)感应起电的实质是电子的转移.(3)拿走带电体,导体不带电.(5)感应起电不违背电荷守恒定律.2.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近一个塑料小球时()A.若塑料小球被硬橡胶棒吸引,说明
塑料小球必定带正电B.若塑料小球被硬橡胶棒吸引,说明塑料小球必定带负电C.若塑料小球被硬橡胶棒排斥,说明塑料小球必定带正电D.若塑料小球被硬橡胶棒排斥,说明塑料小球必定带负电D[用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带上负电荷,塑料小球被吸引时,小球可能不带电(带电体能吸引轻小物体),
也可能带正电,但塑料小球如果被排斥,则小球必定带电,且与橡胶棒带同种电荷.]3.两个完全相同的金属小球A、B所带电荷量分别为+3Q和-Q,将两小球接触后,小球A的带电荷量为()A.+3QB.+2QC.+QD.-QC[小球接触过程中电荷要先中和再平分,Q1′=Q2′=Q1+Q22=+3Q
+(-Q)2=Q,选项C正确.]对“三种起电方式”的理解1.摩擦起电(1)两个不同的物体相互摩擦,其中一个物体失去电子而带正电,另一个物体获得电子而带等量的负电.(2)不同物质组成的物体,由于原子核对核外电子的束缚能力不同,在摩擦过程中由于摩擦力做功,对核外电
子的束缚能力弱的原子失去电子而带正电,对核外电子的束缚能力强的原子获得电子而带负电,且两个物体带等量的正、负电荷.(3)摩擦起电的本质:一个物体失去电子带正电,另一个物体得到这些电子而带负电.即摩擦起电是由物体间电荷的转移引起的.2.传导起电(1)用一个不带电的物体去接触
另一个带电的物体,带电物体的净电荷的一部分就会转移到原来不带电的物体上,使原来不带电的物体带电.(2)两个完全相同的导体球发生接触时,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和再平分;两个导体球分离后,各带等量的同种电荷(恰好中和时,两导体球都不带电).(3)传导起电的本质:两个物体之间发生电荷的转
移.3.感应起电(1)用带电的物体靠近没有带电的导体,也能使没有带电的导体带电.例如,将一个带电的物体靠近一个原来没有带电的金属导体,金属导体内部的自由电子就会发生移动,从而在导体表面出现“感应电荷”.(2)感应起电时,原来不带电的
导体的两端同时感应出等量的异种电荷,且靠近带电体一端感应出的电荷与带电体带的电荷是异种电荷,远离带电体一端感应出的电荷与带电体带的电荷是同种电荷.(3)感应起电的本质:感应起电不是创造了电荷,而是使导体中的正、负电荷分开,使电荷从导体的一部分转移到另一部分,即导体中发生电荷的转移.感应起
电过程只是导体内部的电荷重新分布使导体两端显出不同电性,而实质上导体仍不带电,导体上正负电荷的数目仍然相等.【例1】(多选)如图所示,将带电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
,下述几种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.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开D.棒的带电量不变,两导体球不能带电思路点拨:①将带电棒移近甲、乙两导体球,甲、乙将带异种电荷.②由感应起电和传导起电分析.AC[带电棒靠近两导体球时,会在
甲球感应出异种电荷,乙球聚集同种电荷.此时若先分开甲、乙,再拿走棒,甲带与带电棒电性相反的电荷,乙带与之相同的电荷;若先移走带电棒,甲、乙两球将呈电中性,再分开甲、乙两球,两球都不带电,故选项A对,选项B、D错;将带电棒与两球接触,带电棒上的部分电荷将转移到两球上,分开
后两球带与带电棒同种性质的电荷,故选项C对.](1)静电感应中,呈电中性的导体在两侧同时感应等量异种电荷,感应的过程就是导体内电荷重新分布的过程.(2)发生静电感应后,先把两球分开再移走棒,两球将带等量异种电
荷.[跟进训练]1.如图所示,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上的电荷移动情况是()A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体
上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动B[感应起电的实质:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷趋近或远离带电体,使导
体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷.即负电荷在物体的不同部分之间转移,但正电荷不移动.]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,只是代数和为零,对外不显电性;电荷的中和是指等量正、负电荷完全抵消的过程,但正、负电荷本身依然
存在,并不是正、负电荷的消失.2.“总量”的含义: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.本质都是电子发生了转移,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.5.完全相同的金属球接触带电时电荷量的分配情况(1)用带电荷量是Q的金属球与不带电的金属球接触后,两小球均带Q2的电荷量,电性与原带电金属球电性相同.(2)若两球带同种电荷,用带电荷量Q1与带电荷量Q2的金属球接触再分开,则每个小球所带
的电荷量均为总电荷量的一半,即Q1′=Q2′=Q1+Q22,电性与两球原来所带电荷的电性相同.(3)若两球带异种电荷,接触后先中和等量的异种电荷,剩余的电荷平均分配,电性与接触前带电荷量大的金属球的电性相同.【例2】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?此过程中电荷发生了怎样的转移,转移了多少?思路点拨:①A、B电荷先中和再平均分配.②根据电荷的变化分析电子的转移.[解析]当两球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新
分配.由于两球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两球带电荷量QA′=QB′=QA+QB2=6.4×10-9-3.2×10-92C=1.6×10-9C.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:ΔQ=QB-QB′=(-3.2×10-9-1.6×10-9)C=-4.8×10-9C.[答案]均为1.6×10-9C电子由B球转移到了A球,转移了-4.8×10-9C两个完全相同的金属球接触后,电荷将平均分配,即最后两个球一定带等量的同种电荷.[
跟进训练]2.上题[例2]中A、B两球固定好后,让第三个与它们相同的小球C反复与A、B接触,最终A、B两球的带电量和电性如何?[解析]由于三球完全相同,反复接触后相当于三球同时接触,则三球均分中和后的电荷量,故A、B均带正电,电荷量为Q=Q
A+QB3=6.4×10-9-3.2×10-93C=1615×10-9C.[答案]均为1615×10-9C均为正电1.关于摩擦起电和感应起电,下列说法正确的是()A.摩擦起电是电荷的转移,感应起电是创造了电荷
B.摩擦起电是创造了电荷,感应起电是电荷的转移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C[无论哪种方式起电,都不是创造了电荷,而是电荷的转移,所以选项A、B、D错误,选项C正确.]2.(多选)关于电现象,下列叙述正确的是()
A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B.摩擦可以起电是普遍存在的现象,相互摩擦的任意两个物体总是同时带等量异种电荷C.带电现象的本质是电子的转移,呈电中性的物体得到电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性D.两种物质相互摩擦,
容易失去电子的物体带正电CD[玻璃棒并不是跟任何物体摩擦都带正电,两种物质比较,看哪一种更容易失去电子,才能决定摩擦起电的结果,A错误.只有呈电中性的两个物体相互摩擦,才同时带等量异种电荷,B错误.使物体带电的实质就是电荷重新分布,使原来不带电的物体带了电,C、D正确.]
3.M和N是两个原来都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷.下列判断正确的是()A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从M转移到NC.M在摩擦过程中创造了正电荷D.N在摩擦过程中失去电子B[物体内部
既有正电荷又有负电荷,正、负电荷数量相等,物体对外不显电性,故A错误;M、N摩擦时电子从M转移到N,故M带正电,在转移过程中,电荷的总量不变,故B正确,C、D错误.]