2017-2018学年高中物理第一章静电场1电荷电荷守恒定律学案教科版选修

1、1.电荷电荷守恒定律学 习 目 标知 识 脉 络1.知道摩擦起电和两种电荷2了解摩擦起电的原因(难点)3理解电荷守恒定律，会分析静电现象(重点)4知道电荷量的概念和单位(重点)摩 擦 起 电、 两 种 电 荷eq avs4al(先填空)1摩擦起电：通过摩擦使物体带电的方法称为摩擦起电2两种电荷：自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷3电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引4电荷量：电荷的多少在国际单位制中，它的单位是库仑，符号C.通常正电荷的电荷量用正数表示，负电荷的电荷量用负数表示，常用的

2、电荷量单位还有微库(C)和纳库(nC)1 C106 C,1 nC109 C.5静电感应和感应起电(1)静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷的现象(2)感应起电：利用静电感应使金属导体带电的方法eq avs4al(再判断)1感应起电只能使物体带上与带电体异号的电荷()2用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电()3同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥()eq avs4al(后思考)如图111所示，不带电导体A、B相互接触图111(1)将带正电的小球C放于导体A附

3、近，导体A、B上的金属箔会张开吗？导体A、B上各带有什么电荷？(2)将带正电的小球C拿走，导体A、B上的金属箔会发生什么现象？【提示】(1)会张开，A带负电荷，B带正电荷(2)将C拿走，金属箔闭合eq avs4al(合作探讨)用梳子梳头时常看到梳子吸引头发的现象，有时梳子还能吸引纸屑等轻小物体干燥的冬季脱外衣时常听到“叭叭”的声响且伴有火星，这些都是摩擦起电的结果图112探讨1：摩擦起电的电荷是从哪来的？【提示】不同的物质相互摩擦，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电探讨2：有哪些起电方式？本质相同吗？【提示】摩擦起电，接触带电，感应起电相同eq avs4al(核心点击)1三种起电方式的

4、比较方式摩擦起电感应起电接触起电产生条件两种不同的绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)同种电荷之间相互排斥实质均为电子的转移2.摩擦起电适用于绝缘体，感应起电和接触带电适用于导体(多选)如图113所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，甲、乙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都带电的是() 【导学号：96322000】图113A先把两球分

5、开，再移走棒B先移走棒，再把两球分开C先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开D移走棒，两导体球不分开【解析】感应起电应遵从以下几个步骤：(1)两导体彼此接触；(2)带电体移近两导体；(3)先分开两导体，再移走带电体由此可知，A项可以使两球都带电；带电体与非带电体接触，电荷发生转移，使物体带电，C项可以使两球都带电，故选项A、C正确【答案】AC下列现象中不属于摩擦起电的是() 【导学号：96322001】A将被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸屑，纸屑被吸起B在干燥的冬季脱毛绒衣时，会听到轻微的噼啪声C擦黑板时粉笔灰纷纷飞扬，四处飘落D穿着化纤类织物的裤子走路时，裤腿上常容易吸附灰尘【解析】摩擦起电后物体

6、带静电，能吸引轻小物体，也能产生火花放电，故选项C不属于摩擦起电的现象【答案】C把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这是因为() 【导学号：96322002】AA球的正电荷移到B球上BB球的负电荷移到A球上CA球的负电荷移到B球上DB球的正电荷移到A球上【解析】金属球中能够自由移动的电荷是自由电子，则B球上的自由电子受A球上所带正电荷的吸引而转移到A球上，B球因缺少电子就带上了正电荷【答案】B感应起电的规律(1)近异远同：用带电体靠近不带电的导体时，会在靠近带电体的一端感应出与带电体电性相反的电荷，远离端感应出与带电体电性相同的电荷(2)等量异性：用带电体

7、靠近不带电的导体(或两不带电的相互接触的导体)时，会在原不带电的导体两端(或两不带电的相互接触的导体上)感应出等量异性的电荷摩 擦 起 电 的 解 释 和 电 荷 守 恒 定 律eq avs4al(先填空)1物质的微观结构(1)原子结构：原子eq blcrc (avs4alco1(原子核blcrc (avs4alco1(质子：带正电,中子：不带电),核外电子：带负电)(2)原子电性：原子核的正电荷的数量与核外电子负电荷的数量一样多，整个原子对外界较远的位置表现为电中性(3)离子的电性：失去电子的原子为带正电的离子；得到电子的原子为带负电的离子2摩擦起电的原因：两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧

8、的电子从一个物体转移到另一个物体，使得原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电3电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们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(2)理解：在任何自然过程中，电荷的代数和是守恒的eq avs4al(再判断)1摩擦起电就是通过摩擦创造了电荷()2近代物理实验发现，在一定条件下，带电粒子可以产生和湮灭，故在一定条件下，电荷守恒定律不成立()3带负电的绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间，该小球的负电几乎为零，可见小球上的负电荷逐渐消失了()eq avs4al(后思考)如图114所示的现象为感应起

9、电过程，为什么一定要先使导体球瞬时接地再移走施感电荷，而不是先移走施感电荷再接地？甲乙丙丁图114【提示】导体球瞬时接地时，导走负电荷，小球最终带正电；若先移走施感电荷，球上感应出来的正、负电荷相互吸引而中和，小球最终不带电eq avs4al(合作探讨)探讨1：甲、乙两同学各拿一带电小球做实验时不小心两小球接触了一下，结果两小球都没电了！电荷到哪里去了呢？是否违背了电荷守恒定律？【提示】两球上的异种电荷中和了，即正、负电荷代数和为0，对外不显电性，没有违背电荷守恒定律探讨2：如图115所示的现象为感应起电，为什么发生感应起电的是导体而不是绝缘体？图115【提示】感应起电的实质是在带电体电荷的作

10、用下，物体上的自由电荷的转移，只有导体上的电子(或正、负离子)才能自由移动，而绝缘体上的电子不能自由地移动所以，导体能发生感应起电，而绝缘体不能eq avs4al(核心点击)1物体带电的实质使物体带电不是创造了电荷，使物体不带电也不是消灭了电荷物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间电荷的重新分配摩擦起电、感应起电和接触起电，均符合电荷守恒定律2“中性”与“中和”的理解(1)中性：物体内有电荷存在，但正、负电荷的绝对值相等，对外不显电性(2)中和：两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的过程3接触起电现象中电荷量的分配无论是带电的导体与不带电的导体接触，还是两个原来带同种电荷的导体接触

11、，还是两个原来带异种电荷的导体接触，最终两导体都将带上同种电荷或都不带电，不可能带上异种电荷，并且接触前后电荷总量不变两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA6.4109 C，QB3.2109 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少？【解析】两小球接触时，电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配即接触后两小球的电荷量为QAQBeq f(QAQB,2)eq f(6.41093.2109,2) C1.6109 C在接触过程中，电子由B球转移到A球，自身的净电荷全部中和后，继续转移，直至其带QB的正电，这样，共转移的电子电荷量为Q|QB|QB3.21

12、09 C1.6109 C4.8109 C，则转移的电子数neq f(Q,e)eq f(4.8109,1.61019)3.01010(个)【答案】电子由B转移到A共转移3.01010个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1.601016 C，下列判断正确的有() 【导学号：96322003】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MCN在摩擦后一定带负电荷1.601016 CDN在摩擦过程中失去1.601016 C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完

13、全相同的导体球接触带电时电荷量的分配原则形状、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荷量的一半若两球带异种电荷，则先中和相同量的异号电荷，然后平分剩余电荷学业分层测评(一) (建议用时：45分钟) 1电视机的玻璃光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为() 【导学号：96322076】A这是灰尘的自然堆积B玻璃有极强的吸附灰尘的能力C电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘D电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘

14、【解析】该现象是一种静电现象，即电视机在工作的时候，屏幕表面由于有静电而吸附轻小物体灰尘，即D选项正确【答案】D2由不同材料构成的物体A和B，原本都不显电性，现将A和B互相摩擦之后，结果A带上了正电，则() 【导学号：96322077】A电子由A转移到了BB电子由B转移到了ACA所带的电荷量大于B所带的电荷量DA所带的电荷量小于B所带的电荷量【解析】A和B互相摩擦后，A带正电，说明A失去了电子，即电子由A转移到了B上，选项A正确，B错误；根据电荷守恒定律，A和B所带电荷量相等，选项C、D错误【答案】A3将不带电的导体A和带负电的导体B接触后，导体A中的质子数目() 【导学号：96322078】

15、A增加B减少C不变 D先增加后减少【解析】在接触带电的过程中，发生转移的电荷是自由电子，质子并不发生移动，故C正确【答案】C4如图116所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂有金属验电箔片，若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象()图116A只有M端验电箔片张开，且M端带正电B只有N端验电箔片张开，且N端带负电C两端的验电箔片都张开，且左端带负电，右端带正电D两端的验电箔片都张开，且两端都带正电或负电【解析】根据同种电荷相互排斥可知，金属球A上的负电荷将排斥金属导体MN上的自由电子，使其向N端移动，N端带负电，而M端带正电，故两端的金属箔片均张开，C正确，A、B、D均错

16、误【答案】C5(多选)挂在绝缘细线下的两个轻质小球，表面镀有金属薄膜，由于电荷的相互作用而靠近或远离，分别如图117甲、乙所示，则() 【导学号：96322079】甲乙图117A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乙图中两球最多有一个带电【解析】题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球，带电物体具有吸引轻小物体的性质，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以可以判断出甲图的现象可以是两个带异种电荷的小球，也可以是一个小球带电而另一个小球不带电；两个小球由于相互排斥而出现乙图中的现象，则必须都带电且是同种电荷【答案】BC6如图118是伏打起电盘示意图，其起

17、电原理是() 【导学号：96322080】图118A摩擦起电B感应起电C接触起电D以上三种方式都不是【解析】导电平板靠近带电绝缘板并接地，导电平板与大地组成“大导体”，发生静电感应，使导电平板带上负电荷，选项B正确【答案】B7使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片会张开下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是() 【导学号：96322081】【解析】把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律，若金属球带正电，则将验电器箔片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，则将验电器上部的自由电子排斥到远端的箔片上，这样验电器的上部将带正电，

18、箔片带负电选项B正确【答案】B8如图119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且不带电试问：图119(1)如何使A带负电，B带等量的正电？(2)如何使A、B都带等量正电？(3)如何使A、B都带等量负电？【解析】(1)把A、B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(2)把A、B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所带的负电荷就被中和，再把A与B接触一下，A和B就带等量正电荷(3)把A、B紧密靠拢，让C靠近

19、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端仍带有负电，移去C以后再把A与B分开，则A和B就带等量负电荷【答案】见解析9(多选)有A、B、C三个完全相同的金属球，A带1.2104 C的正电荷，B、C不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据() 【导学号：96322082】A4.0105 C,4.0105 C,4.0105 CB6.0105 C,4.0105 C,4.0105 CC6.0105 C,3.0105 C,3.0105 CD5.0105 C,5.0105 C,5.0105 C【解析】三个球

20、同时接触后各带有4.0105 C的电量，A对；根据电荷守恒定律，接触前、后三球的总电量不变，B、D错误；将B球先与A球接触，再与C球接触，分开后A、B、C各带有6.0105 C、3.0105 C和3.0105 C的电量，C对【答案】AC10如图1110所示，用起电机使金属球A带上正电荷，并靠近验电器B，则() 【导学号：96322083】图1110A验电器金箔不张开，因为球A没有和验电器B接触B验电器金箔张开，因为整个验电器都感应出了正电荷C验电器金箔张开，因为整个验电器都感应出了负电荷D验电器金箔张开，因为验电器的下部箔片感应出了正电荷【解析】相对于金属球来讲，金属箔片是距离带电体A较远的一端，根据静电感应规律可知，验电器的两金属箔片都带上了正电荷，而同种电荷相斥，所以金属箔片张开，即D正确【答案】D11如图1111所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是(