鲁科版2019高中物理必修第三册1静电的产生及其微观解释-学案

1、静电的产生及其微观解释【学习目标】物理观念科学思维科学探究1.知道使物体带电运用原子结构模 型和电荷守恒的知识核心素养的几种方式。通过实验，观察 并分析静电现象。2.理解电荷守恒定 律的内容。分析静电现象。口【学习重难点】.运用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。.通过实验，观察并分析静电现象。【学习过程】知识点一静电的产生俯视逆时针转动俯视顺时针转动观察上图现象你可以得出什么结论?观察上图现象，思考电荷是如何移动的？.电荷(1)电荷量：电荷的丝M 在国际单位制中，电荷量的单位为库仑，简称隹，符号为C(2)电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸弓I。.摩擦起电：当两个由不同物

2、质组成的物体互相摩擦时，一个物体中某些原子的电子挣 脱了原子核的束缚，转移到另一个物体上，于是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等量的正电。.接触起电：当一个带电体接触导体时，电荷会发生转移，使导体也带电。.感应起电：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 子便会靠近或远离带电体,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，受附近带电体影响而使导体上的电荷重新分布的现象称为静电感应。利用静电感应使金属导体带电的方式称为感应起电。思考判断(1)摩擦起电是创造电荷的过程。(X)(2)接触起电是电荷转移的过程。(，)(3)玻璃

3、棒无论和什么物体摩擦都会带正电。(X )知识点二 产生静电的微观解释观图助学丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒失去了电子，带正电；丝绸得到了电子，带负电；从整体上看， 两物体摩擦过程中电荷守恒吗？1.电荷守恒定律表述：电荷既不能被创造，也不能被消灭、只能从物体的一部分转移到另一部分、或者从 一个物体转移到另一个物体。在转移过程中，电荷的总量不变。2,摩擦起电的实质：两个不同物质组成的物体相互摩擦，由于摩擦力做功，一个物体中 的电子获得能量，挣脱原子核的束缚转移到另一个物体上。根据电荷守恒定律，一个物体失去 电子带正电，另一个物体得到电子带负电。3.感应起电的实质是在附近带电体所带电荷的作用下，导体中的自由

4、电荷从导体的一部 分转移到了另一部分。思考判断(1)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可以创造电荷。(X)(2)不带电的物体一定没有电荷。(X)(3)带等量异种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。(X)(4)感应起电过程仍符合电荷守恒定律。(V) 验电器的构造、原理及用途.构造.原理金属箔片带同种电荷后，由于同种电荷相互排斥而张开。.应用(1)检验物体是否带电。(2)物体带电的种类。注意摩擦起电适用于绝缘体，接触起电和感应起电适用于导体。物体带电的实质是电荷发生了转移，或物体间电荷的重新分配。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、。拓展/G)、QaB.只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且Qb = QaC.沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QbQaD.沿任意一条虚线切开，都有 A带正电，B带负电，而Qa、Qb的值与所切的位置有关 解析 静电感应使得A端带正电，B端带负电。导体原来不带电，只是在 C中正电荷的 作用下，导体中的自由电子向B端移动，使B端有多余的电子而带负电，A端少了电子，而带正电。A端移去的电子数目和B端多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两 部分的电荷总量是相等的，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

6、， 越靠近B端，负电荷密度越 大；越靠近A端，正电荷密度越大，因此从不同位置切开时，Qa、Qb的值是不同的，D正确。答案 D9.某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律。步骤一：手持有 机玻璃棒，用力将两 块起电板快速摩擦后分开有机玻墙板量料扳步骤二：将其中一块起电板插入金属箔片 验电器上端的空心金属 球（不要接触金属球）步骤三：将两 块起电板同时插 入空心金属球实验现象金属箔片张开金属箔片闭合根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：（1）步骤二的实验现象说明： （2）步骤三的实验现象说明： （3）该研究性实验（填“能”或“不能”）验证电荷守恒定律。解析 用力将两块起电板快速摩擦后分开，两块起电板带上了等量异种电荷。步骤二中空 心金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象，故金属箔片张开