教科高中物理选修3-1复习课件.pdf

1.第一章静电场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),_ _ _ _ _ _ _ _,一|两种电荷1一摩擦起电|一T 起用原因1一|电荷量及单位1 I电荷守m定律.感立起电-o 基础初探-摩 擦 起 电、两 种 电 荷 先填空1.摩擦起电：带有电荷的物体叫做带电体.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：亚电荷和负电荷.(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，常用的电荷量单位还有微库C)和纳库(nC).1 uC=10 6 C.l nC=10-9 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星号电荷，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.再判断1 .不带电的物体和带电体一定不能发生相互作用.（X）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.（J）3.电荷间同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥.（X）后思考用丝绸摩擦过的玻璃棒为什么带正电？用毛皮摩擦过的橡胶棒为什么带负电？【提示】玻 墙 棒 及 橡 胶 棒 中 的 正 电 荷 数 量 与 负 电 荷 数 量 一 样 多，则显中性.用 丝 绸 摩 擦 过 的 玻 离棒失去电子，则 带 正 电；用毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子，则带负电.核 心 突 破 图 1-1-1 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.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.核心点击1.三种起电方式的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22.摩擦起电适用于绝缘体，感应起电和接触带电适用于导体.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荷在物体之间或物体内部的转移-题 组 冲 关 -1.下列现象中不属于摩擦起电的是（）【导学号：33410000A.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，会听到轻微的僻啪声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】C2.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球3相碰，两球都带等量的正电荷，这是因为（）【导学号：33410001】A.A球的正电荷移到8球上B.8球的负电荷移到A球上C.A球的负电荷移到6球上D.B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3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,8球因缺少电子就带上了正电荷.【答案】B3.（多选）如 图1-1-2所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体,起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（）3图 1-1-2A.把。

移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、8分开，然后移去C,A、8上的金属箔片仍张开C.先 把C移走，再把A、8分开，A、8上的金属箔片仍张开D.先 把A、8分开，再 把C移走，然后重新让A、8接触，A上的金属箔片张开，而8上的金属箔片闭合【解析】移近A时，带正电的小球对A、8内的电荷有力的作用，使A、8中的自由电子向左移动，使 得A端积累了负电荷，8端积累了正电荷，其下部贴有的金属箔片也分别带上了与A、8同种性质的电荷，由于同种电荷间的斥力，所以金属箔片都张开，A正 确.C靠近后保持不动，把A、B分开,A、B上的电荷因受的作用力不可能中和，因而A、8仍带等量的异种感应电荷，此时即使再移走C,因A、B已经分开且绝缘，所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开，B正 确.先 移 走C,A、8上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下中和，再 把A、8分开，A、8也不再带电，所以箔片都不会张开，C错.先把A、B分开，再移走C,A、B仍然带电，但重新让A、8接触后，A、B上的感应电荷完全中和，箔片都不会张开，D错.【答案】AB感应起电的判断方法(1)导体靠近带电体时，导体上靠近带电体的一端感应出与带电体性质不同的电荷，远离带电体的一端感应出与带电体相同性质的电荷.(2)接地的某导体与地球组成一个新导体，在感应起电时该导体为近带电体端，感应出与带电体不同性质的电荷，地球为远带电体端，感应出与带电体相同性质的电荷.4摩 擦 起 电 的 解 释 和 电 荷守 恒 定 律 基础初探 先填空1 .物质的微观结构(1)原子结构：f 质子：带正电盾工J原子核1 4 孑 才 由原子j I 中子：不市电 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曳的离子.2 .摩擦起电的原因：两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电壬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虹而带负电，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.再判断1 .摩擦起电就是通过摩擦创造了电荷.(X)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.(X)53.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.（X）后思考如 图1-1-4所示的现象为感应起电过程，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 1-1-4【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.-O核 心 突 破 -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1-1-5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？【提示】感应起电的实质是在带电体电荷的作用下，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.核心点击1.物体带电的实质6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 .守恒的广泛性电荷守恒定律同能量守恒定律一样，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，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.例 如，一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正、负电子可同时湮灭，转化为光子.在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的代数和不变.4 .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，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.-题 组 冲 关 -4.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1.6 0 X1 0-|9C,下列判断正确的有()【导学号：3 3 4 1 0 0 0 2)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MC.N在摩擦后一定带负电荷1.6 0 Xl()icD.N在摩擦过程中失去1.60X1()T9 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】C5.两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量2=6.4 X1 0-9C,QB=-3.2 Xl(r9 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7新分配.即接触后两小球的电荷量为QA,=QB,=*Q-A+2 QB=-6.-4-X-1-0-9-+(2-3-.-2-X-1-0-9-)C=1.6X10 _99C在接触过程中，电子由8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Q J的正电，这样，共转移的电子电荷量为。

0臼+3.2X10-9 C+1.6X IO c=4.8X10-9 C,则转移的电子数4.8X10-9“一=e=1.6X1()T9=3.OX1O(个).【答案】电子由3转移到A共转移3.0X1010个完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 为的金属球与不带电的金属球接触，每个小球带电量均为0/2,且所带电荷的性质相同；(2)用带电量为2的金属球与带电量为0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)学业达标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:33410003A.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【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8有静电而吸附轻小物体灰尘，即D选项正确.【答案】D2.（多选）（2016-德州高二检测）以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是（）A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移【解析】不同起电方式的本质都是电荷的转移，而不是产生了电荷，故A、B错误，D正确.用摩擦起电方式带电的一定是绝缘体，用感应起电方式带电的一定是导体，C正确.【答案】CD3.将不带电的导体A和带负电的导体8接触后，导体A中的质子数目（）【导 学 号:33410004）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1-1-6所。