高中物理 第一章 电场 第1节 认识静电课件 粤教版选修31

第一章电场第一节认识静电第一节认识静电1自然界中只存在_种电荷，习惯上规定用丝绸摩擦过的玻璃棒带 _ 电荷 ， 用毛皮摩擦过的橡胶棒带_ 电荷 同种电荷相互 _ ， 异种电荷相互_2物体所带电荷的多少叫_，在国际单位制中，单位是_，符号是_等量的异种电荷完全抵消的现象叫_3电荷守恒定律：电荷既不能_，也不能_，它们只能从一个物体_到另一个物体，或者从物体的一部分_到另一部分在转移过程中，电荷的代数和_两 正 负 排斥 吸引 电荷量 库仑 C中和 创造 消灭 转移转移 不变 4下列叙述正确的是()A摩擦起电是创造电荷的过程B接触起电是电荷转移的过程C玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D自然界只存在三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷图 111B轻小物体 B 被 A 吸引，如图 111 所示，可能的原因是()A物体 B 带负电，A、B 相互吸引BB 不带电C因物体 B 太轻D以上分析均不对5(双选)一绝缘金属球 A 带正电，用绝缘丝线悬挂的一个AB知识点 1 起电的三种方式1日常生活中，用塑料梳子梳干燥的头发时，头发会随梳子飘起来；在黑暗的地方脱毛衣时会看见小火花，听见“噼啪”声这些都是什么现象？答案：摩擦起电现象图 1122如图 113 所示，A、B 为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C 是带正电的金属小球. 把球 C 移近导体 A 和将 C 与导体 A 接触，两种情形下 A、B 上的金属箔片都会张开原因是什么？图 113答案：C 移近异体 A，通过感应，A、B 上的金属箔片带上了异种电荷；C 与导体 A 接触，通过接触，A、B 上的金属箔片带上了同种电荷3讨论：接触起电、摩擦起电、感应起电的实质是什么？这三种起电方式中物体所带电性有何不同？答案：实质相同，都是电荷的转移通过摩擦和感应起电的两带电物体的电性相反，而接触起电时，两带电物体的电性相同三种起电方式的实质(1)摩擦起电：实质是得失电子；两带电物体的电性相反，电量相等(2)感应起电：实质是导体中自由电荷的转移；两带电物体的电性近异远同(3)接触起电：实质是自由电荷从一个物体转移到另一个物体；两带电物体的电性一定相同【例 1 】关于摩擦起电与感应起电，以下说法正确的是()A摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C不论摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移D以上说法均不正确解析：不论是摩擦起电还是感应起电，其带电的实质都是电荷的转移，而不是产生电荷，故 C 正确答案：C【触类旁通】1下列叙述正确的是()A摩擦起电是创造电荷的过程B接触起电是电荷转移的过程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一对正、负电子接触后，电子会消失，这种现象叫电子的湮灭解析：摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷的转移，A、C 错，B 对，电子“湮灭”不是电子的消失，而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显示电性，D 错B【例 2】把两个完全相同的金属球 A 和 B 接触一下，再分开一定距离，发现两球之间相互排斥，则 A、B 两球原来的带电情况不可能是 ()A带有等量异种电荷B带有等量同种电荷C带有不等量异种电荷 D一个带电，另一个不带电解析：当两个小球分别带等量异种电荷时，两球接触后，都不带电，不可能相互排斥，故 A 项是不可能的答案：A相互接触后分开，两球都带等量的正电荷，这是因为()AA 球的正电荷移到 B 球上BB 球的负电荷移到 A 球上CA 球的负电荷移到 B 球上DB 球的正电荷移到 A 球上【触类旁通】2把一个带正电的金属球 A 跟不带电的同样的金属球 BB知识点 2 元电荷1 电荷量：它表示物体所带电荷的多少，国际单位是_，用字母_表示2.元电荷：最小的电荷量叫做元电荷，用 e 表示， e_C所有带电体的电荷量或者等于_，或者是_3有人说质子和电子都是元电荷，这种说法你认为对吗？子和电子是元电荷答案：质子或电子所带电荷的多少叫元电荷，但不能说质库仑 C 1.601019 ee的整数倍1带电体的电荷量不能连续变化，因为最小的电荷量为1.601019C.2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3电子的电荷量与质量的比叫做电子的比荷，电子的比荷为eme1.761011 C/kg.【例 3】(双选)科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位关于元电荷，下列论述正确的是()A把质子或电子叫元电荷B1.61019C 的电荷量叫元电荷C电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷D一个带电物体的带电量为 1.01019 C量 1.61019C 称为元电荷，不能说质子和电子是元电荷，它们所带电荷量的绝对值是元电荷所有带电体的电荷量一定等于 1.610 19 C 或者是 1.61019 C 的整数倍解析：元电荷不是电荷，它是指电荷所带的电荷量，电荷答案：BC【触类旁通】3(双选)关于元电荷，下列说法正确的是()CDA任何一个带电粒子所带的电荷都是元电荷B有一个带电体的带电荷量为 205.5 倍的元电荷C元电荷是最小的电量单位D元电荷没有正负之分解析：元电荷是最小的电荷量单位，带电体的电荷量均为元电荷的整数倍；元电荷只是电荷量的单位，不是带电粒子，没有电性之说，故 C、D 正确知识点 3 验电器的使用如图 114，用起电机使金属球 A 带上正电，靠近不带电的验电器的金属球 B，则验电器金属箔_(填“张开”或“闭合”)，因为验电器下部箔片都带上了_电讨论：(1)验电器有什么作用？(2)当带正电的金属球 A 靠近验电器的金属球B 时，金属箔张开的原因是什么？当带正电的金属球 A 与验电器的金属球 B 接触时，金属箔是否张开？图 114张开 正关于验电器的使用(1)验电器可以用来判断物体是否带电、带电荷的种类及电荷量的多少(2)当带电体靠近验电器金属球或接触验电器金属球时，验电器的金属箔都会张开，但要注意区分两种情形验电器所带电荷的不同(3)靠近和接触验电器金属球都可以判断其是否带电，前者发生的是静电感应现象，后者是因为带电体和验电器之间发生了电荷的转移【例 4】(双选)如图 115 所示，有一带正电的验电器，当一带绝缘柄的金属球 A 靠近验电器的小球 B(不接触)时，验电器的金属箔张角减小，则()A金属球 A 可能不带电B金属球 A 可能带负电C金属球 A 可能带正电D金属球 A 一定带负电图 115解析：验电器的金属箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小决定于两金属箔所带电荷量的多少如果 A 球带负电，靠近验电器的 B 球时，异种电荷相互吸引，金属箔上的正电荷逐渐“上移”，两金属箔张角将减小，B 正确，C 错误如果 A 球不带电，在靠近 B 球时，发生静电感应使 A 球靠近 B 球的端面出现负的感应电荷，而背向 B 球的端面出现正的感应电荷A 球上负的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，金属箔张角减小，A 正确，D 错误答案：AB【触类旁通】4把一个带电棒移近一个带正电的验电器，金属箔先闭合而后又张开，说明棒上带的是()AA负电荷B可以是正电荷，也可以是负电荷C正电荷D带电棒上先带正电荷，后带负电荷解析：带电棒不与验电器接触，金属所带电荷电性不变，D 错；若带正电，金属箔张角会增大，B、C 错知识点 4 电荷守恒定律1电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体_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，电荷的代数和_这个结论叫做电荷守恒定律2甲、乙两同学各拿一带电小球做实验，不小心两小球接触了一下，结果两小球都没电了！电荷哪里去了呢？是否违背了电荷守恒定律？答案：两球上的异种电荷中和了，即：正负电荷代数和为0，对外不显电性；没有违背电荷守恒定律转移 不变电荷守恒定律的含义(1)电荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一(2)起电过程实质上是物体中正、负电荷的分离和转移的过程；不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷本质都是电荷发生了转移，即物体所带的电荷重新进行分配(3)电荷的中和现象实质上是正、负电荷的结合过程当电荷的种类、数量达到异号、等量时，正、负电荷代数和为 0但在分离、转移、结合等过程中电荷的总量保持不变【例 5】(双选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙接触，最后，甲物体带正电 1.61015C，丙物体带电荷量 81016C则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是()A乙物体一定带有负电荷 81016 CB乙物体可能带有负电荷 2.41015CC丙物体一定带有正电荷 81016 CD丙物体一定带有负电荷 81016 C解析：由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子 1.61015C 而带正电，乙物体得到电子而带 1.61015C 的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.61015C81016C81016C，故 A、D 正确答案：AD【触类旁通】5如图 116 所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列方法中不能使两球都带电的是()A先把两球分开，再移走棒B先移走棒，再把两球分开C使棒与甲球瞬时接触，再移走棒D先将两球分开，使棒与甲球瞬时接触再移走棒，然后将两球接触图 116解析：A 方法中，由于静电感应，甲球带正电荷，乙球带负电荷，把两球分开后，它们带上了等量异种电荷，所以 A 正确；B 方法中，若先将棒移走，则甲、乙两球的异种电荷中和，所以不会带上电荷，B 错误；C 方法中，使棒与甲球接触，则两球会因接触而带上负电荷，所以 C 正确；D 方法中，若两球分开，使棒与甲球瞬时接触甲球带上负电，移走棒后两球会因接触而带上负电荷，D 正确答案：B电荷守恒与电量分配在分析接触起电物体带电量的问题时必须注意：(1)无论哪种起电方式都是电荷发生转移，并没有创造新的电荷，接触带电时，电荷的总量不变两接触物体所带电的电性相同，电荷的分配与物体的形状和大小有关(2)只有当两个完全相同的带电绝缘金属小球相接触时，最终所带的电量才相同若两球各带同种电荷，则只需将电荷量相加，然后均分即可；若两球带不等量异种电荷，则电荷量少的要先被中和，剩余的电荷再均分【例 6】完全相同的两个金属小球 A、B 带有相等的电荷量，相隔一定的距离，现让第三个完全相同的不带电的金属小球 C先后与 A、B 接触后再移开(1) 若 A、B 两球带同种电荷，接触后 A、B 两球的带电荷量之比为多少？(2) 若 A、B 两球带异种电荷，接触后 A、B 两球的带电荷量之比为多少？解：(1)设 A、B 带电荷量均为 q，第三个小球 C 先与 A 接触，净电荷平均分配，A、C 两球带电荷量均为q2.第三个小球 C再与 B 接触，净电荷平均分配，B、C 两球带电荷量均为q2q234q.所以，接触后 A、B 两球的电荷量之比为 23.(2)设 A 带的电荷量为 q，B 带电荷量为q，则第三个小球C 先与 A 接触，净电荷平均分配，A、C 两球带电荷量均为q2.第三个小球 C 再与 B 接触，先中和，然后净电荷再平均分配，B、C 两球带电荷量均为q2q214q.所以，接触后 A、B 两球的电荷量之比为 21.【触类旁通】6有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B，分别带有电荷量 QA6.4109C、QB3.2109C，让两绝缘金属小球接触，问：(1)两球最后各带多少电？(2)在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？解：(1)当两小球接触时，电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷重新分配由于两球大小相同，剩余正电荷必平分，即接触后两球带电量为QAQB12(QAQB)12(6.41093.2109) C1.6109C4.8109 C3.01010(个)1.61019C(2)在接触过程，电子由 B 球转移到 A 球，不仅将自身电荷中和，还使 B 球带上 1.6109C 的正电这样共转移的电子电荷量为QQBQB1.6109C(3.2109 C)4.8109C转移的电子数 n