内容正文:
1 电荷
核心素养目标
物理观念
科学思维
科学态度与责任
1.知道两种电荷及其相互作用
2.理解电荷守恒定律
3.理解元电荷、电荷量、比荷、静电感应等概念
1.掌握物体带电的三种方式及带电本质
2.掌握电荷的分配规律
理解物理学中的守恒思想
一、电荷和静电感应
1.自然界的电荷只有两种,分别是正电荷和负电荷。
2.电荷量及单位
电荷的多少叫作电荷量,用Q或q表示,在国际单位制中,它的单位是库仑,简称库,符号是C。正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
3.静电感应
当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使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.感应起电
利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。
二、电荷守恒定律
1.电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它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;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
2.电荷守恒定律更普遍的表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
三、元电荷
1.最小的电荷量叫作元电荷,其值为e=1.602 176 634×10-19 C,在计算中可取e=1.60×10-19 C。
2.电子的电荷量e与电子的质量me之比叫作电子的比荷。
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)通过摩擦带电的两个物体必然带等量异种电荷。 ( √ )
(2)发生静电感应现象时,导体靠近带正电的物体的一端带负电荷。 ( √ )
(3)近代物理实验发现,在一定条件下,带电粒子可以产生和湮灭,故在一定条件下,电荷守恒定律不成立。 ( × )
(4)元电荷实质上是指电子和质子本身。 ( × )
(5)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍。 ( √ )
2.如图所示,原来不带电的金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是( )
A.只有M端验电箔张开,且M端带正电
B.只有N端验电箔张开,且N端带正电
C.两端的验电箔都张开,且N端带负电,M端带正电
D.两端的验电箔都张开,且两端都带正电
C 解析:使带负电的金属球A靠近原来不带电的金属导体MN的M端时,由于静电感应,M、N两端会出现等量异种电荷,远离金属球A的N端带负电,靠近金属球A的M端带正电,两端的验电箔都张开,故C正确,A、B、D错误。
电荷和感应起电
用丝绸摩擦玻璃棒,用毛皮摩擦橡胶棒,然后用摩擦过的玻璃棒和橡胶棒分别去接触碎纸屑。
(1)能观察到什么现象?应怎样解释这种现象?
提示:摩擦过的玻璃棒和橡胶棒都能吸引碎纸屑。原因是用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒都带了电,带电体能吸引轻小物体,故摩擦过的玻璃棒和橡胶棒都能吸引碎纸屑。
(2)摩擦过的玻璃棒和橡胶棒所带电荷的性质是否相同?
提示:不同。用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的是正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的是负电荷。
1.三种起电方式的比较
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,且电性与原带电体“近异远同”
导体上带上与带电体相同电性的电荷
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
导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)
电荷之间的相互排斥
实质
均为电荷在物体之间或物体内部的转移
2.感应起电的分配规律
(1)近异远同:用带电体靠近不带电的导体时,会在靠近带电体的一端感应出与带电体电性相反的电荷,在远离带电体的一端感应出与带电体电性相同的电荷。
(2)等量异种:用带电体靠近不带电的导体(或两不带电的相互接触的导体)时,会在原来不带电的导体两端(或两个不带电的相互接触的导体上)感应出等量的异种电荷。
(多选)如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,则( )
A.此时A带正电,B带负电
B.此时A带负电,B带正电
C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
BC 解析:将一带正电荷的物体C置于A附近,由于静电感应,此时A带负电,B带正电,则选项A错误,B正确;移去C,由于A、B中正、负电荷中和,则贴在A、B下部的金属箔都闭合,则选项C正确;先把A和B分开,此时A带负电,B带正电,移走C后,A、B中的电荷不能中和,贴在A、B下部的金属箔都不会闭合,但张角会稍微变小,则选项D错误。
1.M和N是两个原来都不带电的物体,