(讲义)第1章 第1节 静电现象-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(粤教版2019)

第一节　静电现象 学习任务 1．知道两种电荷、电荷量的概念及其单位。 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，养成观察、比较、归纳、分析的良好科学态度。 知识点一　各种起电方式 1．摩擦起电 两个物体相互摩擦时，电子从一个物体转移到另一个物体，原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，丢失电子的物体带正电。 2．感应起电 (1)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的现象。 (2)感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。 3．接触起电：带电体接触导体时，电荷转移到导体上，使导体带同种性质的电荷。 知识点二　元电荷 1．电荷量：用来表示物体所带电荷数量的多少。其单位是库仑，简称库，用符号 C表示。 2．元电荷： (1)人们把一个电子(或质子)所带电荷量的绝对值叫作元电荷，用e表示，计算中，常取e＝1.60×10-19 C。 (2)对元电荷的三点理解：a．元电荷没有正、负之分，也不是实物粒子；b．质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等，但不能说它们是元电荷；c．电荷量不能连续变化，自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍。 3．比荷：电子的电量e与电子的质量me之比，叫作电子的比荷。电子的比荷为 ＝1.76×1011 C/kg。 知识点三　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其他物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在任何转移过程中，电荷的总量保持不变，这个规律叫作电荷守恒定律。 2．在发生正、负电荷转移的过程中，电荷的代数和不变，所以电荷守恒定律的另一种表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。 　“电荷的中和”是指电荷的种类和数量达到异号、等量，这时正、负电荷的代数和为0。 知识点四　静电现象的解释 1．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体的过程。 2．静电感应的实质是电荷从导体的一部分转移到另一部分。 3．电荷既不能被创造，也不能被消灭，只是发生了转移。 1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”) 塑料梳子与头发摩擦后能吸引纸屑，经检验梳子所带的电荷为负电荷，则： (1)梳子失去了一些电子。 (×) (2)梳子得到了一些电子。 (√) (3)头发得到了一些电子。 (×) (4)头发和梳子间没有电子转移。 (×) 2．填空 有两个相同的金属小球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。 　三种起电方式 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，电性与原带电体“近异远同” 导体带上与带电体同种的电荷 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，它们的本质都是电荷的转移，电荷总量保持不变。 角度1　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约束能力不相同，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