2017教科版高中物理選修(3-1)第一章《靜電場》word學(xué)案(88頁)

1、第一章第一章靜電場靜電場第1節(jié)電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律要點(diǎn)一三種起電方式的區(qū)別和聯(lián)系摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)生及條件兩不同絕緣體摩擦?xí)r導(dǎo)體靠近帶電體時(shí)帶電導(dǎo)體和導(dǎo)體接觸時(shí)現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠(yuǎn)同”導(dǎo)體上帶上與帶電體相同電性的電荷原因不同物質(zhì)的原子核對核外電子的束縛力不同而發(fā)生電子轉(zhuǎn)移導(dǎo)體中的自由電子受到帶正(負(fù))電物體吸引(排斥)而靠近(遠(yuǎn)離)電荷之間的相互排斥實(shí)質(zhì)電荷在物

2、體之間和物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移要點(diǎn)二要點(diǎn)二接觸起電的電荷分配原則兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后電荷會重新進(jìn)行分配，如圖1－1－2所示電荷分配的原則是：兩個(gè)完全相同的金屬球帶同種電荷接觸后平分原來所帶電荷量的總和；帶異種電荷接觸后先中和再平分圖1－1－21.“中性”與“中和”之間有聯(lián)系嗎？“中性”和“中和”是兩個(gè)完全不同的概念，“中性”是指原子或者物體所帶的正電荷和負(fù)電荷在數(shù)量上相等，對外不顯電性，表現(xiàn)為不帶電的狀態(tài)可見，任何不帶電的物體，實(shí)際上其中

3、都帶有等量的異種電荷；“中和”是指兩個(gè)帶等量異種電荷的物體，相互接觸時(shí)，由于正負(fù)電荷間的吸引作用，電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，最后都達(dá)到中性狀態(tài)的一個(gè)過程2電荷守恒定律的兩種表述方式的區(qū)別是什么？(1)兩種表述：①電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變②一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的(2)區(qū)別：第一種表述是對物體帶電現(xiàn)象規(guī)律的總結(jié)，一

4、個(gè)原來不帶電的物體通過某種方法可以帶電，原來帶電的物體也可以使它失去電性(電的中和)，但其實(shí)質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，電荷的數(shù)量并沒有減少第二種表述則更具有廣泛性，涵蓋了包括近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的微觀粒子在變化中遵守的規(guī)律，近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由一個(gè)高能光子可以產(chǎn)生一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子，一對正負(fù)電子可同時(shí)湮滅，轉(zhuǎn)化為光子在這種情況下，帶電粒子總是成對產(chǎn)生或湮滅，電荷的代數(shù)和不變，即正負(fù)電子的產(chǎn)生和湮滅與電荷守恒定律并不矛盾.一、電荷基本性質(zhì)的理解【例

5、1】絕緣細(xì)線上端固定，A2.410－19CB－6.410－19CC－1.610－18CD4.010－17C答案A解析任何帶電體的電荷量都只能是元電荷電荷量的整數(shù)倍，元電荷電荷量為e＝1.610－19C選項(xiàng)A中電荷量為32倍，B中電荷量為4倍，C中電荷量為10倍D中電荷量為250倍也就是說B、C、D選項(xiàng)中的電荷量數(shù)值均是元電荷的整數(shù)倍所以只有選項(xiàng)A是不可能的.題型一題型一常見的帶電方式常見的帶電方式如圖1所示，圖1有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一

6、金屬球A靠近驗(yàn)電器的小球B(不接觸)時(shí)，驗(yàn)電器的金箔張角減小，則()A金屬球A可能不帶電B金屬球A可能帶負(fù)電C金屬球A可能帶正電D金屬球A一定帶負(fù)電思維步步高金屬箔片的張角為什么減??？金屬箔片上所帶電荷的性質(zhì)和金屬球上帶電性質(zhì)有何異同？如果A帶正電會怎樣？不帶電會怎樣？帶負(fù)電會怎樣？解析驗(yàn)電器的金箔之所以張開，是因?yàn)樗鼈兌紟в姓姾?，而同種電荷相排斥張開角度的大小決定于它們電荷量的多少如果A球帶負(fù)電，靠近驗(yàn)電器的B球時(shí)，異種電荷相互吸引

7、，使金箔上的正電荷逐漸“上移”，從而使兩金箔夾角減小如果A球不帶電，在靠近B球時(shí)，發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象使A球電荷發(fā)生極性分布，靠近B球的端面出現(xiàn)負(fù)的感應(yīng)電荷，而背向B球的端面出現(xiàn)正的感應(yīng)電荷A球上的感應(yīng)電荷與驗(yàn)電器上的正電荷發(fā)生相互作用因距離的不同而表現(xiàn)為吸引作用，從而使金箔張角減小答案AB拓展探究如果該題中A帶負(fù)電，和B接觸后張角怎么變化？答案張角變小題型二題型二電荷守恒定律電荷守恒定律有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷

8、量為QA＝6.410－9C，QB＝－3.210－9C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？思維步步高為什么要求兩個(gè)小球完全相同？當(dāng)帶異種電荷的帶電體接觸后會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？接觸后各個(gè)小球的帶電性質(zhì)和帶電荷量有何特點(diǎn)？轉(zhuǎn)移的電子個(gè)數(shù)和電荷量有什么關(guān)系？解析在接觸過程中，由于B球帶負(fù)電，其上多余的電子轉(zhuǎn)移到A球，這樣中和A球上的一部分電荷直至B球?yàn)橹行圆粠щ?，同時(shí)，由于A球上有凈余正電荷，B球上的電子會繼續(xù)轉(zhuǎn)移到A球