2018-2019高中物理 第1章 從富蘭克林到庫侖 1.1 從閃電談起學案 滬科版選修1-1

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1、11從閃電談起課標導思1.理解摩擦起電的本質和特點(重點)2知道感應起電現(xiàn)象3理解電荷守恒定律，能用定律解釋起電現(xiàn)象(難點)4知道閃電的本質.一、靜電現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1對摩擦玻璃起電的理解：電不能因摩擦而創(chuàng)生，而只是從摩擦物轉移到玻璃管，摩擦物失去的電與玻璃管獲得的電嚴格相同2感應起電：用帶電體靠近絕緣導體，使絕緣導體帶電的現(xiàn)象叫做靜電感應二、電荷守恒規(guī)律1起電的實質：物體的原子是由帶負電的電子和帶正電的原子核組成兩個物體相互摩擦時，一個物體中的電子會轉移到另一個物體上去，該物體呈現(xiàn)正電，另一物體呈現(xiàn)負電所以，帶電是由于電子的轉移產生的2電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消失，它只能從一個物體轉移

2、到另一個物體上，或從物體的一部分轉移到另一部分，電荷的總量保持不變三、推動電學研究的科技發(fā)明1摩擦起電機大約在1650年，德國的蓋里克發(fā)明了第一臺能產生大量電荷的摩擦起電機2萊頓瓶在1745年至1746年，物理學家克萊斯特和荷蘭萊頓大學的穆欣布羅克同時發(fā)明了一種貯存電的裝置萊頓瓶摩擦起電機和萊頓瓶的發(fā)明，解決了如何獲得大量電荷和有效地貯存電荷的難題，為進一步研究電現(xiàn)象提供了強有力的實驗手段四、尖端放電電荷在導體表面的分布一般是不均勻的，越是尖突的部分，電荷密度越大，也越容易放電，這稱為尖端放電五、富蘭克林統(tǒng)一天電與地電1752年美國科學家富蘭克林做了一次風箏實驗，證明摩擦起電所獲電的性質和天空

3、中的閃電是同樣的一、使物體帶電的三種方式1摩擦起電(1)用摩擦的方法使物體帶電：兩個不同種的物體相互摩擦，其中一個物體失去電子而帶正電，另一個物體獲得電子而帶等量的負電(2)摩擦起電的原因：不同物質組成的物體，由于原子核對核外電子的束縛能力不同，在摩擦過程中由于摩擦力做功，對核外電子的束縛能力弱的原子失去電子而帶正電，對核外電子的束縛能力強的原子獲得電子而帶負電，且兩個物體帶等量的正、負電荷(3)摩擦起電的本質：一個物體失去電子帶正電，另一個物體得到這些電子而帶負電即摩擦起電是物體間電荷的轉移引起的2感應起電(1)用帶電的物體靠近沒有帶電的物體，也能使沒有帶電的物體帶電例如，將一個帶電的物體靠

4、近一個原來沒有帶電的金屬導體，金屬內部的自由電子就會發(fā)生移動，從而在導體表面出現(xiàn)“感應電荷”(2)感應起電時，原來不帶電的導體的兩端同時感應出等量的異種電荷，且靠近帶電體一端感應出的電荷與帶電體帶的電荷是異種電荷，遠離帶電體一端感應出的電荷與帶電體帶的電荷是同種電荷(3)感應起電的本質：感應起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正、負電荷分開，使電荷從物體的一部分轉移到另一部分，即物體中發(fā)生電荷的轉移【特別提醒】1.感應起電和摩擦起電的不同是前者沒有接觸而只是靠近，后者必須直接接觸.2.感應起電過程只是導體內部的電荷重新分布使導體兩端顯出不同電性，而實質上導體仍不帶電，導體上正負電荷的數(shù)目仍然相等

5、.3接觸起電(1)用一個不帶電的物體去接觸另一個帶電的物體，帶電物體的凈電荷的一部分就會轉移到原來不帶電的物體上，使原來不帶電的物體帶電(2)兩個完全相同的導體球發(fā)生接觸時，同種電荷總電荷量平均分配，異種電荷先中和后再平分；兩個導體球分離后，各帶等量的同種電荷(恰好中和時，兩導體球都不帶電)(3)接觸帶電的本質：兩個物體之間發(fā)生電荷的轉移【深化探究】感應起電能使物體帶電，你認為對使用的物體應有怎樣的要求？這種方式能使絕緣體帶電嗎？提示：感應起電中要使物體帶電，物體內的電荷必須能自由移動，在帶電體的作用下，電荷向兩端集聚，因此，物體應是導體.而絕緣體內部沒有可以自由移動的電荷，所以不能用感應的方

6、法起電，一般可以用接觸或摩擦的方式使其帶電.二、電荷守恒定律的理解“起電”并不是創(chuàng)造電荷，只是電荷在不同物體或物體不同部分間的轉移當一個物體得到電荷時，其他物體失去電荷；它所得到的電荷就是其它物體失去的電荷任何孤立系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變在一個系統(tǒng)的內部，電荷可以從一個物體轉移到另一個物體，但是在這個過程中系統(tǒng)的總的電荷是不改變的這就是電荷守恒定律一、認識靜電現(xiàn)象(多選)原來甲、乙、丙三個完全相同的物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電1.61015 C，丙物體帶電81016 C則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況下列說法中正確的是() 【導學號：17

7、592000】A乙物體一定帶有負電荷81016 CB乙物體可能帶有負電荷2.41015 CC丙物體一定帶有正電荷81016 CD丙物體一定帶有負電荷81016 C【導析】(1)相互摩擦后兩物體帶等量異種電荷(2)完全相同的兩個物體接觸后帶等量的同種電荷【解析】由于甲、乙、丙原來都不帶電，即都沒有凈電荷，甲、乙摩擦導致甲失去電子而帶1.61015 C的正電荷，乙物體得到電子而帶1.61015 C的負電荷；乙物體與不帶電的丙物體相接觸，從而使一部分負電荷轉移到丙物體上，故可知乙、丙兩物體都帶負電荷，由電荷守恒可知乙最終所帶負電荷為1.61015 C81016 C81016 C，故A、D正確【答案】

8、AD(1)摩擦起電和接觸起電均滿足電荷守恒定律.(2)只有完全相同的導體球接觸后等分總電量.1用毛皮摩擦過的硬橡膠棒，靠近一個塑料小球時()A若塑料小球被硬橡膠棒吸引，說明塑料小球必定帶正電B若塑料小球被硬橡膠棒吸引，說明塑料小球必定帶負電C若塑料小球被硬橡膠棒排斥，說明塑料小球必定帶正電D若塑料小球被硬橡膠棒排斥，說明塑料小球必定帶負電【解析】用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電荷，塑料小球被吸引時，塑料小球可能不帶電(帶電體能吸引輕小物體)，也可能帶正電，但塑料小球如果被排斥，則小球必定帶電，且與橡膠棒帶同種電荷【答案】D二、感應起電(多選)如圖111所示，將帶電棒移近兩個不帶電的導體球，兩個導體

9、球開始時互相接觸且對地絕緣，下述幾種方法中能使兩球都帶電的是()圖111A先把兩球分開，再移走棒B先移走棒，再把兩球分開C先將棒接觸一下其中的一球，再把兩球分開D棒的帶電量不變，兩導體球不能帶電【導析】理解感應起電的實質是不帶電的導體在帶電體電荷的作用下，電荷從物體的一部分轉移到另一部分，從而使導體兩端帶上等量的異種電荷【解析】帶電棒靠近兩導體球時，會在甲球感應出異種電荷，乙球聚集同種電荷此時若先分開甲、乙，再拿走棒，甲帶與帶電棒電性相反的電荷，乙?guī)c之相同的電荷；若先移走帶電棒，甲、乙兩球將呈電中性，再分開甲、乙兩球，兩球都不帶電，故選項A對，選項B錯將帶電棒與兩球接觸，帶電棒上的電荷將轉移

10、到兩球上，分開后兩球帶與帶電棒同種性質的電荷，故選項C對【答案】AC感應起電注意的問題分析此類問題時，一定注意將導體分開和移走帶電體的先后順序，二者是不同的2.如圖112所示，放在絕緣支架上帶正電的導體球A，靠近放在絕緣支架上不帶電的導體B，導體B用導線經開關接地，現(xiàn)把S先合上再斷開，再移走A，則導體B()【導學號：17592001】圖112A不帶電B帶正電C帶負電 D不能確定【解析】導體B和地相連，構成一個大導體，離A較近的a端帶負電，地球離A較遠帶正電，斷開S再移走A，則導體B帶負電【答案】C1(多選)下列說法正確的是()A不帶電的導體靠近一個帶電體，導體兩端就會帶等量異號電荷B不帶電的物

11、體上，既沒有正電荷也沒有負電荷C摩擦起電的過程中一個物體失去電子，另一個物體得到電子D玻璃棒與任何物體摩擦后均會帶上正電荷【解析】根據靜電感應的規(guī)律可知，A項正確；由物質的電結構可以否定B選項；起電的過程就是得失電子的過程，C對；玻璃棒與絲綢摩擦，玻璃棒帶正電，與其他物體摩擦就不一定了，D錯【答案】AC2(多選)關于摩擦起電和感應起電的實質，下列說法正確的是()A摩擦起電現(xiàn)象說明了機械能可以轉化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B摩擦起電說明電荷可以從一個物體轉移到另一個物體C感應起電說明電荷可以從物體的一個部分轉移到物體的另一個部分D感應起電說明電荷從帶電的物體轉移到原來不帶電的物體上去了【

12、解析】摩擦起電的實質：兩物體互相摩擦時，束縛不緊的電子從一個物體轉移到另一個物體上感應起電的實質：帶電體靠近導體時，由于電荷之間的相互吸引或排斥，導體中的自由電荷趨向或遠離帶電體，使靠近導體一端帶異種電荷，遠離的另一端帶同種電荷，即電荷在物體不同部分之間的轉移根據電荷守恒定律，電荷不能被創(chuàng)生選項B、C正確【答案】BC3如圖113所示，當將帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導體，枕形導體上電荷的移動情況是()圖113A枕形金屬導體上的正電荷向B端移動，負電荷不移動B枕形金屬導體中的帶負電的電子向A端移動，正電荷不移動C枕形金屬導體中的正負電荷同時分別向B端和A端移動D枕形金屬導體中的正負電荷同時分

13、別向A端和B端移動【解析】導體內能夠移動的是自由電子，C帶正電，導體中自由電子向A端移動，正電荷不移動【答案】B4如圖114所示，原來不帶電的金屬導體MN，在其兩端下面都懸掛著金屬驗電箔；若使帶負電的金屬球A靠近導體的M端，可能看到的現(xiàn)象是() 【導學號：17592002】圖114A只有M端驗電箔張開，且M端帶正電B只有N端驗電箔張開，且N端帶負電C兩端的驗電箔都張開，且左端帶負電，右端帶正電D兩端的驗電箔都張開，且兩端都帶正電或負電【解析】由于靜電感應，導體MN兩端分別感應出等量的異種電荷，靠近帶電體的M端帶上正電，遠離帶電體的N端帶上負電，兩端的金屬驗電箔都會張開【答案】C5.絕緣細線上端固定，下端懸掛一個輕質小球a，a的表面鍍有鋁膜，在a的近旁有一絕緣金屬球b，開始時，a、b都不帶電，如圖115所示現(xiàn)使a、b分別帶不等量的正、負電荷，則() 【導學號：17592003】圖115Ab將吸引a，吸引后不放開Bb先吸引a，接觸后a、b迅速分開Ca、b之間不發(fā)生相互作用Db立即把a排斥開【解析】因a帶正電，b帶負電，且a、b所帶電荷不等量，由異種電荷相互吸引，輕質小球a將向b靠攏并與b接觸；當小球a與b接觸后，兩球所帶的電荷先中和，然后再進行重新分配，結果兩球帶同種電荷(正電或負電)，因此兩球將會排斥開【答案】B7