第1章 第1节 静电现象-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【名师导航】同步Word教参(粤教版)

第一节　静电现象 学习目标：1.[物理观念]知道物体起电的三种方式。理解其微观解释。　2.[物理观念]熟记电荷守恒定律。　3.[物理观念]记住元电荷的概念。　4.[科学思维]能用原子结构和电荷守恒定律分析问题。 一、各种起电方式 1．两种电荷的性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 2．物体带电的三种方法：摩擦起电、感应起电、接触起电。 二、元电荷 1．电荷量：物体所带电荷量的多少叫作电荷量，常用符号Q或q表示，其国际单位是库仑，符号为C。 2．元电荷：科学实验发现电子所带的电荷量最小，且其他带电体所带电荷量是电子或质子电荷量的整数倍，人们把一个电子或质子所带电量的绝对值叫元电荷，用e表示，在计算中通常取e＝1.60×10－19 C。 3．比荷：电子的电荷量e跟电子的质量me之比，叫作电子的比荷，其值为＝1.76×1011 C/kg。 三、电荷守恒定律 1．内容：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其他物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分。在任何转移的过程中，电荷的总量保持不变。 2．适用范围：电荷守恒定律不仅在一切宏观物理过程中成立，而且也是一切微观物理过程所普遍遵守的规律。 四、静电现象的解释 1．摩擦起电 当两个物体互相摩擦时，使一个物体中的一些原子的电子获得了能量，挣脱了原子核的束缚，转移到了另外一个物体上。如玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒容易失去电子而带正电，丝绸因有了多余电子而带负电。 2．感应起电 当一个带电体靠近导体时，导体中的自由电子会向靠近或远离带电体的地方移动。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，这种现象叫作静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移。 (√) (2)两个互相摩擦的物体一定是同时带上种类不同的电荷，且电荷量相等。 (√) (3)带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫作电荷的湮灭。 (×) (4)任何带电体的电荷量都是e的整数倍。 (√) 2．公元1世纪，东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。顿牟即琥珀(也有玳瑁的甲壳之说)，芥指芥菜籽，统喻干草、纸等的微小屑末。这个词的意思就是经过摩擦的琥珀能吸引干草、纸等轻小的物体。下列关于这个现象的解释正确的是(　　) A．经过摩擦的琥珀有了磁性 B．经过摩擦的琥珀带了电 C．琥珀与干草带异种电荷 D．琥珀与干草带同种电荷 B　[摩擦可以使物体带电，经过摩擦的琥珀带了电，能吸引干草、纸等轻小的物体，故B正确，A错误。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；带电体都有吸引轻小物体的性质，干草不一定带电，故CD错误。] 3．(多选)下列关于电荷量和元电荷的说法正确的是(　　) A．物体所带的电荷量可以是任意实数 B．物体带正电荷1.6×10－9 C，是因为失去了1.0×1010个电子 C．物体带电量的最小值是1.6×10－19 C D．以上说法都不正确 BC　[元电荷的数值为e＝1.6×10－19 C，任何带电体的电荷量都是e的整数倍，所以物体带的电荷量不能是连续的数值，更不能是任意的，所以BC正确。] 对三种起电方式的理解 (1)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？ (2)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？ 提示：(1)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。 (2)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。 1.三种起电方式的比较 方式 内容　　 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上转移，且重新分布 实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移 2.三种起电方式各自遵循的规律 (1)摩擦起电时电荷转移的规律 ①摩擦起电时，原子核中的质子不能脱离原子核而移动，即相互摩擦的两个物体中转移的不可能是正电荷，转移的只是负电