(讲义)第1章 第1节 静电的产生及其微观解释-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(鲁科版2019)

第1节　静电的产生及其微观解释 学习任务 1．知道两种电荷、电荷量的概念及其单位，知道三种起电方式及电荷守恒定律，能解释简单的静电现象。 2．掌握三种起电的实质，理解电荷守恒定律，能用原子结构模型和电荷守恒定律分析静电现象解决简单的问题。 3．会做探究感应起电的实验，会分析静电感应现象。 4．通过对三种起电方式的学习和对电荷守恒定律的理解，养成观察、比较、归纳分析的良好的科学态度。 知识点一　静电的产生 1．电荷的种类 用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷规定为正电荷；用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷规定为负电荷。 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。 3．电荷量 电荷的多少称为电荷量，常用符号Q或q表示。在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，符号为C。 4．三种起电方式(如图所示) (1)摩擦起电。(2)接触起电。(3)感应起电。 5．静电感应：受附近带电体的影响而使导体上的电荷重新分布的现象。 　带电体靠近导体时，才能产生静电感应现象，靠近绝缘体时不会产生此现象。 1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)一导体靠近带正电的物体，其靠近端带负电。 (√) (2)带电体靠近导体，导体感应起电，拿走带电体，导体仍然带电。 (×) 知识点二　产生静电的微观解释 1．原子结构：物质由分子、原子等微粒组成。原子由带正电的原子核和带负电的电子组成。原子核由呈电中性的中子和带正电的质子组成。原子的电子数与质子数相等，因此物体不显电性。 2．电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。在转移的过程中，电荷的总量不变。 3．物体带电 (1)实质：电荷发生转移，电荷总量保持不变。 (2)结果：失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。 　三种起电的实质都是电子的转移。自然界中只有两种电荷：正电荷和负电荷。 2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)无论哪种起电方式，都遵循电荷守恒定律。 (√) (2)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可以创造电荷。 (×) (3)玻璃棒和丝绸摩擦后玻璃棒带正电说明丝绸上的正电荷移动到玻璃棒上。 (×) 3：填空 有两个相同的绝缘金属小球A、B，其中小球A带有3×10－3 C的正电荷，小球B带有1×10－3 C的负电荷。当把A、B球接触后再分开，A球带1×10－3 C的正电荷，B球带1×10－3 C的正电荷。 验电器 从18世纪起，人们开始经常使用 一种叫作验电器的简单装置来检测物体是否带电。玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一根导体棒的下端，棒的上端穿过绝缘的瓶塞从瓶口伸出图甲。如果把金属箔换成指针，并用金属制作外壳，这样的验电器又叫作静电计图乙。 甲　　　　　　　乙 验电器和静电计 观察：(1)当带电体靠近导体棒的上端时，金属箔片是否张开？ (2)产生该现象的原因是什么？ 提示：(1)张开。(2)产生了静电感应，两金属箔片带同种电荷受排斥力而张开。 考点1　三种起电方式 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 两种物体相互摩擦 导体靠近带电体 导体与带电体接触 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) 自由电荷在带电体与导体之间发生转移 2．三种起电方式的本质 三种起电方式都不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到了另一个物体，或者从物体的一部分转移到了另一部分。 　摩擦起电 【典例1】　(多选)关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　) A．摩擦起电使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子 B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷 C．摩擦起电，可能是摩擦时导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的 D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电 BD　[摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同，因而电子可以在物体间转移。若一个物体失去电子，其质子数比电子数多，我们说它带正电；若一个物体得到电子，其质子数比电子数少，我们说它带负电，使物体带电并不是创造出了电荷，故B、D正确，A、C错误。] 　感应起电 【典例2】　如图所示，把两个不带电的导体A和B用绝缘支架支起并靠在一起，当一个带电的导体C移近A但不接触A时，下列说法正确的是(　　) A．由于静电感应，A带电种类与C相同，B带电种类与C相反 B．由于静电感应，A带电种类与C