内容正文:
1.1 静电现象与电荷守恒
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.知道自然界中只存在两种电荷,掌握电荷间的相互作用.
2.了解使物体带电的方法,学会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质.(难点)
3.理解电荷守恒定律,学会用电荷守恒定律分析物体带电现象.(重点)
4.掌握电荷量和元电荷的概念,知道电荷量不能连续变化.
[自 主 预 习·探 新 知]
[知识梳理]
一、物体起电的原因
1.电荷的种类及相互作用
(1)两种电荷
(2)相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
2.三种起电方式
(1)摩擦起电
两个物体互相摩擦时,一些受原子核束缚力弱的电子往往从一个物体转移到另一个物体,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)感应起电
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号电荷,远离带电体的一端带同号电荷的现象.
(3)接触起电
不带电的导体接触带电物体时,电荷会转移到导体上,使导体也带电,这种带电方式称为接触起电.
3.电荷量:物体所带电荷的多少叫作电荷量,简称电荷或电量.在国际单位制中,单位是库仑,用C表示.
二、电荷守恒
1.电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,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,电荷的总量不变.
2.元电荷:电子和质子带有等量的异种电荷,电荷量e=1.6×10-19_C.实验指出,所有带电体的电荷量都是电荷量e的整数倍.所以,电荷量e称为元电荷.
[基础自测]
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”.)
(1)两个正电荷之间的作用力为斥力,两个负电荷之间的作用力为引力.(×)
(2)用丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为同种电荷.(×)
(3)静电感应就是不带电的导体接触带电体而使导体带上电荷.(×)
(4)摩擦起电和感应起电都不是创造了电荷,是电荷的转移.(√)
(5)元电荷是表示跟一个质子所带电荷量数值相等的电荷量.(√)
(6)带负电的绝缘金属小球放在潮湿的空间中,经过一段时间该小球上的负电荷几乎为零,可见小球上的负电荷逐渐消失了.(×)
【提示】
(1)× 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
(2)× 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电.
(3)× 静电感应是不带电的导体靠近带电体而使导体带电的现象.
(6)× 电荷不会消失,而是发生了转移.
2.关于起电,下列说法正确的是( ) 【导学号:69682000】
A.摩擦起电是电荷的转移
B.接触起电可能是产生电荷的过程
C.感应起电时,由于带电体和被感应导体不接触,所以一定是产生了电荷
D.摩擦起电和感应起电都可能是创造了电荷
A [摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体上,而感应起电是电荷从物体的一端移动到了另外一端,两者都不是产生了电荷,故A正确.]
3.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为( )
A.A球的正电荷移到B球上
B.B球的负电荷移到A球上
C.A球的负电荷移到B球上
D.B球的正电荷移到A球上
B [A、B两球相碰时,B球上的电子(负电荷)在A球上正电荷的吸引力作用下,移到A球上,B球失去电子带正电,A球得到电子中和部分电荷后仍带正电.]
4. (多选)如图111所示,在真空中把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是( )
图111
【导学号:69682001】
A.两端的感应电荷越来越少
B.两端的感应电荷是同种电荷
C.两端的感应电荷是异种电荷
D.两端的感应电荷电荷量相等
CD [由于绝缘导体内有大量可自由移动的电子,当它慢慢靠近带负电的球P时,由于同种电荷相互排斥,绝缘导体上靠近P的一端因电子被排斥到远端而带上正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.绝缘导体离P球越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.故A、B错误,C、D正确.]
[合 作 探 究·攻 重 难]
三种起电方式对比理解
1.感应起电的步骤
感应起电有严格的操作步骤:如图112所示.
图112
(1)使带电体C(假设带正电)移近相互接触的两导体A、B.
(2)保持C不动,再用绝缘工具分开A、B.
(3)移走C,则A带负电,B带正电.
若操作步骤颠倒,如(2)、(3)颠倒,导体最后不带电.
2.三种起电方式的对比
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生
条件
两不同绝缘体摩擦时
导体靠近带电体时
导体与带电体接触时
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
导体带上与带电体电性相同的电荷