11第一节.认识静电

1、第一章电场考纲要求主题内容和要求名师点睛静电现象物质的电结构、电荷守恒、静电现象的解释I认识三种起电方式静电场点电荷I、库仑定律H受力分析时要注意静电场I、电场强度H、点电荷的电场H与电场中受电场力有关的量电场线I、电势能I、电势I、电势差H与电场中能量有关的量匀强电场中电场强度与电势差的关系I电场力做功与电场力、电势能 的变化有关静电的应用带电粒子在匀强电场中的运动H、示波管I带电粒子在电场中加速、 偏转常见电容器I、电容器的电压，电荷量和电容的关系I理解电容器、电容的概念静电与新技术I知道静电的应用及防止课标在线1内容标准(1) 了解静电现象及其在生活生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知

2、识分析静电现象。(2) 知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通过与万有 弓I力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。(3) 了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述电场。(4) 知道电势能、电势。理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。(5) 了解示波管的构造和原理。能用带电粒子在电场中运动的规律，分析解决实际问题。(6 )观察常见电容器的结构，了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。2. 活动建议(1) 通过实验探究三种起电方法，认识起电的本质。(2) 通过查阅资料、阅读说明书、观察实物等方式，了解避雷针、静电除尘

3、器、静电复印机、激光打 印机等器材的基本原理，撰写一篇科学报告。(3 )收集资料，综述静电的危害和预防的方法。(4 )通过查找资料等方式，了解并讨论库仑对电场力的研究及其在科学发展和人类进步上的重大贡献。本章综述生活与物理日常生活中的人体静电现象是大家所熟知的。例如，在干燥的室内，当我们经过地毯去开门时，往往 会听到“啪”的一声响，同时会感到手指尖有电击的感觉；在黑暗中脱化纤衣服时，不仅会听到“啪啪” 声，同时会看到闪烁的火花。这些都是因为人体静电放电而产生的现象。场是除实物以外物质存在的另一种形式，鉴于场的概念比较抽象，通过与生活中重力场对比的方法， 更好理解电场这新概念。在重力场中，重力做

4、正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加。重力做 功与高度差成正比，与路径无关。高度与零参考平面的选取有关，即具有相对性，而高度差却与零参考平 面的选取无关。这些规律在电场中有共性。电场看不见，摸不着，但是客观存在。如何用物理学的观点去描述电场这一特殊物质呢？本章将引导 你从认识简单的点电荷的电场、匀强电场开始，初步建立电场强度、电势差、电势、电势能的概念，学会 运用理想模型探究复杂问题的科学方法。各节内容简介本章知识共分三个单元：第一单元是认识静电，主要概念有元电荷；起电的几种方法及其特点；电荷守恒定律； 第二单元是描述电场的物理量，包括第二节 探究静电力；第三节 电场强度；第四节 电势

5、和电势差； 第五节 电场强度与电势差的关系。第三单元是静电场的应用，包括第六节 示波器的奥秘；第七节 了解电容器；第八节 静电与新技术。2.学法导航这一章讲述有关静电场的物理知识。具体阐述了元电荷、点电荷、试探电荷、电场强度、电势、电势 能、电势差、电容器和电容等物理量，掌握两点电荷间的库仑力计算方法，电场力做功的求法，理解电场 力做功与电势能变化的关系，电场强度与电势差的关系，能熟练推导出带电粒子在电场中加速和偏转后的 偏移量，偏转角，这些概念和方法是人们在研究静电场规律时总结出来的行之有效的方法，也是电学规律 的基础，根据课标要求必须认真学习，深入理解。用数学表达物理公式涉及的内容多、难度

6、大，描述电场 的方式还有图象法， 通过电场线和等势线能反映出电场的强弱与方向等等， 直观定性地反映出电场的性质。 同学们必须在学习过程中逐步落实新课程理念，寻找与静电场有关的当代科技应用，对静电场进行探究性 研究，在不断探究和交流中提高对相关知识的了解。第一节认识静电三维目标知识与技能：1. 了解静电现象及其在生产、生活中的应用。2. 知道常用的起电方法3. 知道电荷的概念，知道元电荷4. 能正确表述电荷守恒定律，会用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。 过程与方法:1. 经历起电方法的实验探究过程，知道使物体带电的常用方法2. 了解中外科学家对静电现象的研究历史，树立破除迷信、相信科学、认

7、识自然的科学观念。3. 通过起电方法的实验探究，了解世界的多样性，体验探究学习的快乐。 情景引入自然界的雷鸣电闪，很早就引起人们的注意。但要对雷电现象做岀正确解释，在当时是很困难的，因 此民间流传着各种神秘和迷信的看法。不过人们能够重复实现摩擦琥珀后，可使它吸引纸屑、芥子等轻小 物体的实验。冬天在漆黑的房间里把毛衣脱掉时，会有一刹那的亮光，这是为什么呢？问题探究知识点一、起电方法的实验探究走进生活市面上最常见的塑料和尼龙梳子很容易梳着梳着就让头发开始张牙舞爪，原来尼龙和塑料梳子容易产 生静电，对头发和头皮都是一种强烈的不良刺激，不但让你头发不听话，还对头皮有害。而最理想的梳子 是木制的，或者一

8、些专门为减少静电而设计的梳子，木制梳子最佳，它既能按摩头皮，促进血液循环，还 有助于去除头屑。自主探究1. 物体带电：有吸引轻小物体的性质.2. 自然界中只存在正、负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互 吸引。转移3. 使物体起电的方法有摩擦 起电、接触 起电、感应 起电等,物体起电的实质都是电荷的各个击破1. 基本概念 电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，自然界中只存在正、 负两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 带电：物体有了吸引轻小物体的性质，就说明它带了电。2. 起电方法归纳 摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，电子从对外层电子束缚较弱的物体转移

9、到另一个物体上，于 是原来呈电中性的两个物体，失去电子的带上了正电，得到电子的带上了负电。 接触起电：带电的导体和不带电的导体接触后分开，电荷会转移到原来不带电的导体上，使它也带上电。相同金属球接触，电荷先中和，再等分(等量)。 感应起电：带电体靠近电中性的导体时，由于电荷间的相互吸引和排斥，导体中的自由电荷会重 新分布，使导体靠近带电体的一端带上与带电体电性相反的电荷，远离带电体的一端带上与带电 体电性相同电荷。导体两端的感应电荷是等量异种的。互动空间讨论与交流：(1) 讨论起电的方法有哪几种 ？答案：摩擦起电、接触起电、感应起电。(2 )甲同学认为一个带电体只能对带异种电性的带电体产生吸引

10、作用，你认为这种说法对吗？答案：该同学说法不正确。带电体本身有吸引轻小物体（可以是不带电的）的性质。（3）乙同学认为两个物体接触起电后，一定是带等量电荷的，你认为这种说法对吗？答案：不对，要完全相同的金属球接触后，才会带等量的同种电荷。电量的分配和带电体的性质及其 外形都有关。例1.有四个塑料小球，A和B相互排斥.B和C相互吸引，C和D相互排斥，如果D带正电.则B球（）A. 带正电 B 带负电 C 小带电 D.带负电或不带电解析：关于电荷及其相互作用的问题。D带正电，C 一定带正电，B C相吸，则B可能带负电也可能不带电，但B与A排斥，说明B必带电，即带负电.答案：B过程与方法：抓住同种电荷相

11、互排斥，异种电荷相互吸引，还要注意带电体有吸引轻小物体的性质。针对训练1.将一根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒去靠近用丝线悬挂的泡沫塑料小球，则泡沫小球（）A. 若被吸引，它原来一定带正电B. 若被吸引，它原来可能带正电，也可能不带电C. 若被排斥，它原来可能带正电，也可以带负电D. 若被排斥，它原来一定带负电解析：橡胶棒带负电，它能吸引带正电的小球，也能吸引不带电的轻质小球，选项B正确。同种电荷相斥，选项D正确。答案：BD例2.下面关于电现象的叙述中，正确的是 （）A .玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么摩擦都带负电B .摩擦可以起电，是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体可以带不等量

12、的异种电荷C. 带电现象的本质是电子的转移，呈中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性D. 摩擦起电的过程，是通过摩擦创造了等量异种电荷的过程解析：关于起电方法的问题，玻璃棒若与得电子能力比它差的物质摩擦，它也可以带负电。答案：C针对训练2.如图所示.当将带正电的球 C移近不带电的枕形金属导体，枕形导体上电荷的移动情况是（）A. 枕形金属导体上的正电荷向 B端移动.负电荷不移动B. 枕形金属导体中的带负电的电子向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端移动解析：金属导体中能移动的是自由电子，当

13、自由电子向左端移动时，右端岀现等量正电荷。答案：B即时反馈：1.2.即时反馈参考答案1. 物体有了吸引轻小物体的性质，就说明它带了电；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。2. 起电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电等，实质都是电荷的转移。知识点二、元电荷、电荷守恒定律走进生活守恒定律是自然界最重要也是最基本的定律，它是自然界普遍遵守的一系列定律。即某一种物理量， 它既不会自己产生，也不会消失，其总量守恒。包括：能量守恒定律、质量守恒定律、动量守恒定律、角 动量守恒定律、电荷守恒定律。自主探究1. 电荷量Q:所带电荷的多少，单位是库仑 G等量的异种电荷完全抵消的现象叫做中和 _2. 元电荷：电

14、子或质子所带电荷量 e=1.610 C，带电体的电荷量等于e或者是e的整数倍.3. 电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能 消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变 。各个击破1. 相同金属球接触，电荷先中和，剩余电荷量再等分（等量）。感应起电带等量异种电荷。2. 元电荷：e=1.6 X 10-19 C,所有物体的带电量都是元电荷的整数倍，元电荷并非一种电荷，而是电子 或质子所带电荷量的数值。3. 电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一 部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保

15、持不变。起电的方法有摩擦起电、接触起电、感应 起电等，实质都是电荷的转移（或电荷的得失） ，在起电的过程遵循电荷守恒定律。互动空间讨论与交流：（1）讨论验电器的工作原理。答案：验电器上端金属球与中央金属箔是导通的，而与外壳绝缘，当带电体接触金属球时，金属箔带 上同种电荷，同种电荷相斥，金属箔两指针张开一定角度，显示验电器带了电。通过感应起电也能使金属 球与金属箔带上异种电荷，金属箔指针由于同种电荷相斥而张开，从面显示验电器带了电。（2）甲同学认为元电荷就是质子。对吗？答案：该同学说法不对。元电荷是质子所带的电荷量，而不是指质子本身。（3）乙同学认为导体原来不带电，两端通过感应起电，都带上了电，

16、所以电荷是能创造岀来的，你认 为这种说法对吗？答案：该同学说法不对。感应起电是因为电荷的重新分布而使导体显现岀带电的性质，它的实质是电荷的转移，两端带的是等量的异种电荷，总电荷量仍是零，并没有创造岀电荷。例3.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 = 6.410，Qb二-3.210_9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？解析：关于起电及电荷守恒定律的问题，当两相同的小球接触时，带电量少的负电荷先被中和，剩余1的正电荷再重新等分。所以，QA =QB =丄（QQb1.10-9C2在接触过程中，电子由 B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，

17、使B球带正电，这样，共转移的电子电量为 AQ = qB +Qb = 4.8x104c-Q10转移的电子数N3.0 10个。e过程与方法：相同金属球接触，电荷先中和，再平分（等量）。针对训练3. M和n N是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后.M带正电荷，下列判断正确的是（）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 M转移到NC. M在摩擦过程中创造了正电荷D. N在摩擦过程中失去电子解析：M和N相互摩擦后，M带正电，说明M失去电子，N得到电子，即电子从 M移到N,故B正确; 任何物质内部都存在正负电荷，故A错误；C违背电荷守恒定律。答案：B过程与方法：物体带电的原因是

18、电子的得失，得到电子带负电，失去电子带正电；不管是得到电子还 是失去电子，带电的过程都遵守电荷守恒定律。即时反馈：1.2.3.即时反馈参考答案：_491. 电子或质子所带电荷量叫元电荷 e = 1.6 10 C，带电体的电荷量等于 e或者是e的整数倍.2. 电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一 部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。，在起电3. 起电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电等，实质都是电荷的转移（或电荷的得失）的过程遵循电荷守恒定律。本节内容综合归纳：1. 本知识点主要有起电方法的实验探究、电荷守恒定律；2. 过程与方法总结：（

19、1）了解自然界中的两种电荷及它们的相互作用。通过实验探究起电的三种方法，并理解起电 的本质。（2）熟记元电荷的数值及理解带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍。（3）理解电荷守恒定律。3. 本节疑点和易错点：（1）接触起电的电量分配。（2）感应起电的性质。优化训练（）基础夯实（单项选择题）1 关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（）A. 摩擦起电说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷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不接触就被创造岀来 D感应起电说明电荷从带电的物体到原来不带电的物体上去了解析：带电的原因都是因为电子的得失，

20、得失电子的过程都遵守电荷守恒定律答案：B2如图所示的装置中，A B是两个架在绝缘支座上的金属球，原来不带电中间用导线连接，现用一个带止电的小球C靠近B球.用手摸一下 B，然后撤去导线.再拿走小球C,那么（）A. A球带正电，B球带负电B. A球带正电.B球不带电C. A球不带电，B球带负电-D. 以上三种说法都不对解析：用手摸B球，A、B和大地形成一个大导体，AB为靠近C的一端，7777777电子被从大地吸引上来，因此 AB都带上负电，先移走 A A带负电，B也带 负电。'答案：D3科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常把元电荷作为电荷量的单位，关于元电荷，下 列说法正确的

21、是（）A. 把质子或电子叫元电荷B. 凡是带电量为1.6X10-19C的带电体就叫元电荷C. 电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷D. 带电体所带电荷量的最小值是元电荷，除此以外，可以带任何数值的电荷量解析：元电荷是指基本电荷量，自然界中所有带电体的电荷量是元电荷的整数倍。 答案：C4. 带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的（）A. 2.4 XIO -19C B. -6.4 X l0 -19C C.-1.6 XI0-19C D. 4.0 X10-17C解析：关于元电荷的理解问题，元电荷e=1.6x 10-19 c，物体的带电量都是元电荷的整数倍。答案：A5把两个完全相同的金属球 A和

22、B接触一下，再分开一段距离，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. 带有不等量异种电荷B. 带有不等量同种电荷C. 带有等量异种电荷D. 带有等量同种电荷解析：等量异种电荷能中和，结果两金属球不再带电，没有吸引力，带不等量异种电荷，中和后有电 荷量剩余，再等分，结果带等量同种电荷而排斥，所以C选项是不可能的。答案：C（二）能力提高（双项选择题）6.如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN在其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B. 只有N端验电箔张开C. 两端的验电箔都张开D. M端带正电解析：负电荷靠近M端，M端带正电，N端出现等量负电荷答案：CD7如图所示，绝缘细线上端同定，下端悬挂一轻质小球a, a的表面镀有铝膜，在a的旁边有一绝缘金属球b开始时，a、b都不带电，现使b带电，则（）A. a能够被b吸引B. b吸引a，吸住后不放开C. b立即把a排斥开D. b先吸引a,接触后又把a排斥开解析：a被b吸引接触b后，带上与b同性电荷，故a又被排斥 答案：AD8如图所示，挂在绝缘细线下的两个轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离则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. 甲图中至少有一个带电D. 乙图中两球至少有一个带电解析：甲图中可以一个带电，另一个不带