电荷守恒定律-

1、电荷守恒定律适用学科高中物理适用年级高中二年级适用区域新课标人教版课时时长(分钟60知识点1、静电感应现象、三种起电方式2、电荷守恒定律教学目标知识与技能:1.知道两种电荷及其相互作用。2.知道三种使物体带电的方法及带电本质。3.知道电荷守恒定律。4.知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念。过程与方法:1.物理学螺旋式递进的学习方法。2.由现象到本质分析问题的方法。情感态度与价值观:通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质透过现象看本质教学重点电荷守恒定律教学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教学过程一、复习预习今天开始我们进入物理学另一个丰

2、富多彩,更有趣的殿堂,电和磁的世界。高中的电学知识大致可分为电场和电路,本章将学习静电学,将从物质的微观的角度认识物体带电的本质,电荷相互作用的基本规律,以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。二、知识讲解考点1:电荷1.两种电荷:正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示。把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示。2.电荷及其相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。3.使物体带电的方法:摩擦起电、接触起电、静电感应和感应起电考点2: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,或者从物体的一部分转移到另一部分。一个与

3、外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。考点3:几个基本概念电荷量电荷的多少叫做电荷量。符号:Q或q单位:库仑符号:C。元电荷电子所带的电荷量,用e表示,e=1.60×10-19C。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。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得比荷电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m,符号:C/。三、例题精析【例题1】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.物体所带的电荷量只能是某些特定值C.物体带电+1.60×10-9C,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子

4、D.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C【答案】B、C、D【解析】物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e的整数倍,故A错,B、C、D正确.【例题2】如图111所示,将带电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,下述几种方法中能使两球Array都带电的是(A.先把两球分开,再移走棒图111B.先移走棒,再把两球分开C.先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开D.棒的带电荷量不变,两导体球不能带电【答案】AC【解析】带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应出正电荷,乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,

5、则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A正确;如果先移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B错;如果先将棒接触一下其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C正确.可以采用感应起电的方法使两导体球带电,而使棒的带电荷量保持不变,故D错误.【例题3】如图所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c, c斥a,d吸b,则(A.仅有两个小球带同种电荷B.仅有三个小球带同种电荷C.c、d小球带同种电荷D.c、d小球带异种电荷【答案】BD【解析】本题考查电荷间的相互作用.由d吸a,d吸b知a与b带同种电荷,且与d 带异种电荷;由c斥a,c

6、斥d可知c与a、b带同种电荷,c与d带异种电荷,故选项A、C 错,选项B、D对.四、课堂运用【基础】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.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异号电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮没【答案】B【解析】根据电荷守恒定律知只有B项正确.2.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

7、擦,该物体的带电荷种类可能不同【答案】CD【解析】两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小,A错.由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电种类一定不同,数量相等,B错C对.由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦,带电种类可能不同,D对.【巩固】1.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的是(A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q B>Q AB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,并Q B=Q AC.沿虚线

8、a切开,A带正电,B带负电,且Q B>Q AD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而Q A、Q B的值与所切的位置有关【答案】D【解析】静电感应使得A带正电,B带负电,导体原来不带电,只是在C的电荷的作用下,导体中的自由电子向B部分移动,使B部分带了多余的电子,而带负电;A部分少了电子,因而带正电,A部分移去的电子数目和B部分多余电子的数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,但由于电荷之间的作用力与距离有关,自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的,这样导致电子在导体上的分布不均匀,越靠近右端负电荷密度越大,越靠近左端正电荷密度越大,所以从不同位

9、置切开时,QA、QB的值是不同的,故只有D正确. 第1题第2题2.如图把一个不带电的与外界绝缘的导体两端分别设计上两个电键,当带正电小球靠近时,由于静电感应,在a、b端分别出现负、正电荷则以下说法正确的是(A.闭合K1,有电子从导体流向大地B.闭合K2,有电子从导体流向大地C.闭合K2,有电子从大地流向导体D.闭合K1,没有电子通过【答案】C【解析】K1、K2闭合前,由于静电感应和电荷守恒定律,a、b出现等量异种电荷,当闭合任何一个电键以后,整个导体与大地连接都是电子从大地被吸引过来,故C正确.【拔高】1.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

10、原来的带电情况可能是(A.A和B原来带有等量异种电荷B.A和B原来带有同种电荷C.A和B原来带有不等量异种电荷D.A和B原来只有一个带电【答案】BCD【解析】若A、B带同种电荷接触后还是带同种电荷,所以两球相互排斥,若带不等量的异种电荷,接触后还是带同种电荷,所以还是相互排斥。若只有一个带电,接触后会带上相同的电荷,因此BCD都对,若带等量的异种电荷,接触后两球都不带电,两球之间没有作用力,故A错。2如图所示的是一个带正电的验电器，当一个金属球 A 靠近验电器上的金属小球 B 时，验 电器中金属箔片的张角减小，则( A金属球 A 可能不带电 C金属球 A 可能带负电 【答案】AC 【解析】验电

11、器上的金属箔片和金属球 B 都带有正电荷，金属箔片之所以张开，是由于 箔片上的正电荷互相推斥造成的 当验电器金属箔片的张角减小时， 说明箔片上的正电荷一 定比原来减少了， 由于金属球 A 只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球 B 发生接触， 要 考虑感应起电的影响 当金属球 A 靠近时，验电器的金属球 B、金属杆包括金属箔片整体相 当于一个导体，金属球 A 离金属球 B 较近，而离金属箔片较远如果金属球 A 带正电，验电 器上的正电一定向远处移动，则金属箔片上的电荷量不会减少，所以选项 B 是错误的如果 金属球 A 带负电， 验电器上的正电荷会由于引力作用向近端移动， 造成金属箔片上的电荷量

12、 减少，所以选项 C 是正确的如果金属球 A 不带电，由于受到金属球 B 上正电荷的影响，金 属球 A 上靠近 B 的部分也会由于静电力的作用出现负电荷， 而这些负电荷反过来会使得验电 器上的正电荷向金属球 B 移动，效果与金属球 A 带负电荷一样所以选项 A 也是正确的，选 项 D 是错误的 B金属球 A 一定带正电 D金属球 A 一定带负电 课程小结 1、两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这些在初中都已经讲过，本 节重点是讲述静电感应现象要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象在 此基础上，使学生知道，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，使电

13、荷从物体的一部分转移到另一部分本节只说明静电感应现象。 2在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电 荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律 3要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件的学 校可以组织学生选学 课后作业 【基础】 1关于元电荷，下列说法中正确的是 A元电荷实质上是指电子和质子本身 ( B所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C元电荷的值 通常取作 e1.60×1019C D电荷量 e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 【答案】BCD 【解析】元电荷是电荷量，并不是电荷，所以 A 错 2如图所示，导体 A 带正电

14、，当带负电的导体 B 靠近 A 时，A 带的 A正电荷增加 C正、负电荷均增加 B负电荷增加 D电荷数不变 ( 【答案】D 【解析】当带负电的导体 B 靠近导体 A 时，两导体之间无接触，由电荷守恒定律可知， A 带的电荷数不变，只是电荷重新在导体端面上发生了分布(电荷重新分布是由电荷之间相 互作用力产生的 【巩固】 1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 【答案】BC 【解析】若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异

15、种电 荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带 电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋于 远离带电物 体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引 力综合上述，B、C 选项正确 2如图所示，在Q 形成的电场中有两个相互接触的金属导体 均放在绝缘支座上 若先将Q 移走， 再把 A、 B 分开， 则 A_ A 和 B. 电 ， B_电；若先将 A，B 分开，再移走Q，则 A_电，B_电 【答案】不带；不带；带负；带正 【解析】若先将Q 移走，再把 A、B 分开，左右两边的正负电荷将被中和，故 A、

16、B 都不带电，若先将 A，B 分开，再移走Q，A 将会带上负电，B 将带上正电。 【拔高】 1如图所示，用带正电的绝缘棒 A 去靠近原来不带电的验电器 B，B 的金属箔张开，这时 金属箔带_电；若在带电棒 A 移开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开 A， 这时 B 的金属箔也能张开，它带_电 【答案】正；负 【解析】当 A 棒靠近验电器 B 时，由于静电感应，正电荷被排斥到金属箔上而使金属箔 张开；用手接触一下验电器小球后，将金属箔上被感应出来的正电荷与大地来的电子中和， 这时验电器带负电，移走 A 后，金属箔带负电，从而张开一定角度 2.半径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，今让第三