内容正文:
第一章 静电场的描述
第一节 静电现象
核心素养导学
物理观念 (1)知道正、负电荷及相互作用。
(2)掌握电荷量及其单位。
(3)理解三种起电方式。
科学思维 根据物质的微观结构及电荷守恒定律,解释摩擦起电、感应起电等静电现象。
科学探究 通过实验观察感应起电现象,理解带电体靠近导体时感应起电的过程。
一、各种起电方式
1.两种电荷的性质:同种电荷相互______,异种电荷相互_____。
2.物体带电的三种方法:_________、_________、__________。
3.静电感应:由于受附近带电体影响而引起导体中正负电荷__________的现象。利用静电感应使物体带电称为___________。
[微点拨] 摩擦起电和感应起电不是创造电荷,只是电荷的转移。
排斥
吸引
摩擦起电
感应起电
接触起电
重新分布
感应起电
二、元电荷 电荷守恒定律
1.电荷量:物体所带电荷数量的_____叫作电荷量,简称电量,常用符号Q或q表示,其国际单位是______,简称库,符号为C。
2.元电荷:把一个电子(或质子)所带电量的绝对值叫作元电荷,用e表示,在计算中通常取e=______________。
多少
库仑
1.60×10-19 C
比
4.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_____到其他物体,或者从物体的一部分_____到另一部分。在任何转移的过程中,电荷的______保持不变。
(2)适用范围:电荷守恒定律不仅在一切_______________中成立,而且也是一切______________所普遍遵守的定律。
转移
转移
总量
宏观物理过程
微观物理过程
三、静电现象的解释
1.摩擦起电:当两种不同材料的物体相互摩擦时,使一个物体中一些原子的电子获得了_____,挣脱了原子核的_____,转移到了另外一个物体上。
2.感应起电:当一个带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向______或远离带电体的地方移动。使导体靠近带电体的一端带______电荷,远离带电体的一端带______电荷,这种现象叫作___________。静电感应的实质是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_____到另一部分。
能量
束缚
靠近
异种
同种
静电感应
转移
1.用丝绸摩擦过的玻璃棒和琥珀分别去接触碎纸屑和羽毛。
结果发现摩擦过的玻璃棒能够吸引碎纸屑,摩擦过的琥珀能够吸引带正电的羽毛,请对以下相关结论作出判断:
(1)摩擦过的玻璃棒能够吸引碎纸屑,说明玻璃棒带电。 ( )
(2)丝绸摩擦琥珀后琥珀带负电。 ( )
(3)丝绸与任何物体摩擦后都带负电。 ( )
(4)摩擦起电的过程就是自由电荷转移的过程。 ( )
√
√
×
√
2.如图所示,带负电的金属小球放在潮湿的空气中,一段时间后不带电了,是电荷不守恒吗?
提示:金属小球上的电荷量减少,是由于电子通过空气导电转移到外界,虽然小球电荷量减少,但是这些电子并没有消失,对于小球和整个外界组成的系统而言,电荷的总量仍保持不变,遵循电荷守恒定律。
(1)蜜蜂本身带什么电?
提示:蜜蜂在飞行过程中可以吸引带正电的花粉,故蜜蜂本身带负电。
(2)蜜蜂在飞行过程中与空气摩擦产生静电,电荷如何实现转移?
提示:蜜蜂在飞行过程中与空气摩擦产生静电,蜜蜂带负电,说明摩擦过程中,空气中的电子转移到蜜蜂身上。
[重点释解]
1.静电感应与感应起电
(1)静电感应:把带电体移近不带电的导体,导体上的电荷分布会发生变化的现象。
(2)产生:如图所示,把带正电的球C移近金属导体AB时,由于同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,使导体上的自由电子被吸引过来,因此导体的A、B两端带上了等量的异种电荷。
(3)感应起电:利用静电感应使物体带电的方式。
(4)规律:近端感应出异种电荷,远端感应出同种电荷。
2.三种起电方式的对比
方式 摩擦起电 感应起电 接触起电
产生条件 两种不同物体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电导体接触时
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” 导体带上与带电导体电性相同的电荷
原因 不同物质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) 电荷之间的相互作用
实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移
[针对训练]
1.(2023·广州三校联考)干燥的天气里,在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发,越梳头发越蓬松,主要原因是( )
A.头发散失了水分后变得坚硬
B.由于摩擦起电,头发带了同种电荷互相排斥
C.太阳照射