内容正文:
第1节 电荷 电荷守恒定律
课程内容要求
核心素养提炼
1.知道自然界存在两种电荷,并且只存在两种电荷.知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
2.经历摩擦起电和感应起电的实验过程,了解使物体带电的方法,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质.
3.理解电荷守恒定律.
4.知道电荷量的概念及其单位.
1.物理观念:电荷、摩擦起电、静电感应、电荷量.
2.科学思维:物体带电的本质、电荷守恒定律.
3.科学探究:观察感应起电现象,用验电器检验物体是否带电.
[对应学生用书P1]
1.摩擦起电:物体由于摩擦而带电的方式称为摩擦起电.
2.电荷的种类
(1)自然界只存在两种电荷:正电荷和负电荷.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.
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
3.电荷量
(1)电荷的多少叫作电荷量,常简称为电荷,用Q或q表示.在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,用字母C表示.
(2)通常正电荷的电荷量用正数表示,负电荷的电荷量用负数表示.
4.摩擦起电的解释
(1)物质的结构:
物质→原子
(2)摩擦起电的原因:相互摩擦时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,相互摩擦后的两个物体所带的电荷必然等量异号.
[判断](对的画“√”,错的画“×”)
(1)自然界中只有正、负两种电荷.(√)
(2)摩擦起电时,只能使其中的一个物体带电.(×)
1.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另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.
(2)意义:在任何自然过程中,电荷的代数和是守恒的.
2.静电感应
(1)静电感应:当一个带电体靠近不带电的导体时,导体中的自由电荷将会重新分布,导体靠近带电体的一端带上与带电体电性相反的电荷,远离带电体的一端带上与带电体电性相同的电荷.
(2)感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程.
[思考]
如图所示,用带正电的小球A靠近或接触验电器的金属球,金属箔片会不会张开?在这两种情况下,箔片上所带电荷的电性是否相同?
提示 靠近或接触验电器的金属球都可以使验电器的金箔张开.两种情况下,箔片所带电荷的电性相同.第一种情况通过静电感应使箔片上带正电荷,第二种情况通过接触使箔片上带上正电荷.
[对应学生用书P2]
探究点一 三种起电方式
现有一对能分离但不带电的枕形导体A、B和一个带正电的带电体C.若要使A、B都带上电荷,则应该怎么操作?
提示 方法一:如图甲所示,两导体A、B相互接触;方法二:如图乙所示,将带电体C靠近A、B;方法三:如图丙所示,保持C不动,用绝缘棒将A、B分开,然后移走C,则A、B分别带异种电荷.
三种起电方式的对比
摩擦起电
接触起电
感应起电
产生条件
两个不同种类的物体摩擦
导体与带电体接触
导体靠近带电体的一端(不接触)
现象和结果
两物体带上等量异种的电荷
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的电荷,且电性与原带电体“近异远同”
原因
不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同而发生电子得失
自由电荷在带电体与导体之间发生转移
导体中的自由电荷在带电体上电荷的作用下重新分布
实质
电荷在物体之间或物体内部发生转移
[特别提醒] (1)起电的本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移.(2)所有起电方式都是电子的转移,并不是创造电荷.(3)感应起电的对象一定是导体.
(多选)如图所示,取一对用绝缘柱支持的不带电的导体A和B,使它们彼此接触,现在把带正电荷的物体C移近导体A但不接触,发现贴在A、B下部的金属箔都张开.下列说法正确的是( )
A.此时A带负电荷,B带正电荷
B.此时A和B都带负电荷
C.A和B分开后移去C,A、B上的金属箔仍保持张开状态
D.先移去C,再把A和B分开,A、B上的金属箔仍保持张开状态
AC [将带正电的物体C移近导体A时,由于发生静电感应,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,导体A带负电荷,导体B带正电荷,故A正确,B错误.A、B分开后移去C,导体A带负电荷,导体B带正电荷,故A、B上的金属箔仍保持张开状态,故C正确.先移去C,再把A、B分开,则A、B上的正、负电荷中和,导体A、B不带电,A、B上的金属箔将闭合,故D错误.]
[题后总结] 感应起电的必要条件
(1)带电体靠近的物体必须是导体.
(2)带电体靠近导体后,必须先将导体分开,再移开带电体.
[训练1] (多选)关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷
B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分
D.感应