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1、静电场静电场第一章第一章1电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律第一章第一章学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计6课课 时时 作作 业业8课堂知识构建课堂知识构建5易错案例剖析易错案例剖析7学习目标定位学习目标定位知道自然界中只有两种电荷知道自然界中只有两种电荷知道元电荷的概念，认识各种起电方法及实质知道元电荷的概念，认识各种起电方法及实质掌握电荷守恒定律掌握电荷守恒定律课堂情景切入课堂情景切入梳过干燥头发的塑料梳子能吸引轻小物体，我们通常说它们带了电或有了电荷。物体经过摩擦之后为什么会带电？知识自主梳理知识
2、自主梳理电荷及相互作用电荷及相互作用 1.两种电荷自然界中只存在两种电荷，即_电荷和_电荷。(1)正电荷：用丝绸摩擦过的_所带的电荷叫做正电荷。(2)负电荷：用毛皮摩擦过的_所带的电荷叫做负电荷。2相互作用同种电荷相互_，异种电荷相互_ 。正正 负负 玻璃棒玻璃棒橡胶棒橡胶棒 排斥排斥吸引吸引正电正电负电负电相等相等电中性电中性三种起电方式三种起电方式1.接触起电指一个带电的金属导体跟另一个_的金属导体_后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式(如图)。不带电不带电接触接触2摩擦起电两个物体相互摩擦时，一些束缚不紧的_从一个物体转移到另一个物体上，使得原来呈电中性的物体由于得到_而带负电，失去_
3、的物体带正电。(如图)电子电子电子电子电子电子3感应起电(1)自由电子：金属中离原子核_的能脱离原子核的束缚而在金属中_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_或_，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_电荷，远离带电体的一端带_电荷的现象。(3)感应起电：利用_使金属导体带电的过程(如图)。较远较远自由活动自由活动吸引吸引排斥排斥异种异种同种同种静电感应静电感应表述一：电荷既不会_，也不会_，它只能从物体的一部分转移到_，或者从一个物体转移到_。在转移的过程中，电荷的总量_。表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和_。电荷守恒定律电
4、荷守恒定律创生创生消灭消灭另一部分另一部分另一个物体另一个物体保持不变保持不变保持不变保持不变元电荷元电荷1.电荷量电荷的多少。其国际制单位是_，简称库，用_表示。2元电荷最小的电荷量，即_所带的电荷量，用e表示。e_C，最早由美国物理学家_测得。库仑库仑C电子电子1.61019密立根密立根质量质量 1.761011重点难点突破重点难点突破一、三种起电方式的比较方式方式内容内容摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触起电产生产生及条件及条件两不同绝缘体摩擦时两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时导体靠近带电体时导体与带电导导体与带电导体接触时体接触时现象现象两物体带上等量异种两物体带上等量异
5、种电荷电荷导体两端出现等量异导体两端出现等量异种电荷，且电性与原种电荷，且电性与原带电体带电体“近异远同近异远同”导体上带上与导体上带上与带电体相同电带电体相同电性的电荷性的电荷原因原因不同物质的原子核对不同物质的原子核对核外电子的束缚力不核外电子的束缚力不同而发生电子得失同而发生电子得失导体中的自由电子受导体中的自由电子受带正带正(负负)电物体吸引电物体吸引(排斥排斥)而靠近而靠近(远离远离)自由电荷在带自由电荷在带电体与导体之电体与导体之间发生转移间发生转移举例举例摩擦后的毛皮与橡胶摩擦后的毛皮与橡胶棒分别带正电和负电棒分别带正电和负电放于电场中的导体两放于电场中的导体两端带有等量异种电荷
6、端带有等量异种电荷验电器的工作验电器的工作原理原理实质实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移均为电荷在物体之间或物体内部的转移特别提醒(1)感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断开接地线)然后再移去带电体。(2)摩擦起电中对原子核外电子束缚能力差的物体失去电子而带正电，对原子核外电子束缚能力强的物体得到电子而带负电。如图所示的现象为感应起电，为什么发生感应起电的是导体而不是绝缘体？答案：感应起电的实质是在带电体电荷的作用下，物体上的自由电荷的转移，只有导体上的电子(或正、负离子)才能自由移动，而绝缘体上的电子不能自由地移动。所以，导体能发生感应起电，而绝缘体不能。二、电荷守恒定律1守恒的广
7、泛性电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律。物体的起电过程，其本质都是电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配。不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷。2“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遇达到电中性的过程。带有等量异种电荷的金属球接触后会发生电荷的中和，此时电荷被消灭了吗？答案：中和时，系统所带电荷的代数和不变，电荷并没有消失，只是正、负电荷数值相等，对外显电中性。三、验电器与静电计的区别与联系验电器验电器静电计静电计原理原理同
8、号电荷相互排斥，带电越多，排同号电荷相互排斥，带电越多，排斥力越大，金属箔片被排斥的张角斥力越大，金属箔片被排斥的张角越大越大同号电荷相互排斥，导体间电势差同号电荷相互排斥，导体间电势差(电压电压)越大、排斥力越大，指针偏角越大、排斥力越大，指针偏角越大越大作用作用判断物体是否带电以及所带电荷的判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少种类和多少粗略测量两导体间电势差粗略测量两导体间电势差(电压电压)的大的大小小联系联系静电计是验电器通过改造得来的，两者原理相同静电计是验电器通过改造得来的，两者原理相同使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正
9、确的是()答案：B解析：把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷。B项正确。课堂知识构建课堂知识构建考点题型设计考点题型设计如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是()对起电方式的理解对起电方式的理解A把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张
10、开C先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合解析：(1)C移近A时，带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端积累了正电荷，其下部的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷。由于同种电荷间的斥力，所以金属箔片都张开，A正确。(2)C靠近后保持不动，把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量的异种感应电荷，此时即使再移走C，因A、B已经绝缘，所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开，B正确。(3)先移走C，再把A
11、、B分开，A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下吸引中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C错。(4)先把A、B分开，移走C，然后重新让A、B接触，A、B所带的异种电荷马上中和，箔片都不会张开，D错。答案：AB(惠安一中20132014学年高二上学期期中)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法错误的是()A笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和B摩擦使笔套带电C笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷D圆环被吸引到
12、笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力答案：A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，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明()A小球上原有的负电荷逐渐消失了B在此现象中，电荷不守恒C小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律 对电荷守恒定律、元电荷的理解对电荷守恒定律、元电荷的理解解析：绝缘小球上的负电荷减少是由于电子通过潮湿的空气导电转移到外界，小球上电荷量减少，但是这些电子并没消失；就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，仍遵循电荷守恒定律。答案：CD(湖南浏阳一中、醴陵一中20
13、132014学年高二上学期联考)关于对元电荷的理解，下列说法正确的是()A元电荷就是电子或质子B元电荷是指电荷量跟电子所带电荷量数值相等的带电体C元电荷是指带电量为1.601019C的带电体D带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍答案：D解析：电子和质子是实实在在的粒子，而元电荷只是一个电量单位，不是带电体，电子和质子带电量都等于元电荷的值，A、B、C选项错误；带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，选项D正确。某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律。 开放开放探究探究 根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：(1)步骤二的实验现象，说明_ _；(2)步骤三的实验现象
14、，说明_ _；(3)该研究性实验_(选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律。解析：解答本题时应明确起电板经摩擦后的带电情况，还要理解验电器金属箔片张开和闭合的原因。用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷。步骤二中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象故箔片张开，步骤三中两块板同时插入空心金属球，总电荷量为零，不发生静电感应现象，故箔片不张开，该实验能验证电荷守恒定律。答案：(1)起电板使验电器感应起电(2)两块板带有等量异种电荷(3)能点评：在电荷转移和重新分配的过程中，整个系统电荷是守恒的，实验中箔片张开后又闭合，验证了电荷守恒定律的正确性。在干燥的天气里，用梳子梳头发的
15、时候，头发会不听指挥，顺着梳子飞起来(如图)，这时如果将梳子浸入水中片刻再梳，头发就服贴了。试解释这一现象。答答案案：梳梳头头发发时时由由于于摩摩擦擦起起电电，梳梳子子和和头头发发上上产产生生异异种种电电荷荷，又又由由于于异异种种电电荷荷相相互互吸吸引引，使使得得头头发发顺顺着着梳梳子子飞飞了了起起来来。梳梳子子浸浸入入水水中中后后再再梳梳，潮潮湿湿的的梳梳子子能能将将头头发发上上的的静静电电导导走走，也也就不再出现上面的现象。就不再出现上面的现象。易错案例剖析易错案例剖析易错点：对感应起电中的远端的理解不清导致错误。案例：如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关S接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B()A不带电B带正电C带负电 D不能确定易错分析：对于绝缘柱支持的导体B，由于静电感应，其左端带负电，右端带正电。左端接地，左端电荷被导走，导体B带正电，故选B。正确解答：在感应起电的过程中，远端带同种电荷，近端带异种电荷。将B的左端接地后，B和地球组成了一个大导体，地球是导体的远端，故B成了近端，带负电。正确答案：C
