,第一章 靜電場,第一節(jié) 電荷及其守恒定律,第一章 靜電場,學(xué)習(xí)目標 1.通過摩擦起電和感應(yīng)起電的實驗過程，了解使物體帶電的方法，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認識物體帶電的本質(zhì) 2理解電荷守恒定律 3知道什么是元電荷，知道電荷量的概念及其單位，知道比荷的概念,第一章 靜電場,玻璃棒,橡膠棒,排斥,吸引,2原子的組成 原子由_和核外電子組成，原子核由帶正電的_和不帶電的_組成，核外的電子帶_通常原子內(nèi)正、負電荷的數(shù)量相同，故整個原子對外表現(xiàn)為電中性 3自由電子和離子 金屬中離原子核最遠的電子，往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，這種能自由活動的電子叫做_,失去這種電子的原子便成了帶正電的離子,原子核,質(zhì)子,中子,負電,自由電子,想一想 1.不帶電的物體內(nèi)部是否有電荷？ 提示：不帶電的物體內(nèi)有電荷，正負電荷電量相同，故對外不顯電性.,二、三種起電方式 1摩擦起電：兩個物體互相摩擦?xí)r，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，于是原來呈電中性的物體由于得到電子而帶_，失去電子的物體則帶_ 2感應(yīng)起電 (1)靜電感應(yīng)：當一個帶電體靠近導(dǎo)體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或_帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶_電荷，遠離帶電體的一端帶_電荷的現(xiàn)象 (2)感應(yīng)起電：利用_使金屬導(dǎo)體帶電的過程,負電,正電,遠離,異種,同種,靜電感應(yīng),3接觸起電:不帶電的物體與帶電的物體接觸后會帶上電荷,這種使物體帶電的方式叫做_，兩個完全相同的物體接觸后，會使電荷量_ 想一想 2.采用感應(yīng)起電的方式能否使絕緣體帶電？ 提示：不能，絕緣體中幾乎沒有自由移動的電荷.,接觸起電,平分,三、電荷守恒定律及元電荷 1電荷守恒定律的兩種表述方式 (1)電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體_到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持_ (2)一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的_保持不變,轉(zhuǎn)移,不變,代數(shù)和,2元電荷 (1)電荷量：電荷的_叫電荷量，常用符號Q或q表示，其國際單位是_(C) (2)元電荷：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)_和_所帶的電荷量最小，且其他物體所帶電荷量是該電荷量的_，這個最小的電荷量叫元電荷用e表示，e_C. (3)比荷：電子的電荷量e跟電子的質(zhì)量me之_，叫做電子的比荷，其值為e/me1.76×1011 C/kg.,多少,庫侖,質(zhì)子,電子,整數(shù)倍,1.6×1019,比,判一判 3.一個物體的帶電量可以是5.0×1019 C嗎？ 提示：不可以，物體的帶電量只能是e的整數(shù)倍.,電荷間的相互作用規(guī)律及其應(yīng)用,1電荷間有相互作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引兩電荷間的相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上 2檢驗物體是否帶電的方法：(1)用待測物體去接近輕小物體,看它是否能吸引輕小物體；(2)讓待測物體接觸驗電器上的金屬球，根據(jù)金屬箔片是否張開來判斷待測物體是否帶電 特別提醒：發(fā)生相互作用時未必都帶電，要注意帶電體不管帶電正負，都有吸引輕小物體的性質(zhì)無論輕小物體是導(dǎo)體還是絕緣體，帶電體對其中的自由電子都有吸引力或排斥力,下列判斷小球是否帶電的說法中正確的是( ) A用一個帶電體靠近它，如果能夠吸引小球，則小球一定帶電 B用一個帶電體靠近它，如果能夠排斥小球，則小球一定帶電 C用驗電器的金屬球接觸它后，如果驗電器的金屬箔能改變角度，則小球一定帶電 D如果小球能吸引小紙屑，則小球一定帶電 思路探究 兩物體相互吸引，是否得出物體帶異種電荷？,BD,解析 用一個帶電體靠近它，如果能夠吸引小球，小球可能帶異種電荷，也可能不帶電；如果能夠排斥小球，則小球一定帶同種電荷用驗電器的金屬球接觸它時，還需知道驗電器金屬球的帶電情況才能予以判斷帶電小球能吸引輕小物體是帶電體的性質(zhì)故選BD.,兩物體相互吸引，不一定都帶電，但兩物體相互排斥，一定帶同種電荷,1. 如圖所示，a、b、c、d為四個帶電小球，兩球之間的作用分別為a吸d、c斥a、b斥c、d吸b，則( ) A僅有兩個小球帶同種電荷 B僅有三個小球帶同種電荷 Cc、d小球帶同種電荷 Dc、d小球帶異種電荷 解析：由d吸a、d吸b可知，a與b帶同種電荷，且與d帶異種電荷；由c斥a、c斥b可知，c與a、b帶同種電荷，所以c與d帶異種電荷，A、C錯誤，B、D正確故選BD.,BD,三種起電方式,1感應(yīng)起電的操作方法 (1)操作方法 使帶電體C(假設(shè)帶正電)靠近相互接觸的兩導(dǎo)體A、B，A為近端，如圖所示 保持C不動，用絕緣工具分開A、B. 移走C，則A帶負電，B帶正電,(2)操作方法(如圖所示) 將一個帶電體A靠近導(dǎo)體球B. 用手接觸一下導(dǎo)體球B(相當于將B球接地)，再將手拿開 移去帶電體A，則這時B帶上了和帶電體A異號的電荷,2三種起電方式的比較,兩不同絕緣體摩擦?xí)r,導(dǎo)體靠近帶電體時,導(dǎo)體與帶電導(dǎo)體接觸時,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“近異遠同”,導(dǎo)體上帶上與帶電體相同電性的電荷,原子核對電子束縛力弱的物體失去電子，強的得到電子,導(dǎo)體中的自由電子在電荷間力的作用下，從物體的一端轉(zhuǎn)移到另一端,在電荷間力的作用下，自由電子從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體,均為電子在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移,特別提醒：(1)在起電過程中轉(zhuǎn)移的是自由電子，正電荷不能定向移動 (2)摩擦起電發(fā)生在兩個不同的絕緣體之間，感應(yīng)起電只適用于導(dǎo)體,(2014·鄭州四中高二檢測)如圖所示，將用毛皮摩擦過的帶負電橡膠棒，移近或接觸兩個不帶電的導(dǎo)體球，開始時兩導(dǎo)體球互相接觸且對地絕緣，下列說法正確的是( ) A毛皮與橡膠棒摩擦?xí)r，橡膠棒上的正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮 B橡膠棒移近甲球，甲球帶正電，乙球帶負電，移走橡膠棒,兩球都不再帶電 C橡膠棒移近甲球，甲球帶正電，乙球帶負電，分開兩球再移開橡膠棒，甲球帶正電，乙球帶負電 D橡膠棒與甲球接觸一下移開，再分開兩球，甲球帶負電，乙球帶正電,BC,思路探究 利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程是什么? 金屬導(dǎo)體的遠端、近端各帶什么電？ 解析 橡膠棒與毛皮摩擦?xí)r，是毛皮上的電子轉(zhuǎn)移到橡膠 棒，而使橡膠棒帶負電，A錯誤；橡膠棒靠近甲球時，發(fā)生感應(yīng)起電，甲球帶正電，乙球帶負電，移走棒后，兩球上的電荷中和，都不帶電，若先移開兩球再移走棒，兩球上的電荷不能中和，甲、乙兩球仍帶電，故B、C正確橡膠棒與甲球接觸，是接觸起電，兩球都帶上負電荷，分開兩球，仍都帶負電，D錯誤故選BC.,對每一種起電方法要理解起電過程，如感應(yīng)起電是由于外來電荷(電場)的作用使某導(dǎo)體內(nèi)電荷重新分布，接觸起電是由于電荷間作用使兩導(dǎo)體間電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,2例題2中，若先把甲球接地后斷開，再移走橡膠棒，甲、乙兩球帶電情況如何？ 解析：若先把甲球接地，則遠端變?yōu)榇蟮兀仪蜃鳛榻藥险?，再斷開與地連接再移走橡膠棒，則甲、乙兩球都帶上正電荷 答案：均帶正電,對電荷守恒定律的理解,1摩擦起電與感應(yīng)起電及接觸起電，均符合電荷守恒定律. 2物體帶電的實質(zhì) 使物體帶電不是創(chuàng)造了電荷，使物體不帶電也不是消滅了電荷物體帶電的實質(zhì)是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物體間電荷的重新分配,特別提醒：中和現(xiàn)象是正、負電荷的結(jié)合過程，正、負電荷并沒有消失；正、負電子湮滅時，正、負電荷消失,半徑相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個半徑相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B接觸后移開 (1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？ (2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？ 思路探究 (1)不帶電小球C與A接觸后，A、C電量如何分 配？(2)帶電小球A、B所帶電性是否相同？,答案 (1)23 (2)21,(1)相同的金屬球帶同種電荷時，接觸時總電荷量平分 (2)相同的金屬球帶異種電荷時，接觸時電荷中和后將剩余電荷平分,3原來甲、乙、丙三物體都不帶電，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 1.6×1015C，丙物體帶電荷量的大小為8×1016C.則對于最 后乙、丙兩物體的帶電情況下列說法中正確的是( ) A乙物體一定帶有負電荷8×1016C B乙物體可能帶有負電荷2.4×1015C C丙物體一定帶有正電荷8×1016C D丙物體一定帶有負電荷8×1016C,AD,解析：甲、乙相互摩擦后，甲、乙?guī)У攘慨惙N電荷，由于甲物體帶正電1.6×1015C，則乙必帶負電1.6×1015C；乙與丙物體接觸后，電荷平分，故乙、丙兩物體各帶負電荷8×1016C，故選項AD正確,易錯易混對元電荷概念理解不清而出錯 范例 下列關(guān)于元電荷的說法中正確的是( ) A元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身 B所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍 C元電荷的值通常取e1.60×1019C D電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用實驗測得的,BCD,錯因分析 本題易錯選A,原因是對元電荷的概念理解不清,將元電荷與電子和質(zhì)子混淆 解析 本題考查了有關(guān)物理學(xué)史和對元電荷的理解,實驗得 出，所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是e的整數(shù)倍,這就是說，電荷是不能連續(xù)變化的物理量，電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根測得的,由以上可知答案為B、C、D.,真知灼見 元電荷是最小電荷量，通常取e1.6×1019 C,而電子和質(zhì)子是實物粒子，電子和質(zhì)子的電荷量為元電荷，所有帶電體的電荷量都等于元電荷的整數(shù)倍,