第一章 第1节 电荷及其守恒定律（讲解课件）-2019-2020学年高中物理选修3-1【优化探究】同步导学案（人教版）

第1节　电荷及其守恒定律 学习目标 素养提炼 1.知道两种电荷及其相互作用． 2.了解使物体起电的方式． 3.理解电荷守恒定律的内容． 4.知道什么是元电荷. 2种电荷——正电荷、负电荷 3种起电方式——摩擦起电、接触起电、感应起电 1个定规律——电荷守恒定律[来源:Zxxk.Com] 授课提示：对应学生用书第1页 一、对三种起电方式的理解 1．两种电荷：自然界中的电荷只有正负两种电荷．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电．同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引． 2．三种起电方式 (1)摩擦起电：两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，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． (2)感应起电 ①静电感应：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，远离带电体的一端带同号电荷的现象． ②感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程．[来源:Zxxk.Com] (3)接触起电：不带电的物体与带电的物体接触后会带上电荷，这种使物体带电的方式叫作接触起电． [思考] 用丝绸摩擦玻璃棒，用毛皮摩擦橡胶棒，然后用摩擦过的玻璃棒和橡胶棒分别去接触碎纸屑． 能观察到什么现象？怎样解释？ 提示：摩擦过的玻璃棒和橡胶棒都能吸引碎纸屑；原因是用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒都带了电，带电体能吸引轻小物体，故摩擦过的玻璃棒和橡胶棒都能吸引碎纸屑． 二、电荷守恒定律 1．内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它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；在转移过程中，电荷的总量保持不变．这个结论叫作电荷守恒定律．[来源:学科网] 2．另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变． 三、元电荷 1．电荷量：电荷的多少叫作电荷量，在国际单位制中它的单位是库仑，简称库，用符号C表示． 2．元电荷：电子、质子所带的电荷量是科学实验发现的最小电荷量，这个最小的电荷量叫作元电荷． 3．元电荷的值：e＝1.6×10－19_C. 4．比荷：电子的电荷量与其质量之比，叫作电子的比荷． [判断辨析] 　(1)元电荷是最小的带电体．(×) (2)摩擦起电是创造电荷的过程．(×) (3)感应起电过程仍符合电荷守恒定律．(√) 授课提示：对应学生用书第2页 要点一　对三种起电方式的理解 　(1)用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带何种电荷？用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带何种电荷？使玻璃棒和橡胶棒带电的原因是什么？ (2)如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的． ①把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？ ②这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片又有什么变化？ ③再让A和B接触，又会看到什么现象？ (3)带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？ 答案：(1)玻璃棒带正电，橡胶棒带负电．丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子向丝绸转移，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子向橡胶棒转移，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电． (2)①C移近导体A，两侧金属箔片都张开； ②金属箔片仍张开，但张角变小； ③A、B接触，金属箔片都闭合． (3)正电荷，在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A，物体B中电子数量减少，因此带正电． 三种起电方式的对比 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生 条件 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电体接触时 现象 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷 导体带上与带电体电性相同的电荷 微观 解释 不同物质的原子核对核外电子的约束力不同，摩擦时电子从一物体转移到另一物体 导体中的自由电子受到带电体对它的排斥(或者吸引)，而移向导体的远端(或者近端) 电荷间的相互作用，使得自由电子在带电体和导体之间转移，且重新分布 实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移 　使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片会张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是(　　) [解析]　带电的金属球靠近不带电的验电器时，在验电器上感应出电荷，验电器的顶端带上了与金属球相异的电荷，金属箔片带上了与金属球相同的电荷，选项B正确． [答案]　B [方法技巧] 感应起电的判断方法 1．当带电体靠近导体时，导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，如图甲所示． 2．导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导体