第一章 1 电荷 电荷守恒定律-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案word（教科版2019）

第一章　静电场 1．电荷　电荷守恒定律 1．知道自然界中只存在两种电荷：正电荷、负电荷，知道电荷量、元电荷的概念，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.理解电荷守恒定律。3.理解静电感应现象及其特点，了解感应起电。4.了解验电器的工作原理。 一　摩擦起电　两种电荷　摩擦起电的解释 1．摩擦起电：由于摩擦而使物体带电的方式。用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫作正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫作负电荷。 2．两种电荷 (1)自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷。 (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。 (2)在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，用字母C表示。 (3)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．元电荷：一个电子所带电荷量的绝对值为1.6×10－19__C，它是电荷的最小单元，称为元电荷，记作e＝1.6×10－19 C。任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍。 5．摩擦起电的解释 不同种类的两个不带电的物体相互摩擦时，一个物体的原子中有一些外层电子挣脱原子核的束缚并转移到另一个物体上去，所以总体效果是一个物体失去电子，另一个物体得到电子。失去电子的物体内部正电荷的总量大于负电荷的总量，因而显示出带正电，同样道理，得到电子的物体就显示出带负电，而且相互摩擦后两个物体所带的电荷必然等量异号。 6．导体和绝缘体 常见物体中，容易导电的物体称为导体，很不容易导电的物体称为绝缘体。而金属导体原子的外层电子很容易脱离原子核的束缚，在导体内部自由地运动，成为自由电子。绝缘体内部由于电子受原子核很强的束缚，基本不存在自由电子。绝缘体也常称为“电介质”或“介质”。 二　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。 在任何自然过程中，电荷的代数和是守恒的。 2．现代表述：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　静电感应 1．定义：当一个带电体靠近不带电的导体时，导体靠近带电体的一端将带上与带电体电性相反的电荷，而远离带电体的一端带上与带电体电性相同的电荷，这种现象称为静电感应。 2．静电感应的原因：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 3．利用静电感应使导体带电叫感应起电。 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。 (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……”，这道题有科学性错误吗？ 提示：有。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，这是不可能的。 探究　摩擦起电现象及解释　两种电荷 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 活动1：实验发现，摩擦起电现象和雷电在本质上是相同的，富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫作正电荷，把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫作负电荷。将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒和两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒做图甲所示的实验，分别会看到什么现象？试总结电荷间的作用规律。 提示：图甲(a)：两玻璃棒相互排斥。 图甲(b)：两硬橡胶棒相互排斥。 图甲(c)：玻璃棒与硬橡胶棒相互吸引。 总结：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 活动2：把用丝绸摩擦过的玻璃棒及用毛皮摩擦过的硬橡胶棒分别悬挂起来，用任意一个带电体分别接近它们，能看到带电体既与玻璃棒排斥又与硬橡胶棒排斥的情况吗？这说明了什么？ 提示：不能。说明自然界只存在两种电荷。 活动3：我们已经知道，物质是由原子组成的，原子由带正电的原子核和带负电的电子构成，如图乙所示。一般情况下，原子核所带电荷总量与电子所带电荷总量相等，因此物体通常对外不显电性。丝绸和玻璃棒(毛皮和硬橡胶棒)本来都不带电，经过相互摩擦就带电了，这些电荷是从哪里来的？ 提示：丝绸与玻璃棒(毛皮与硬橡胶棒)摩擦的过程中，双方原子的外层电子由于摩擦获得能量而变得活跃，丝绸(硬橡胶棒)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(毛皮)相比较而言束缚电子的能力较弱，会失去电子而带正电。 1．两种电荷 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，与毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷相同的是负电荷。 2．两种电荷的相互作用 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 3．原子结构 4．摩擦起电的原因 (1)通常离原子核较远的电子