内容正文:
第一节 静电现象
【核心素养目标】
物理观念
知道物体起电的三种方式,理解其微观解释。知道元电荷的概念,理解电荷守恒定律。
科学思维
能用原子结构模型和电荷守恒定律分析静电现象。
科学态度与责任
能应用物理知识解释静电现象,培养学生理论联系实际的态度。
知识点一 各种起电方式
刚梳过头发的塑料梳子可以吸引轻小的纸屑,在毛衣上摩擦过的气球能使细小的水流发生弯曲,为什么会出现上述现象?
提示: 塑料梳子与头发摩擦,气球与毛衣摩擦均可带电,带电体可以吸引轻小的物体。
1.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叫作摩擦起电。
(2)接触起电:一个带电的物体接触另一个不带电的导体,使原先不带电的导体带电,这种起电方式叫作接触起电。
(3)感应起电
①静电感应: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。这种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叫作静电感应。
②感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程。
2.静电现象的解释
(1)摩擦起电的实质
当两种物质组成的物体互相摩擦时,一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。于是,原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电。
(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。
【判断正误】
1.用丝绸摩擦后的玻璃棒带正电,证明正电荷从丝绸转移到玻璃棒上。( )
2.摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程。( )
3.两种不同物质组成的物体相互摩擦使物体带电,是由于两物体的原子核对核外电子束缚的能力不同。( )
答案: 1.× 2.√ 3.√
1.三种起电方式的比较
起电方式
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生条件
两个不同绝缘材料制成的物体摩擦
带电体靠近导体
带电体与导体接触
学生用书第2页
现象
两个物体带上等量异种电荷
导体两端出现等量异种电荷,且电性与带电体“近异远同”
导体带上与带电体相同电性的电荷
原因
不同物体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)
同种电荷之间相互排斥
实质
发生转移的都是电子,正电荷不会发生转移
2.感应起电的操作步骤
步骤
图示(以C带正电为例)
(1)使带电体C靠近接触的两导体A、B
(2)保持C不动,用绝缘工具分开A、B
(3)移走C,则A带上与C电性相反的电荷,B带上与C电性相同的电荷
(多选)如图所示,A、B为两个相互接触的、用绝缘支架支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法中正确的是 ( )
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上的金属箔片仍然张开
C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍然张开
D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的箔片张开,而B上的箔片闭合
AB [把带正电荷的小球C移近导体A后,由于静电感应现象,在导体A的左端会感应出负电荷,导体B的右端感应出正电荷,所以导体两端的金属箔片都张开,把A和B分开,然后移去C,A带负电,B带正电,金属箔片仍然张开,故A、B正确;先把C移走,A、B电荷中和,A、B都不带电,再把A、B分开,A、B上的金属箔片不会张开,故C错误;先把A、B分开,再把C移走,此时A、B带等量的异种电荷,然后重新让A、B接触,A与B上的电荷重新中和,A、B上的金属箔片均闭合,故D错误。]
特别提醒
分析感应起电问题时的三点提醒
1.明确带电体与感应起电的导体。
2.弄清楚导体靠近带电体的一端和远离带电体的另一端,近端感应出异种电荷,远端感应出同种电荷。
3.注意拿走物体的顺序,若保持带电体不动,先分开导体的靠近端和远离端,再移走带电体,则靠近端带异种电荷,远离端带同种电荷。若先移走带电体,则导体上的电荷会立即中和,不再带电。
针对练1.(2023·广东江门六校联考)如图是某物理老师做的“静电章鱼”实验。已知毛皮比塑料更容易失去电子,用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,然后把塑料丝往空中抛出,将塑料管放在下面,此时塑料丝散开静止在空中,形状像章鱼。下列分析正确的是( )
A.塑料管经毛皮摩擦后得到电子带负电
B.毛皮经塑料丝摩擦后得到质子带正电
C.塑料丝与塑料管带异种电荷
D.塑料管和塑料丝所带的电荷量一定相等
A [因为毛皮比塑料更容易失去电子,所以用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管后,毛皮失去电子带正电,塑料丝和塑料管得到电子带负电,即塑料丝与塑料管带同种电荷,而原子