第1章 1 电荷 电荷守恒定律-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第三册教科版(教师用书)
1.电荷 电荷守恒定律
[学业要求与核心素养]
1.知道自然界中的两种电荷及它们之间的相互作用规律,知道电荷量的概念及电荷量的单位。
2.理解摩擦起电和感应起电。
3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念。
一、摩擦起电 两种电荷
阅读教材,并回答:
1.实验观察
如图所示,拿一把梳子在头发上来回摩擦几下,然后将梳子移近碎纸屑堆,观察发生的现象?
答:纸屑被吸引到梳子上。
2.教材图114实验中
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,你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?说说你的看法。
答:不会,因只有两种电荷。
3.根据原子的结构解释摩擦起电的原因,见本节教材“讨论交流”。
[概念·规律]
1.自然界中只存在两种电荷
__正__电荷和__负__电荷。
2.电荷间的相互作用
同种电荷相互__排斥__,异种电荷相互__吸引__。
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3.电荷量
电荷的多少,用Q或q表示,国际单位制中的单位是__库仑__,符号是 C 。
二、摩擦起电的解释
两物体相互摩擦时,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,同样的道理,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。
三、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__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。
四、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,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,这种现象叫作静电感应。
探究点一 对起电方式的理解
[交流讨论]
1.观察教材图117实验,回答下列问题。
(1)如何使A、B带异种电荷?
(2)如何使A、B都带正电荷?
(3)如何使A、B都带负电荷?
答:(1)先把A、B分开,再移走C。
(2)让C与A、B接触,移走C,再把A、B分开。
(3)先用手摸一下A或B,移走C,再把A、B分开。
[归纳总结]
三种起电方式的比较
| 摩擦起电 | 感应起电 | 接触起电 |
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 | 导体带上与带电体同性的电荷 |
原因 | 不同物质原子核对电子的束缚能力不同。束缚能力强的得电子,带负电;束缚能力弱的失电子,带正电 | 电子在电荷间相互作用下发生转移,近端带异种电荷,远端带同种电荷 | 在电荷间相互作用下,电子从一个物体转移到另一个物体上 |
实质 | 电荷在物体之间或物体内部的转移 | ||
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说明 | 无论哪种起电方式,发生转移的都是电子,正电荷不会发生转移 |
(多选)如图所示,A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体,起初都不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( )
A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开
B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C、A、B上的金属箔片仍张开
C.把C移近导体A,先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开
D.把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,最后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合
[解析] A、B开始都不带电,把C移近导体A时,由于静电感应使A、B中的自由电子向左移动,使得A端带负电荷,B端带正电荷,所以两边的金属箔片都张开,A正确;先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷完全中和,金属箔片都不会张开,B正确,D错误;但如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以金属箔片都不会张开,C错误。
[答案] AB
●总结提升
感应起电的判断方法
(1)当带电体靠近导体时,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,如图甲所示。
(2)导体接地时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端导体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷,如图乙、丙所示。
说明:用手摸一下导体,再移开手指,相当于先把导体接地,然后再与大地断开。
1.(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示,由此对摩擦起电说法正确的是( )
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