鲁科版选修(3-1)第一节《静电现象及其微观解释》学案

1、4 / 4最新鲁科版选修（3-1）第一节静电现象及其微观解释学 案静电场一、电荷及其守恒定律要点导学1 .自然界中只存在两种电荷：同种电荷互相 ，异种电荷互相。2 .电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e=co实验指出，所有带电体 的电荷量都是电荷量e的。所以，电荷量e称为。电荷量e的数值最早 是由美国物理学家 测得的。3 .使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫 。常见的起电 方式有、和 等。例如：一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后，两者必定带上等量同种电荷；用毛皮摩擦 过的硬橡胶棒带电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电；不带电的导体在靠近 带电体时,导体中的自

2、由电荷受到带电体的作用而重新分布，使导体的两端出现 电荷。4 .电荷守恒定律：电荷既不能 也不会，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；在转移的过程中，电荷量的总量 保持不变。电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。在发生正负电荷湮没 的过程中，电荷的代数和仍然不变，所以电荷守恒定律也常常表述为：一个与外 界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。5 .原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对表现为电中性。6 .不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情况也不同。在金属中离 原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这

3、种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子 ，离子都在自己的平衡位置 上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有 在 移动。图 1-1-1图 14-2范例精析例1图1-1-1所示,a、b、c是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中c球带正电,a、b两个完全相同的枕形导体不带电。试问：（1）如何使a、b都带等量正电？（2）如何使a 、 b 都带等量负电？（3）如何使a 带负电 b 带等量的正电？解析 利用静电感应的原理可以轻松解决本题。（ 1）把 ab 紧密靠拢,让 c 靠近b,则在b端感应出负电荷，a端感应出等量正电荷，把a与b分开后再用手摸一 下b,则b所带的负电荷就

4、被中和，再把a与b接触一下,a和b就带等量正电 荷。（2）把ab紧密靠拢，让c靠近b,则在b端感应出负电荷,a端感应出等量 正电荷，再用手摸一下a或b,则a所带的正电荷就被中和，而b端的负电荷不变， 移去c以后再把a与b分开，则a和b就带等量负电荷。（3）把ab紧密靠拢, 让 c 靠近 a, 则在 a 端感应出负电荷,b 端感应出等量正电荷,马上把a 与 b 分开后，则a带负电b带等量的正电。拓展 把ab紧密靠拢，让c接触a或b,然后移去co再把a与b分开，则a、b都 带等量正电。其它的方法读者可以进一步思考。例2绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜。在a的近旁有一 绝缘金属

5、球b,开始时,a、b都不带电，如图1-1-2所示，现使b带正电，则（） a.b将吸引a,吸住后不放开b.b先吸引a,接触后又把a排斥开ca b之间不发生相互作用d.b立即把a排斥开解析b带电后，由于静电感应启的近b端和远b端分别出现等量的负电荷和正电 荷,b对a的吸引作用大于排斥作用。a、b接触后带同种电荷，又相互排斥。故选 项 b 正确。拓展本题中如果a的表面不是镀有铝膜，则a的近b端和远b端不会分别出现等 量的负电荷和正电荷,但是由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以正确的选项仍然是b。例 3 请你归纳一下,我们学习了哪些起电的方法？这些起电方法的共同特点是什么？解析 我们学习了摩擦起电、

6、感应起电和接触起电三种起电方法。这些起电方法的共同特点是（ 1）起电过程中都是负电荷在转移；（2）起电过程中电荷量是守恒的。拓展 为什么起电过程中都是负电荷在转移呢？因为正电荷被束缚在原子核内 ,不能随便移动。例4两个完全相同的金属球，一个带+6x10-8c的电量，另一个带2x10-8c的电量。把两球接触后再分开,两球分别带电多少？解析 两个完全相同的金属球接触后再分开,要平均分配电量,故两球均带q=（qi+q2）/2=（+6 x 10-8）+（ 2x 10-8）/2c=2 x 10-8c,带正电。拓展 两个完全相同的金属球接触后再分开，再平均分配电量时，异种电荷先中和，再将剩余电荷除以2即为

7、每个金属球所带的电量。能力训练1 .关于元电荷的理解，下列说法正确的是（bd ）a.元电荷就是电子b.元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量c.元电荷就是质子d.物体所带电量只能是元电荷的整数倍2 .关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（bc ）a.摩擦起电现象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3 .如图1-1-3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

8、的绝缘金属球 a靠近导体的m端，可能看到的现象是（c）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4. m和n是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后m带正电荷1.6x0-10c,下列判断中正确的是（c ）a .在摩擦前m和n的内部没有任何电荷b.摩擦的过程中电子从 n转移到了 mc. n在摩擦后一定带负电荷1.6 10-10cd. m在摩擦过程中失去了 1.6 10-10个电子5 .如图1-1-4,有一带正电的验电器，当一金属球a靠近验电器b勺小球b（不接触） 时，验电器的

9、金箔张角减小，则（ab ）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一定带正电6 .如图1-1-5，小球质量分别为m1、m2,带同种电荷，电量分别为q1、q2,将它们用等长的绝缘细线悬于同一点。，此时两细线与竖直方向的夹角相等，则必有（a）a.m1=m2b.q1=q2c.m1=m2 q1=q2d.未能确定7 .如图1-1-6所示，当将带正电荷的球c移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体 上电荷的移动情况是（ b ）a.枕形金属导体上的正电荷向b端移动，负电荷不移动8 .枕形金属导体中的负电荷向 a端移动，正电荷不移动c.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向b端

10、和a端移动d.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向a端和b端移动8 .当一个验电器带电时，为什么两片金箔会张开一个角度？为什么金箔不能张 开更大的角？当验电器带电时，两片金箔上带同种电荷，同种电荷相排斥，所以两金箔会张 开一定的角度。金箔的张角越大，则重力对金箔的力矩也越大，当重力的力矩与排 斥力的力矩相平衡时，金箔就能够保持静止状态，其张角就不会再增大。199 .多少个电子的电荷量等于 -32.0（电子电荷量e=1.6 10 c）2.0 1014 个10.当带电塑料尺子吸引一小纸片，当尺子接触到纸片时，有时纸片会很快地飞开 这是为什么？当带电塑料尺子吸引一小纸片，如果尺子接触到纸片，则纸片也带了与尺上电 荷性质相同的电荷，同种电荷相排斥，所以纸片会很快地飞开。11 .干燥的天气一个人拖了鞋在地毯上走，聚集了 - 48 多少个净剩余电子？他的质量增加了多少？（电子质量3.0汉014个；2.730-16kg12 .两个完全相同的金属球，一个带 触后再分开，两球分别带电多少？小的净电荷。此人身上有m=9.1x10-31kg）的电量，另一个带q=q2=-3q的电量。把两球接13 .导体上的净电荷和导体中的 自由电荷”有何区别？导体上的净电荷是指导体中正负电荷的