新教材同步辅导2023年高中物理第一章静电场的描述第一节静电现象课件粤教版必修第三册

第一章静电场的描述学习目标STSE情境导学1．知道使物体起电的三种方式，并理解摩擦起电、感应起电的实质．(重点)2．理解电荷守恒定律的内容并能用该定律解答相关问题．(难点)3．知道什么是元电荷，理解电荷量是不能连续变化的梳子经过摩擦可带电的金属棒以带电

与验电器接触后，验电器带电

知识点一各种起电方式1．摩擦起电的定义．用摩擦的方法使物体带电的过程．2．静电感应．(1)定义：由于受附近带电体影响而引起导体中正负电荷重新分布的现象．(2)特点：导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷．知识点二元电荷1．电荷量．(1)定义：物体所带电荷数量的多少．(2)单位：库仑，简称库，符号是C．(3)自然界只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷．2．元电荷．(1)定义：一个电子(或质子)所带电量的绝对值．(2)大小：e＝1.60×10－19

C.(3)任何带电体的电量都等于元电荷的整数倍．知识点三电荷守恒定律静电现象的解释1．物质的微观结构：构成物质的原子由原子核和核外运动的电子组成．原子核的正电荷数与核外电子的负电荷数相等，所以整个原子呈电中性．2．电荷守恒定律：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其他物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．在任何转移的过程中，电荷的总量保持不变．3．静电现象的解释．(1)摩擦起电的实质：电子从一个物体转移到另一个物体．(2)静电感应的实质：在带电体上的电荷的作用下，导体上的正负电荷重新分布，使电荷从导体的一部分转移到另一部分．1．如图所示，在感应起电中，带负电小球P靠近带绝缘底座的导体MN时，M处将(

)A．带负电

B．带正电C．不带电 D．以上答案均有可能解析：题述是感应起电，当带负电小球靠近带绝缘底座的导体时，同时电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，左端的负电荷受到排斥力运动到右侧，所以N处带正电，M处带负电，故选项A正确．答案：A2．下列关于元电荷e的说法正确的是(

)A．元电荷就是一个电子B．元电荷就是一个质子C．元电荷是一种电荷D．元电荷就是一个电荷量单位解析：元电荷是最小的电荷量，是电荷量的大小，不是电荷的种类，故A、B、C错误，选项D正确．答案：D学习小结1．从物质微观结构的角度认识物体带电的本质．2．结合化学知识理解元电荷和电荷量探究一三种起电方法1．摩擦起电．当两个物体互相摩擦时，由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不一样，束缚能力强的物质在摩擦中得到电子带负电，束缚能力弱的物质在摩擦中失去电子带正电．如毛皮摩擦硬橡胶棒，硬橡胶棒得到电子带负电；丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒失去电子带正电．其本质都是发生了电子的转移．2．感应起电．(1)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．这种现象叫作静电感应．利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电．如图所示，将带正电荷的球C移近导体A时，A、B上的金属箔将张开．(2)感应起电有严格的操作步骤，如图所示．①使带电体C(如带正电)靠近相互接触的两导体A、B.②保持C不动，用绝缘工具分开A、B.③移走C，则A带负电，B带正电．如果先移走C，再分开A、B，那么原来A、B上感应出的异号电荷会立即中和，不会使A、B带电．3．接触起电．(1)一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一个导体，电荷会转移到这个导体上，使这个导体也带电，这种方式称为接触起电．(2)电荷量分配：接触带电时，两个物体最终的电荷量分配很复杂，大多靠实验才能确定，但有一种情况能确定电荷量分配，即两个完全相同的导体球相互接触后电荷量平分．4．物体带电的实质．(1)物体由中性的原子组成，原子由原子核和核外电子组成，电子带负电，原子核带正电．(2)由中性原子组成的物体，对外表现为不带电，物体呈电中性．(3)呈电中性的物体失去电子带正电，得到电子带负电，物体带电的实质是电子的得失．【典例1】(多选)如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起始它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中不正确的是(

)A．把C移近导体A时，A带负电、B带正电B．先把C移近导体A，再把A、B分开，然后移去C，则A、B上的金属箔片仍张开C．先把C移走，再把A、B分开，A上的金属箔片仍张开D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，则A上的金属箔片仍张开，而B上的金属箔片闭合解析：对于A、B选项，感应起电是使物体带电的一种方法，根据电荷间的相互作用规律可知，导体A的左端会感应出负电荷，导体B的右端会感应出正电荷，所以导体两端的金属箔片都张开，且左端带负电，右端带正电，此时把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔仍张开，故A、B正确；对于C选项，先把C移走，A、B不再带电，再把A、B分开，A、B上的金属箔片不会张开，故C错误；对于D选项，先把A、B分开，再把C移走，A、B仍带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，A、B上的金属箔片都不会张开，故D错误．答案：CD感应起电的特点(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，远端感应出与带电体电性相同的电荷．(2)“等量异性”：用带电体靠近不带电的导体(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．1．下列关于起电现象的描述，正确的是(

)A．摩擦起电的本质是产生了新的电荷B．两个完全一样的金属球，一球带电荷量＋0.4C，另一球带电荷量－0.2C，两球接触后再分开，则每球带电荷量是＋0.3CC．一带正电物体靠近不带电的导体时，不带电的导体将带负电荷D．无论通过何种方式使物体带电，本质都是电荷在物体之间或者内部转移，并没有创造新电荷解析：摩擦起电的本质是电荷的转移，不是产生了新的电荷，选项A错误；两个完全一样的金属球，一球带电荷量＋0.4C，另一球带电荷量－0.2C，两球接触后再分开，电荷先中和后均分，则每球带电荷量是＋0.1C，选项B错误；一带正电物体靠近不带电的导体时，不带电的导体近端将感应出负电，远端感应出正电，但是导体总电荷还是为零，选项C错误；无论通过何种方式使物体带电，本质都是电荷在物体之间或者内部转移，并没有创造新电荷，选项D正确．答案：D2.明同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料扁带撕成细丝后，一端打结，做成“章鱼”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC(塑料)管．将“章鱼”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“章鱼”处于悬停状态，则(

)A．PVC管带电方式属于感应起电B．塑料扁带丝由于带上同种电荷会向四周散开C．用毛巾摩擦后，“章鱼”与PVC管带异种电荷D．PVC管与“章鱼”相互靠近过程中，两者间相互作用力变小解析：PVC管带电方式属于摩擦起电，A错误；塑料扁带丝由于带上同种电荷相互排斥而会向四周散开，B正确；用毛巾摩擦后，“章鱼”与PVC管带同种电荷，C错误；PVC管与“章鱼”相互靠近过程中，距离减小，两者间相互作用力变大，D错误．答案：B3．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开，下图表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是(

)解析：由静电感应特点可知，近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷，A、C、D错误，B正确．故选B.答案：B探究二电荷守恒定律的理解及应用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．2．应用电荷守恒定律分析接触起电现象中电荷量的分配．(1)导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关．完全相同的金属球接触时，电荷量平均分配；形状、大小不同的导体接触时电荷量不能平均分配．无论哪种情况，接触前后电荷总量不变．3．守恒的广泛性．电荷守恒定律和能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律．电荷守恒定律也涵盖了近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律．概念辨析带电物体内部有多余电子或缺少电子的状态中性物体内正电荷量与负电荷量相等．对外不显示电性的状态导电电子或离子在导体内定向移动的过程或现象中和是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后达到中性状态的过程起电使原来不带电的物体带电的过程【典例2】

甲、乙两个原来不带电荷的物体相互摩擦(没有第三者参与)，结果发现甲物体带了1.6×10－15C的电荷量(正电荷)，下列说法正确的是(

)A．乙物体也带了1.6×10－15C的正电荷B．甲物体失去了104个电子C．乙物体失去了104个电子D．甲、乙两物体共失去了2×104个电子解析：甲、乙两个物体相互摩擦，甲带1.6×10－15C的正电荷，那么由电荷守恒定律可知，乙应带1.6×10－15C的负电荷，即甲失去了104个电子，乙得到了104个电子，选项B正确．答案：B电荷的分配规律(1)两个大小完全相同、带同种电荷的金属球接触时，电荷平均分配．(2)两个大小完全相同的带异种电荷的金属球接触时，电荷先中和，剩余电荷再平分．(3)两个大小、形状完全相同的非球形带电金属导体接触时，也符合上述规律．4．(多选)关于电荷量，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值C．物质因摩擦带电荷量为＋1.60×10－9C，这是因为失去了1.0×1010个电子D．物体所带电荷量的最小值为1.60×10－19C解析：带电体所带电量是不能连续变化的，只能是1.60×10－19C的整数倍，物体因摩擦带电的原因是电子的得失．答案：BCD5．2021年5月28日，第八届全国静电纺丝技术与纳米纤维学术会议在天津工业大学召开．摩擦可以产生静电，原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后知甲物体带正电2.8×10－15C，丙物体带电6×10－16C．则关于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法正确的是(

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