2018版高中物理 第1章 靜電與靜電場 第1節(jié) 認識靜電學案 魯科版選修1 -1.doc

第1節(jié)認識靜電學習目標知識脈絡(luò)1.了解多種形式的靜電現(xiàn)象，知道物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)2.知道使物體帶電的方法：摩擦起電、感應起電和接觸起電會用物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)解釋起電現(xiàn)象(難點)3.理解電荷守恒定律，體會大自然的和諧與美妙.靜 電 現(xiàn) 象物 質(zhì) 的 電 性1靜電現(xiàn)象(1)不同材料的物體經(jīng)過摩擦后能吸引輕小物體的現(xiàn)象稱為“電化”或“帶電”(2)通過摩擦可以使物體帶電，而且摩擦可以產(chǎn)生兩種不同的電荷2物質(zhì)的結(jié)構(gòu)物體是由原子組成的，原子則是由帶正電的原子核以及環(huán)繞原子核運動的帶負電的電子組成的而原子核又是由質(zhì)子和中子組成的質(zhì)子帶正電，中子不帶電在一般情況下，物體內(nèi)部的原子中電子的數(shù)目等于質(zhì)子的數(shù)目，整個物體不帶電，呈電中性3兩種電荷：自然界中存在著兩種電荷，它們分別為正電荷和負電荷用毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫負電荷；用絲綢摩擦過的玻璃棒上帶的電荷叫正電荷4物體帶電的三種方式：摩擦起電、感應起電、接觸起電1“頓牟掇芥”記載的是摩擦生電現(xiàn)象()2電荷間的相互作用規(guī)律是同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引()3帶電體靠近導體，導體感應起電，拿走帶電體，導體仍然帶電()4感應起電的實質(zhì)是帶電體的電荷飛到了導體上()1摩擦起電的原因是什么？【提示】電子的得失2現(xiàn)僅有一帶正電的電荷A和一個完整不可拆的導體B(A、B都帶有絕緣支架)，你能否使導體B帶上正電或負電？試用學過的知識簡要分析【提示】起電的方式有摩擦起電、接觸起電、感應起電，若選擇讓A、B直接接觸的方式，可使導體B帶上正電；若選擇用A去靠近B，用感應的方式讓B帶電，似乎還缺少一個導體C，其實人是一個很好的導體，在A靠近B時，用手觸摸B，拿開手后再取走A，B則帶上了負電1摩擦起電(1)用摩擦的方法使物體帶電：兩個不同種類的物體相互摩擦，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(zhì)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，使核外電子的束縛能力弱的原子失去電子而帶正電，使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2接觸起電(1)方法：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(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上，使原來不帶電的物體帶電(2)規(guī)律：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感應起電(1)方法：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近一個原來沒有帶電的金屬導體，金屬內(nèi)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”如果將帶電的物體靠近絕緣體，絕緣體內(nèi)部的電子雖然不會自由移動，但帶電物體的作用會使絕緣體內(nèi)部電子的方向發(fā)生改變，出現(xiàn)“極化”現(xiàn)象，使其帶電(2)規(guī)律：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，即“近異遠同”1關(guān)于電現(xiàn)象，下列敘述正確的是()【導學號：18152001】A玻璃棒無論與什么物體摩擦都帶正電，橡膠棒無論與什么物體摩擦都帶負電B摩擦可以起電是普遍存在的現(xiàn)象，相互摩擦的任意兩個物體總是同時帶等量異種電荷C帶電現(xiàn)象的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，呈電中性的物體得到電子就一定顯負電性，失去電子就一定顯正電性D摩擦起電是通過摩擦創(chuàng)造了等量的異種電荷的過程【解析】使物體帶電的實質(zhì)就是電荷重新分布，使原來不帶電的物體帶了電電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在任何轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變【答案】C2在感應起電中帶負電物體靠近帶絕緣底座的導體時，如圖111所示M處將()圖111A帶正電B帶負電C不帶電D以上答案均有可能【解析】由同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引可知，導體中的負電荷被排斥到M處，所以選項B正確【答案】B3(多選)如圖112所示，A、B為相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球，下列說法正確的是() 【導學號：18152002】圖112A把C移近導體A時，A、B上的金屬箔片都張開B把C移近導體A，先把A、B分開，然后移去C，A、B上的金屬箔片仍張開C先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開D先把A、B分開，再把C移去，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合【解析】雖然A、B起初都不帶電，但帶正電的導體C對A、B內(nèi)的電荷有力的作用，使A、B中的自由電子向左移動，使得A端積累了負電荷，B端積累了正電荷，其下部貼有的金屬箔片因為接觸帶電，也分別帶上了與A、B同種的電荷，由于同種電荷間的斥力，所以金屬箔片都張開，A正確C只要一直在A、B附近，先把A、B分開，A、B上的電荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍帶等量的異種感應電荷，此時即使再移走C，因A、B已經(jīng)絕緣，所帶電荷量也不能變，金屬箔片仍張開，B正確但如果先移走C，A、B上的感應電荷會馬上在其相互之間的作用力下吸引中和，不再帶電，所以箔片都不會張開，C錯先把A、B分開，再移走C，A、B仍然帶電，但重新讓A、B接觸后，A、B上的感應電荷完全中和，箔片都不會張開，D錯【答案】AB使物體帶電的三種方式都是使電荷重新分布，電荷的總量均保持不變.電 荷 守 恒 定 律任何孤立系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變在一個系統(tǒng)的內(nèi)部，電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體但是，在這個過程中系統(tǒng)總的電荷是不改變的1物體帶電的實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移()2三種起電方式中，感應起電違背了電荷守恒定律()3各種起電現(xiàn)象都遵守電荷守恒定律()在干燥的冬天，你也許有過這樣的經(jīng)歷：當你經(jīng)過鋪有地毯的走道來到房間門口，在伸手接觸金屬門把手的一剎那，突然聽到“啪”的一聲，把你“猛擊”一下，弄得你虛驚一場(如圖113所示)，想一想這是為什么？圖113【提示】人在地毯上行走，由于腳與地毯的摩擦，時間久了人身上會帶有因摩擦而產(chǎn)生的大量電荷，當人手與金屬門把手接觸的瞬間放電，會發(fā)出“啪”的聲響，同時人感到有觸電的感覺電荷守恒定律的理解1定律中“總的電荷”是指電荷的代數(shù)和2物體帶電的實質(zhì)是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物體間電荷的重新分配3“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(zhuǎn)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他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(nèi)部，電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，但是在這個過程中電荷既沒創(chuàng)生也沒有消滅，系統(tǒng)總的電荷是不改變的4任何孤立系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變這里所謂“孤立”系統(tǒng)，就是指與外界沒有進行電荷交換的系統(tǒng)，但在系統(tǒng)內(nèi)可能存在多個物體，在這些物體間電荷是可以轉(zhuǎn)移的4(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：18152003】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【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(zhuǎn)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】AD5(多選)一帶負電的絕緣金屬小球放在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段時間后，發(fā)現(xiàn)該小球上凈電荷幾乎不存在，這說明()A小球上原有的負電荷逐漸消失了B在此現(xiàn)象中，電荷不守恒C小球上負電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導走了D該現(xiàn)象是由于電子的轉(zhuǎn)移引起，仍然遵循電荷守恒定律【解析】絕緣小球上電荷量減少是由于電子通過空氣導電轉(zhuǎn)移到外界，只是小球上電荷量減少，但是這些電子并沒消失，故A、B錯誤，C正確就小球和整個外界組成的系統(tǒng)而言，其電荷的總量仍保持不變，故D正確【答案】CD6絕緣細線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)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114所示，現(xiàn)使b帶電，則() 【導學號：18152004】圖114Aa、b之間不發(fā)生相互作用Bb將吸引a，吸住后不放開Cb立即把a排斥開Db先吸引a，接觸后又把a排斥開【解析】本題考查了四個知識點：(1)帶電體有吸引輕小物體的性質(zhì)(2)物體間力的作用是相互的(3)接觸帶電(4)同種電荷相互排斥由(1)(2)知道b應吸引a，使b、a接觸；由(3)知a、b接觸后，原來b所帶的電荷要重新在a、b表面分布，使a、b帶了同種電荷；由(4)知b又把a排斥開，故應選D.【答案】D當兩個物體相互接觸時，可以使原來不帶電的物體帶電，這種方式稱為接觸帶電.兩種帶電的物體(完全相同)相互接觸時，若是同種電荷則電荷量平分，若是異種電荷則電荷要先中和后平分.