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1、第一节静电现象核心素养 明目标 核心素养学习目标物理观念知道两种电荷、电荷量的概念及其单位，知道三种起电方式及电荷守恒定律，能解释简单的静电现象。科学思维掌握三种起电的实质，理解电荷守恒定律，能用原子结构模型和电荷守恒定律分析静电现象解决简单的问题。科学探究会做探究感应起电的实验，会分析静电感应现象。科学态度与责任通过对三种起电方式的学习和对电荷守恒定律的理解，养成观察、比拟、归纳分析的良好的科学态度。知识点一各种起电方式1摩擦起电两个物体相互摩擦时，电子从一个物体转移到另一个物体，原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，丧失电子的物体那么带正电。2感应起电(1)自由电子：金属中离原子核较远的
2、能脱离原子核的束缚而在金属中自由活动的电子。(2)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异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷的现象。(3)感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。3接触起电：带电体接触导体时，电荷转移到导体上，使导体带同种性质的电荷。三种起电的实质都是电子的转移。自然界中只有两种电荷：正电荷和负电荷。1：思考辨析(正确的打“，错误的打“)(1)一导体靠近带正电的物体，其靠近端带负电。()(2)带电体靠近导体，导体感应起电，拿走带电体，导体仍然带电。()(3)玻璃棒和丝绸摩擦后玻璃棒带正电说明
3、丝绸上的正电荷移动到玻璃棒上。()知识点二元电荷1电荷量：用来表示物体所带电荷数量的多少，其单位是库仑，简称库，用符号 C 表示。2元电荷：(1)人们把一个电子(或质子)所带电荷量的绝对值叫作元电荷，用 e表示，计算中，常取 e1019 C。(2)对元电荷的三点理解：a 元电荷没有正、负之分，也不是实物粒子；b 质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等，但不能说它们是元电荷；c电荷量不能连续变化，自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍。3比荷：电子的电量 e与电子的质量 me之比，叫作电子的比荷。虽然电荷有正负，但这里的电荷量取绝对值，因此比荷只有正数。电子的比荷为eme1011C/kg。
4、知识点三电荷守恒定律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，或者从物体的一局部转移到另一局部；在任何转移过程中，电荷的总量保持不变，这个规律叫作电荷守恒定律。2在发生正、负电荷转移的过程中，电荷的代数和不变，所以电荷守恒定律的另一种表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。“电荷的中和 是指电荷的种类和数量到达异号、等量，这时正、负电荷的代数和为0。2：思考辨析(正确的打“，错误的打“)(1)元电荷就是电子。()(2)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可以创造电荷。()3：填空有两个相同的绝缘金属小球A、B，
5、其中小球 A 带有 3103 C 的正电荷，小球 B 带有 1103 C 的负电荷。当把 A、B 球接触后再分开，A 球带 1103 C的正电荷，B 球带 1103 C 的正电荷。知识点四静电现象的解释1摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体的过程。2静电感应的实质是电荷从导体的一局部转移到另一局部。3电荷既不能被创造，也不能被消灭，只是发生了转移。考点 1三种起电方式验电器从 18 世纪起，人们开始经常使用一种叫作验电器的简单装置来检测物体是否带电。玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一根导体棒的下端，棒的上端穿过绝缘的瓶塞从瓶口伸出(图甲)。如果把金属箔换成指针，并用金属制作外壳，这
6、样的验电器又叫作静电计(图乙)。甲乙验电器和静电计观察：(1)当带电体靠近导体棒的上端时，金属箔片是否张开？(2)产生该现象的原因是什么？提示：(1)张开。(2)产生了静电感应，两金属箔片带同种电荷受排斥力而张开。1三种起电方式的比拟摩擦起电感应起电接触起电产生条件两种物体相互摩擦导体靠近带电体导体与带电体接触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)自由电荷在带电体与导体之间发生转移2三种起电方式的本质三种起电方
7、式都不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到了另一个物体，或者从物体的一局部转移到了另一局部，它们的本质都是电荷的转移，电荷总量保持不变。摩擦起电【典例 1】(多项选择)关于摩擦起电现象，以下说法中正确的选项是()A摩擦起电使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷C摩擦起电，可能是摩擦时导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电BD摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移。假设一个物体失去电子，其质子数比电子
8、数多，我们说它带正电；假设一个物体得到电子，其质子数比电子数少，我们说它带负电，使物体带电并不是创造出了电荷，故B、D 正确，A、C 错误。感应起电【典例 2】如下图，不带电的金属导体A 和 B 放在绝缘支柱上并相互接触，带正电的小球C 靠近 A，以下说法中正确的选项是()A假设先将 A、B 分开，再移走 C，A 带正电，B 带负电B假设先将 A、B 分开，再移走 C，B 带正电，A 带负电C假设先将 C 移走，再把 A、B 分开，A 带正电，B 带负电D假设先将 C 移走，再把 A、B 分开，B 带正电，A 带负电思路点拨(1)“带正电的小球 C 靠近 A发生的应是感应起电现象。(2)“先将
9、 A、B 分开，再移走 C，A、B 将带等量异种电荷。B带正电的小球 C 靠近 A 端，由于感应起电，A 端带负电，B 端带正电，将 A、B 分开，再移走 C，那么 A 整体带负电，B 整体带正电，故 A 错误，B 正确；带正电的小球C 靠近 A 端，由于感应起电，A 端带负电，B 端带正电，将 C移走，A、B 上的电荷又马上中和，不再带电，再把 A、B 分开，A、B 都不带电，故 C、D 错误。应选 B。感应起电的判断方法(1)当带电体靠近导体时，导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，如图甲所示。(2)导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带
10、异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，如图乙、丙所示。甲乙丙跟进训练 角度一摩擦起电1使物体带电的方式有三种：摩擦起电、接触起电和感应起电。以下关于使物体带电的方式的论述中，正确的选项是()A用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮和橡胶棒都带上了负电荷B用丝绸摩擦玻璃棒时，丝绸上的电子因摩擦而转移到了玻璃棒上C摩擦起电和感应起电都是两个或几个物体接触时发生的D接触起电和感应起电都是电荷的转移而非电荷的创造D用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子因摩擦而转移到了橡胶棒上，可见毛皮失去电子带上了正电荷，橡胶棒得到电子带上了负电荷，A 错误；用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子因摩擦而转移到了丝绸上，B 错误；摩擦起
11、电和接触起电都是两个或几个物体接触时发生的，而感应起电不是接触时产生的，C 错误；电荷不是凭空产生的，接触起电和感应起电都是电荷的转移而非电荷的创造，D 正确。角度二感应起电2如下图，用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电的验电器的金属小球 a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c 后拿开橡胶棒，这时验电器小球a 和金箔 b 的带电情况是()Aa 带正电，b 带负电Ba 带负电，b 带正电Ca、b 均带正电Da、b 均带负电C毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷，靠近不带电的验电器的小球时，发生静电感应，从而使小球a 端感应出了正电荷，b 端感应了负电荷。当用手接触金属杆时，导走了负电荷，拿掉橡胶棒后，正
12、电荷不再被橡胶棒的负电荷吸引，分布到小球和金属杆及验电器的金属箔片上，所以C 正确。考点 2对电荷守恒的理解与应用如下图，左边是一个原先不带电的导体，右边C 是后来靠近导体的带正电金属球。假设用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B 两局部，这两局部所带电荷量的数值分别为QA、QB。试探究：(1)QA与 QB的电性？(2)QA与 QB的大小关系？提示：(1)QA带正电荷，QB带负电荷。(2)QA与 QB的数值总相等，原因是电荷总量是守恒的。1对“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接触到达电
13、中性的过程。2电荷守恒定律的两种描述(1)表述一：电荷既不会被创造，也不会被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一局部转移到另一局部，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。(2)表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。3对电荷守恒定律的理解(1)电荷守恒定律是自然界重要的根本定律之一。(2)“总量的含义，指电荷的代数和。(3)两个物体之间或物体的两局部之间能够转移的是自由电荷。(4)起电过程的实质是物体中正、负电荷的别离和转移。(5)电荷中和的实质是正、负电荷的结合。(6)在别离、转移、结合等过程中，电荷的总量保持不变。4两金属导体接触后电荷量的分配规律(1)当
14、两个带电导体材料、形状不同时，接触后再分开，假设无中和，那么只能使两者均带电，但无法确定电荷量的多少。(2)假设两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q1、q2，那么有假设带同种电荷?金属球相接触?总电荷量平分?即均带电q1q22假设带异种电荷?金属球相接触?先中和再平分?即均带电|q1q2|2【典例 3】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA109 C，QB109 C，让两绝缘金属小球接触。在接触后，A、B 带电荷量各是多少？此过程中电子发生了怎样的转移，转移了多少电荷量？思路点拨：(1)A、B 两小球带异种电荷，接触后要先中和后平分。(2)电子在转移过程中电荷总量保持不
15、变。解析 接触后两小球带电荷量QA QB QAQB2错误!109C，在接触过程中，电子由B 球转移到 A 球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带 QB 的正电荷。这样，共转移的电子电荷量为：QQBQB109109109 C。答案 109 C电子由 B 球转移到了 A 球，109 C 电荷量用电荷量分配原那么解题时的考前须知(1)电荷均分的前提条件是两导体完全相同。(2)不同的导体接触后再分开，每个导体上所带电荷量不满足平均分配规律，所带电荷量与导体大小、形状有关。跟进训练 3(多项选择)把两个完全相同的金属球A 和 B 接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥。那么A、B 两球原来
16、的带电情况可能是()A带有等量异种电荷B带有不等量异种电荷C带有等量同种电荷D一个带电，另一个不带电BCD两个完全相同的金属球假设带有等量的异种电荷，接触后将均不带电，假设带不等量异种电荷，或带同种电荷，或一个带电，另一个不带电，接触后均带同种电荷，两球间存在相互排斥力，故B、C、D 正确，A 错误。1如图，充气后的气球在头发上摩擦，再靠近不带电的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，可观察到易拉罐会朝气球方向滚动，关于这一现象，以下说法正确的选项是()A易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相反B易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相反C气球对易拉罐远、近两侧的作用力均为吸引力D气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等A根据静电感应，靠近气球一侧与气球带异种电荷，远离一侧与气球带同种电荷，A 正确，B 错误；气球对易拉罐远侧为斥力，近侧为吸引力，并且对近侧的力大于远侧的力，C、D 错误。应选 A。2(多项选择)一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带的负电荷几乎不存在了。这说明()A小球上原有的负电荷彻底消失了B在此现象中，电荷不守恒C小球上负电荷减少的主要原
