内容正文:
第九章 静电场及其应用
第1节 电荷
[学习目标] 1.知道自然界中的两种电荷及它们之间相互作用的规律,知道电荷量的概念及电荷量的单位(物理观念).2.理解摩擦起电和感应起电(物理观念).3.掌握电荷守恒定律(科学思维).4.知道元电荷的概念,掌握元电荷的值(物理观念).
课前·教材预案
(见学生用书P4)
知识点一 电荷
1.自然界中有两种电荷: 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 .
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.正电荷的电荷量为 正 值,负电荷的电荷量为 负 值.
4.摩擦起电及其原因
(1)摩擦起电:由于 摩擦 而使物体带电的方式.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.
(2)原因: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.
知识点二 静电感应
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,这种现象叫作静电感应.
2.感应起电:利用 静电感应 使金属导体带电的过程.
知识点三 电荷守恒定律
1.电荷守恒定律:电荷既不会 创生 ,也不会 消灭 ,它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 ;在转移过程中,电荷的 总量 保持不变.
2.电荷守恒定律的另一表述:一个与外界没有 电荷 交换的系统,电荷的 代数和 保持不变.
知识点四 元电荷
1.元电荷:最小的电荷量,e= 1.60×10-19 C,由 密立根 测得.所有带电体的电荷量都是e的 整数倍 .
2.比荷:带电粒子的 电荷量 与其 质量 的比值.
1.判断下列说法的正误.
(1)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. ( √ )
(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)元电荷就是最小的带电体. ( × )
(4)某一带电体的电荷量可能等于5×10-19 C. ( × )
2.带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB,如图所示,A端将带 负 电,B端将带 正 电.
课堂·深度探究
(见学生用书P5)
考点一 三种起电方式
【情境导学】如图所示,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?
答案塑料梳子与头发摩擦、气球与毛衣摩擦均可使梳子及气球带电,且带电体可以吸引轻小的物体.
【知识拓展】
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
导体两端带等量异种电荷
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
电子在物体之间或物体内部的转移
说明
无论哪种起电方式,发生转移的都是带负电的电子,正电荷不会发生转移
【例题1】如图所示,A、B是两个带有绝缘支架的金属球,它们原来均不带电,并彼此接触.现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触),然后先将A球用导线接地一下后迅速断开,再将C移走,最后将A、B分开.关于A、B的带电情况,下列判断正确的是 ( )
A.A、B均不带电
B.A、B均带正电
C.A带负电,B带正电
D.A带正电,B带负电
思维导引:C靠近A,由感应起电使A、B带电,A用导线接地,导走负电荷,再移走C,A、B均带同种电荷
B 解析最初A、B均不带电,C带负电,将C靠近A球,由于感应起电,A带正电,B带负电,然后A球用导线接地一下时,A球依然带正电荷,此时大地相当于远端带负电,B球带正电荷,将C移走后,A球的电荷分到B球上一部分,再将A、B分开后,A、B均带正电荷,选项B正确.
【变式1】如图所示,不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触,带正电的小球C靠近A,下列说法正确的是 ( )
A.若先将A、B分开,再移走C,A带正电,B带负电
B.若先将A、B分开,再移走C,B带正电,A带负电
C.若先将C移走,再把A、B分开,A带正电,B带负电
D.若先将C移走,再把A、B分开,B带正电,A带负电
B 解析带正电的小球C靠近A,由于感应起电,A带负电,B带正电.若先将A、B分开,再移走C,则A整体带负电,B整体带正电,选项A错误,B正确