内容正文:
第一章 静电场的描述
第一节 静电现象
1.知道三种起电方式,知道什么是静电感应现象.
2.知道元电荷的概念,掌握元电荷的数值.
3.理解电荷守恒定律.
4.会从微观的角度,结合电荷守恒定律分析三种起电方式.
一 各种起电方式
1.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的过程.相互摩擦的两个物体一般选择不同的材料.
2.接触起电:带电物体与不带电物体,通过电荷传导,使原来不带电的物体带上电荷.
3.感应起电:由于电荷间相互吸引或排斥,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.
4.静电感应:由于受附近带电体影响而引起导体中正负电荷重新分布的现象.
二 元电荷
1.电荷量:物体所带电荷数量的多少,简称电量.在国际单位制中,它的单位是库仑,简称库,符号是C.
2.自然界只存在两种电荷:正电荷和负电荷.
3.电子带有最少的负电荷,质子带有最少的正电荷,它们的电量的绝对值相等.电子的电荷量最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测定的.
4.元电荷:一个电子(或质子)所带电量的绝对值,其数值e=1.60×10-19_C.
5.比荷:带电粒子的电量与其质量之比.
三 电荷守恒定律
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其他物体,或者从物体的一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.
四 静电现象的解释
1.摩擦起电的实质:电子从一个物体转移到另一个物体.
2.静电感应的实质:在带电体上的电荷的作用下,导体上的正负电荷重新分布,使电荷从导体的一部分转移到另一部分.
想一想
(1)两个导体带有等量的异种电荷,当两导体相互接触时发生电中和,即对外不显电性,此过程是不是说明电荷消失了?
提示:电荷的中和并不是指电荷消失,而是指带等量异种电荷的两物体接触时,经过电子的转移,物体达到电中性的过程.
(2)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.
(3)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:不可能.因为==31.25,不是正整数,即物体所带的电荷量不等于元电荷的整数倍,故是不可能的.
课堂任务 电荷 各种起电方式
仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”.
活动1:如图1所示,拿一把塑料直尺在头发上来回摩擦几下,然后将塑料直尺移近碎纸屑堆,观察发生的现象,探究其中的原因.
提示:图1中,经摩擦后的塑料直尺会吸引碎纸屑,这是因为经过摩擦的塑料直尺带上了电而对碎纸屑有了吸引力.
活动2:如图2所示,将带有绝缘柄的金属小球D先与带电体接触,再与验电器上部的金属球A接触,观察两片金属箔C、C′是否张开.重复多次,观察金属箔张开角度的变化情况,探究其中的原因.
提示:图2中,验电器的两片金属箔张开了一定的角度,重复次数越多,两片金属箔张开的角度越大.这是由于通过传导,金属小球D上的电荷不断传递至两片金属箔.
活动3:如图3(a)所示,取两个由绝缘柱支撑着的空心铝罐A和B,起初它们彼此接触且不带电,铝罐A的左端和铝罐B的右端各自安装有两片金属箔.
如图3(b)所示,将带电金属小球C移近铝罐A的左侧,观察铝罐A和B各自的两片金属箔有什么变化?
提示:铝罐A和B各自的两片金属箔都张开了相同的角度.
活动4:如图3(c)所示,金属小球C和铝罐A保持在原来的位置上,手持铝罐B的绝缘柱,将其移开,观察铝罐A、B各自的两片金属箔有什么变化?
提示:铝罐A的两片金属箔张开的角度比(b)中的稍大一点,铝罐B的两片金属箔张开的角度比(b)中的稍小一点.
活动5:如图3(d)所示,把金属小球C和铝罐B轻轻移走,观察铝罐A的两片金属箔又有什么变化?
提示:铝罐A的两片金属箔张开的角度比(c)中的稍小一点.
活动6:如图3所示的实验说明A、B带电了吗?试分析其中的原因.
提示:图3实验说明铝罐A、B都带上了电荷.图3实验现象的成因:由于电荷间相互吸引或排斥,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.
1.各种起电方式的比较
方式
摩擦起电
接触起电
感应起电
产生条件
两不同绝缘体摩擦时
导体与带电体接触时
导体靠近带电体时
现象
两物体带上等量异种电荷
导体带上与带电体电性相同的电荷
导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电体“近异远同”
2.两种电荷
自然界中只有两种电荷,即正电荷和负电荷.与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同的是正电荷,与毛皮摩擦过的橡胶棒所带