第九章 静电场及其应用 1 电荷-2022-2023学年新教材高中物理必修第三册【金版教程】创新导学案课件PPT（人教版）

静电场及其应用 第九章 1.电荷 1．知道自然界中有两种电荷：正电荷、负电荷，知道电荷量的概念，了解摩擦起电及其原因，认识金属导电及绝缘体不导电的原因。 2．理解静电感应现象及其特点，了解感应起电。 3．理解摩擦起电、感应起电的实质，从而认识和理解电荷守恒定律。 4．知道元电荷、比荷的概念。 课前自主学习 正电荷 负电荷 多少 库仑 正 负 摩擦 负 正 自由电子 离子 自由电子 自由移动 吸引 排斥 趋向 远离 异种 同种 静电感应 转移 另一部分 保持不变 代数和 相同 密立根 整数倍 电荷量 质量 想一想 (1)下图是部分不同物质的原子核对电子束缚能力强弱的排序图，毛皮与图中的什么物体摩擦最容易起电？它们摩擦后毛皮带正电还是负电？ 提示：由图可知，毛皮的原子核束缚电子的能力最弱，梳子的原子核束缚电子的能力最强，故毛皮与梳子摩擦最容易起电；毛皮失去电子带正电，梳子得到电子带负电。 提示 (2)小明这样描述一道题目，其中有一句：“……有一个物体带5.0×10－18 C的电荷量……”，关于该物体的带电量，你认为可能吗？ 提示 课堂探究评价 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 活动1：丝绸摩擦过的玻璃棒为什么带正电？丝绸带电吗？ 提示：丝绸与玻璃棒摩擦的过程中，双方的外层电子由于摩擦获得能量而变得活跃，丝绸束缚电子的能力较强，在摩擦的过程中会获得电子而带负电，而玻璃棒相比较而言束缚电子的能力较弱，会失去电子而带正电。 活动2：橡胶棒与任何物体摩擦都带负电吗？ 提示：橡胶棒与毛皮相比束缚电子的能力较强，故在与其相互摩擦过程中会获得电子而带负电，但是如遇到比它对电子束缚能力更强的物体它也会失去电子而带正电。 提示 活动3：将丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象？ 提示：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，问题中的玻璃棒和橡胶棒带电一正一负，故相互吸引。 提示 4．摩擦起电的原因 (1)通常离原子核较远的电子受到的束缚较弱，容易受到外界的作用而脱离原子。 (2)在两物体相互摩擦的过程中，束缚电子能力强的会从对方得到电子而带负电，束缚电子能力弱的会失去电子而带正电。 5．金属导电的原因 金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子。失去自由电子的原子便成为带正电的离子，它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。 注意：绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷，摩擦起电的物体就是绝缘体。 例1　有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图所示。那么，下列说法正确的是(　　) A．三个小球都带电 B．只有一个小球带电 C．只有一个不带电，另两个小球带同种电荷 D．只有一个不带电，另两个小球带异种电荷 答案 (1)电荷间的相互作用规律是什么？ 提示：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 (2)怎么知道一个物体是否带电？ 提示：①看其是否可以吸引不带电的轻小物体。②看其是否与另一个物体相互排斥。 [规范解答]　三个小球两两相互吸引，不可能都带电，因为如果都带电，必有两个小球带同种电荷，相互靠近时必互相排斥；也不可能只有一个小球带电，因为如果只有一个小球带电，另两个不带电的小球靠近时将不会有作用力，所以只能是一个小球不带电，另两个小球带异种电荷，D正确。 规范解答 (1)物体带电只有两种可能，即带正电荷或带负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 (2)带电物体具有吸引不带电轻小物体的性质，这是类似于静电感应的一种表现。 [变式训练1]　关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　) A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中创生了电子和质子 B．两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后，同时带上等量同种电荷 C．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电 D．摩擦起电是摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的 解析　摩擦起电现象的实质是电子的转移，而不是电荷的创生，故A错误；两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷，故B错误；丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电，故C正确；摩擦起电是摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故D错误。 答案 解析 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的。 活动1：把带正电荷的球C移近导体A，金属箔有什么变化？说明什么问题？ 提示：会发现A、B的两片金属箔均张开，说明A、B两导体均带了电。 活动2：若将C移走会发生什么现象