内容正文:
第1节 认识静电
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.了解多种形式的静电现象,知道物质的电结构.
2.知道使物体带电的方法:摩擦起电、感应起电和接触起电.会用物质的微观结构解释起电现象.(难点)
3.理解电荷守恒定律,体会大自然的和谐与美妙.
一、静电现象、物质的电性
1.静电现象
(1)不同材料的物体经过摩擦后能吸引轻小物体的现象称为“电化”或“带电”.
(2)通过摩擦可以使物体带电,而且摩擦可以产生两种不同的电荷.
2.物质的结构
物体是由原子组成的,原子则是由带正电的原子核以及环绕原子核运动的带负电的电子组成的.而原子核又是由质子和中子组成的.质子带正电,中子不带电.在一般情况下,物体内部的原子中电子的数目等于质子的数目,整个物体不带电,呈电中性.
3.两种电荷
自然界中存在着两种电荷,它们分别为正电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷;用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷.
4.物体带电的三种方式:摩擦起电、感应起电、接触起电.
二、电荷守恒定律
任何孤立系统的电荷总数保持不变.在一个系统的内部,电荷可以从一个物体转移到另一个物体.但是,在这个过程中系统总的电荷是不改变的.
1.思考判断
(1)“顿牟掇芥”记载的是摩擦生电现象.(√)
(2)电荷间的相互作用规律是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(√)
(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)感应起电的实质是带电体的电荷飞到了导体上.(×)
(5)物体带电的实质是电荷的转移.(√)
(6)三种起电方式中,感应起电违背了电荷守恒定律.(×)
(7)各种起电现象都遵守电荷守恒定律.(√)
2.合作探究
(1)摩擦起电的原因是什么?
【提示】 电子的得失.
(2)如图所示,在干燥的冬天,你也许有过这样的经历:当你经过铺有地毯的走道来到房间门口,在伸手接触金属门把手的一刹那,突然听到“啪”的一声,把你“猛击”一下,弄得你虚惊一场,想一想这是为什么?
【提示】 人在地毯上行走,由于脚与地毯的摩擦,时间久了人身上会带有因摩擦而产生的大量电荷,当人手与金属门把手接触的瞬间放电,会发出“啪”的声响,同时人会有触电的感觉.
静电现象、物质的电性
1.摩擦起电
(1)用摩擦的方法使物体带电:两个不同种类的物体相互摩擦,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)摩擦起电的原因: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,使核外电子的束缚能力弱的原子失去电子而带正电,使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.
2.接触起电
(1)方法: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)规律: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,异种电荷先中和后再平分;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.感应起电
(1)方法:用带电的物体靠近没有带电的物体,也能使没有带电的物体带电.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”.如果将带电的物体靠近绝缘体,绝缘体内部的电子虽然不会自由移动,但带电物体的作用会使绝缘体内部电子的方向发生改变,出现“极化”现象,使其带电.
(2)规律: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,即“近异远同”.
【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:感应起电的实质是不带电的导体在带电体电荷的作用下,电荷从物体的一部分转移到另一部分.
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错.将带电棒与两球接触,带电棒上的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.]
三种带电的本质
使物体带电的三种方式都是使电荷重新分布,电荷的总量均保持不变.
1.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