浙江省嘉兴市秀州中学高中物理 电荷及其守恒定律导学案（无答案）新人教版选修31.doc

浙江省嘉兴市秀州中学高中物理 电荷及其守恒定律导学案（无答案）新人教版选修3-1【学习目标】1知道两种电荷及其相互作用知道电量的概念2知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开3知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开4知道电荷守恒定律5知道什么是元电荷【学习重点】电荷守恒定律【学习难点】利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。【学习过程】目标一. 电荷1.电荷的种类：自然界中有_种电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫_电荷；.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫_电荷。2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互_，异种电荷相互_。目标二使物体带电的三种方法问题一： 思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。）（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同实质：电子的转移 结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷1. 摩擦起电产生？结果？实质：摩擦起电实质是电子从一个物体 到另一个物体上。得到电子，带 ；失去电子，带 例1毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（ ）a毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了 b毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了c橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了 d橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了问题二： 思考a：接触带电的实质是什么呢？ 思考b：两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢？电中和现象及电荷均分原理： a.两个带 电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。b.两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新 分配，这种现象叫做电荷均分原理。 2. 接触带电实质：自由电子在 的转移。例2. 两个完全相同的金属球，一个带+610-8c的电量，另一个带210-8c的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？问题三：（1）思考a：金属为什么能够成为导体？（2）【演示】思考a：把带正电荷的球c移近导体a，箔片有什么变化，现象说明了什么呢？然后又移走c呢？思考b：如果先把a和b分开，然后移开c，箔片什么变化，这种现象又说明什么呢？思考c：在上一步的基础上，再让a和b接触，又会看到什么现象呢？这个现象说明了什么呢？（3）什么是静电感应和感应起电？感应起电的实质什么呢？3. 感应起电静电感应：当一个带电体 导体时，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。实质：自由电子从物体的一部分转移到另一部分。规律：近端感应 种电荷，远端感应 种电荷。静电感应的原因？分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球c移近金属导体a和b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a和b带上了等量的异种电荷感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。例3. 如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体a和b 接触，再将带负电的导体c移近导体a，然后把导体a、b分开，再移去c，则 ( )a导体a带负电，b带正电 b导体a带正电，b带负电c导体a失去部分负电荷，导体c得到负电荷d导体a带正电是由于导体b的部分电子转移到a上，故a、b带等量异种电荷目标三电荷守恒定律1、电荷守恒定律的两种表述：表述一：表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。例4关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是： ( )a一个物体所带的电量总是守恒的；b在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的；c在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律；d电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换；目标四元电荷（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。（4）什么是比荷（荷质比）？电子的比荷是多少？例5关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ） a物体所带的电荷量可以为任意实数b物体所带的电荷量应该是某些特定值c物体带电1.6010-9c，这是因为该物体失去了1.01010个电子d物体带电荷量的最小值为1.610-19c例65个元电荷的电量是_， 16 c电量等于_元电荷五验电器和静电计1、人们选用什么仪器来判断物体是否带电？它的工作原理是什么？ 静电计(指针式验电器)2、思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象.【达标检测】1下列说法正确的是 （ ）a摩擦起电和静电感应都是使物体正负电荷分开，而总电荷量并未变化b毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，摩擦过程中橡胶棒上正电荷转移到毛皮上c用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是摩擦过程中玻璃棒得到电子d物体不带电，表明物体中没有电荷2带电微粒所带电量不可能是下列值中的 ( )a2.410-19c b-6.410-19c c-1.610-18c d4.010-17c.3关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是 ( ) a摩擦起电说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷b摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体c感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分d感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体4如图所示，原来不带电的绝缘金属导体mn，在其两端下面都悬挂着金属验电箔若使带负电的绝缘金属球a靠近导体的m端，可能看到的现象是（ ）a只有m端验电箔张开，且m端带正电 b只有n端验电箔张开，且n端带负电 c两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电d两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电5 如图所示，ab是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离，其中a带正电，b不带电，则以下说法中正确的是（ ）a导体b带负电b导体b左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等c若a不动，将b沿图中虚线分开，则左边的电荷量小于右边的电荷量d若a、b接触一下，a、b金属体所带总电荷量保持不变6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 b电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷c1.6010-19c的电量叫元电荷 d质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷7用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正确的是()a两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子b两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷c两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等d同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同8如图所示，导体a带正电，当带负电的导体b靠近a时，a带的()a正电荷增加 b负电荷增加c正、负电荷均增加 d电荷数不变9如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以()a甲图中两球一定带异种电荷 b乙图中两球一定带同种电荷c甲图中两球至少有一个带电 d乙图中两球只有一个带电10.把两个完全相同的金属球a和b接触一下，再分开一小段距离，发现两球间互相排斥，则a、b两球原来的带电情况可能是()aa和b原来带有等量异种电荷ba和b原来带有同种电荷ca和b原来带有不等量异种电荷da和b原来只有一个带电11.有a、b、c三个塑料小球，a和b，b和c，c和a间都是相互吸引的，如果a带正电，则 ：ab、c球均带负电 bb球带负电，c球带正电cb、c球中必有一个带负电，而另一个不带电 db、c球都不带电12.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所