高二物理鲁科版选修3-1课件：第1部分 第1章 第1节《静电现象及其微观解释》

欢迎进入物理课堂 1 使物体带电的三种方式 摩擦起电 接触起电 感应起电 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 任何方式起电的实质都是电荷的转移 在转移的过程中 电荷总量不变 自学教材 1 电荷的电性及作用 1 电性 用丝绸摩擦过的琉璃棒带 用毛皮摩擦过的橡胶棒带 2 作用 同种电荷相互 异种电荷相互 正电 负电 排斥 吸引 2 起电方法如图1 1 1所示 图1 1 1 重点诠释 1 三种起电方式的比较 2 验证物体是否带电的两种方法 1 将质量很轻的物体 例如纸片 头发 放在它周围 如果被吸引则带电 不被吸引则不带电 2 将待检验物体靠近或接触验电器的金属球 根据金箔是否张开可判断该物体是否带电 图1 1 2 1 如图1 1 2所示 用起电机使金属球A带上正电 靠近不带电的验电器B 则 A 验电器金属箔不张开 因为球A没有和B接触B 验电器金属箔张开 因为整个验电器都带上了正电 C 验电器金属箔张开 因为整个验电器都带上了负电D 验电器金属箔张开 因为验电器下部箔片都带上了正电解析 A球带正电 靠近验电器B时发生静电感应 使验电器金属杆上端带负电 下端金属箔片带上正电而张开 故选D 答案 D 自学教材 1 原子结构物质由分子 离子等微粒组成 原子由原子核和绕核旋转的电子组成 原子核由中子和质子组成 中子呈电中性 质子带 电子带 原子的与相等 呈电中性 因此 物体不显电性 原子 正电 负电 电子数 质子数 2 电荷守恒定律电荷既不能创造 也不能消灭 只能从物体的一部分转移到另一部分 或者从一个物体转移到另一个物体 在任何转移的过程中 不变 3 物体带电的实质物体带电的实质是的转移 电荷的总量 电子 重点诠释 1 对原子结构的理解 1 原子由原子核和核外电子组成 原子核内部的质子带正电 核外电子带负电 原子核相对稳定 核内质子不能脱离原子核 在起电时 转移的都是核外电子 2 电子带的电荷量是最小值 其数值为e 1 6 10 19C 物体所带的电量一定是电子电荷量的整数倍 2 完全相同的导体球接触带电时电量分配原则形状 大小都相同的导体接触时会将电荷量平分 1 用带电量为Q的金属球与不带电的金属球接触 每个小球带电量均为Q 2 且所带电荷的性质相同 2 用带电量为Q1的金属球与带电量为Q2的金属球接触 若两球带同种电荷 则每个小球所带电量为总电量的一半 若两球带异种电荷 则先中和相同量的异号电荷 然后平分剩余电荷 2 M和N是两个都不带电的物体 它们互相摩擦后 M带正电荷1 60 10 19C 下列判断正确的有 A 在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B 摩擦过程中电子从N转移到MC N在摩擦后一定带负电荷1 60 10 19CD N在摩擦过程中失去1 60 10 19C个电子 解析 M和N相互摩擦 M带正电是因为M对核外电子的束缚能力小而失去核外电子的结果 由于电荷守恒 故N一定带等量负电荷 选项C正确 答案 C 自学教材 1 静电的应用 1 原理 同种电荷相互 异种电荷相互 利用静电力控制带电粒子的运动或分布 2 应用 静电应用有 静电喷雾 静电除尘 吸引 激光打印 静电喷涂 排斥 2 静电的防护 1 静电危害产生原因 静电力和 2 防护方法 尽快把静电导走 如印刷车间内保持适当的 油罐车尾装有 传送带上镀银等 静电火花 湿度 铁链 重点诠释 对静电的理解与防止途径在生产和生活中 静电的应用十分广泛 如 静电复印 静电喷涂 静电除尘 静电灭菌等 但静电也可能是隐形杀手 它的危害是会产生电火花 如油罐车运油时 因为油与金属油罐的振荡摩擦会产生静电的积累 所以达到一定程度会产生火花放电 容易引爆燃油 引起事故 防止静电的途径主要有 1 避免产生静电 如在可能情况下选用不容易产生静电的材料 2 避免静电的积累 产生的静电要设法导走 如增加空气湿度 接地等 3 在下列措施中 利用静电的是 防止静电的是 A 飞机轮子上搭地线B 印染车间保持湿度C 复印图片D 电工钳柄装有绝缘套 解析 飞机在飞行中与空气摩擦时 飞机外表面聚集了大量静电荷 降落时会对地面人员带来危害及火灾隐患 因此飞机降落时要及时导走机身聚集的静电 采取的措施是在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎 在印染工作车间也同样容易产生静电 静电给车间带来火灾隐患 为防止火灾发生 其中安全措施之一就是车间保持湿度 从而通过湿润的空气及时导走静电 在复印图片环节中 刚好需要应用静电 在电工钳柄装有绝缘套是防止导电 保护电工的安全 答案 CA B 图1 1 3 例1 如图1 1 3所示 A B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体 起初它们不带电 在它们的下部贴有金属箔片 C是带正电的小球 下列说法正确的是 A 把C移近导体A时 A B上的金属箔片都不张开B 把C移近导体A 先把A B分开 然后移去C A B上的金属箔片仍张开C 先把C移走 再把A B分开 A B上的金属箔片仍张开D 先把A B分开 再把C移走 然后重新让A B接触 A上的金属箔片张开 而B上的金属箔片闭合 审题指导 解答本题时应把握以下三点 1 明确导体A B接触与C球靠近时感应电荷的分布 2 明确先分开导体A B再移走C球时A B的带电情况 3 明确先移走C球再分开导体A B时A B的带电情况 解析 1 C移近A时 带正电的小球C对A B内的电荷有力的作用 使A B中的自由电子向左移动 使得A端积累了负电荷 B端积累了正电荷 其下部贴有的金属箔片 也分别带上了与A B同种性质的电荷 由于同种电荷间的斥力 所以金属箔片都张开 A错误 2 C靠近后保持不动 把A B分开 A B上的电荷因受C的作用力不可能中和 因而A B仍带等量的异种感应电荷 此时即使再移走C 因A B已经绝缘 所带电荷量也不会变 金属箔片仍 张开 B正确 3 先移走C 再把A B分开 A B上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下吸引中和 不再带电 所以箔片都不会张开 C错 4 先把A B分开 再移走C A B仍然带电 但重新让A B接触后 A B上的感应电荷完全中和 箔片都不会张开 D错 答案 B 感应起电是利用静电感应使金属导体带电的过程 其实质是电荷间的相互作用 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 使电荷在导体中转移 1 使带电的金属球靠近不带电的验电器 验电器的箔片张开 如图1 1 4中表示验电器上感应电荷的分布情况 正确的是 图1 1 4 解析 把带电金属球移近不带电的验电器 若金属球带正电 则将导体上的自由电子吸引上来 这样验电器的上部将带负电 箔片带正电 若金属球带负电 则将导体上的自由电子排斥到最远端 这样验电器的上部将带正电 箔片带负电 选项B正确 答案 B 答案 见解析 两个完全相同的导体相互接触后平分电荷量 若为异种电荷 则先中和一部分电荷 然后把剩余电荷平分 若为同种电荷 则电荷量先相加再平分 2 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A B 分别带有电量QA 6 4 10 9C QB 3 2 10 9C 让两个绝缘金属小球接触 在接触过程中 共转移的电量为多少 在接触过程中 电子由B球转移到A球 将自身电荷中和后 继续转移 使B球带QB 的正电 这样 共转移的电量为 Q QB QB 3 2 10 9C 1 6 10 9C 4 8 10 9C答案 4 8 10 9C 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全