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1、第一章静电场第一章静电场 第第1节电荷及其守恒定律节电荷及其守恒定律 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接静电植绒静电植绒 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 利利用用静静电电在在布布底底以以及及其其他他材材料料的的面面上上栽栽植植短短纤纤维维，或或在在布布底底上上栽栽植植花花纹纹，叫叫做做静静电电植植绒绒右右图图是是静静电电植植绒绒的的工工作作示示意意图图.1是是一一块块接接高高压压直直流流电电源源(4050 kV)正正极极的的金金属属平平板板，2是是一一个个接接高高压压直直流流电电源源负负极极的的金金属属网网框框，上上面
2、面放放着着绒绒毛毛用用黏黏合合剂剂涂涂成成花花纹纹的的纺纺织织品品紧紧贴贴着着金金属属板板当当接接通通高高压压电电源源以以后后，金金属属网网和和金金属属板板之之间间就就形形成成很很强强的的电电场场开开动动马马达达使使卷卷轴轴3和和4转转动动，纺纺织织品品就就匀匀速速地地经经过过强强电电场场绒绒毛毛在在电电场场中中被被极极化化，接接近近下下面面金金属属板板的的一一端端带带负负电电，远远离离金金属属板板的的一一端端带带正正电电，从从而而下下端端受受到到金金属属板板的的吸吸引引，上上端端受受到到金金属属网网的的吸吸引引而而直直立立起起来来由由于于绒绒毛毛上上端端与与金金属属网网接接触触，正正电电荷荷
3、被被中中和和，失失去去了了金金属属网网对对它它的的吸吸引引力力，便便在在它它下下方方金金属属板板引引力力的的作作用用下急速落到纺织品上下急速落到纺织品上 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接落落到到纺纺织织品品上上涂涂有有黏黏合合剂剂的的地地方方的的绒绒毛毛被被粘粘住住，落落到到纺纺织织品品上上其其他他地地方方的的绒绒毛毛，所所带带的的负负电电荷荷被被纺纺织织品品中中和和后后带带上上了了正正电电荷荷，并并在在电电场场力力的的作作用用下下又又回回到到金金属属网网，金金属属网网再再中中和和它它所所带带的的正正电电荷荷这这样样反反复复下下去去，我我们们就就可可以以看
4、看到到纺纺织织品品上上涂涂有有黏黏合合剂剂的的地地方方植植上上了了很很多多绒绒毛毛，并并随随着着纺纺织织品品的的运运动动构构成成了精致的图案了精致的图案 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景导入情景导入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接1摩摩擦擦过过的的物物体体具具有有_轻轻小小物物体体的的性性质质，说说明明物物体带了电，这种带电方式叫体带了电，这种带电方式叫_2用用丝丝绸绸摩摩擦擦过过的的玻玻璃璃棒棒带带_，丝丝绸绸则则带带有有等等量量的的_，这这是是因因为为_上上的的部部分分电电子子转转移移到到_上上；用用毛毛皮皮摩摩擦擦过过的的
5、橡橡胶胶棒棒带带_，毛毛皮皮带带 _， 这这 是是 因因 为为 _上上 的的 电电 子子 转转 移移 到到_上上3金金属属中中离离原原子子核核最最远远的的电电子子往往往往会会脱脱离离原原子子核核的的束束缚缚而在金属中自由活动，成为而在金属中自由活动，成为_吸引吸引摩擦起电摩擦起电正电正电负电荷负电荷玻璃棒玻璃棒丝绸丝绸负电负电正电正电毛皮毛皮橡胶棒橡胶棒自由电子自由电子 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接4电荷和电荷守恒电荷和电荷守恒(1)自自然然界界中中只只存存在在两两种种电电荷荷：_电电荷荷和和_电电荷荷电电荷荷间间的的作作用用规规律律是是：同同种种电电
6、荷荷相相互互_，异异种种电电荷荷相互相互_电荷的多少叫电荷的多少叫_(2)静静电电感感应应：把把电电荷荷移移近近不不带带电电的的导导体体，可可以以使使靠靠近近带带电电体体的的一一端端带带_，远远离离带带电电体体的的一一端端带带_，这这种种现现象象叫叫做做静静电电感感应应利利用用静静电电感感应应使使物物体体带带电电叫叫_起电起电(3)电电荷荷既既不不能能创创造造，也也不不能能消消灭灭，只只能能从从一一个个物物体体转转移移到到另另一一个个物物体体，或或者者从从物物体体的的一一部部分分_到到另另一一部部分分在转移过程中，电荷的在转移过程中，电荷的_保持不变保持不变正正负负排斥排斥吸引吸引电荷量电荷量
7、异号电荷异号电荷同号电荷同号电荷感应感应转移转移总量总量 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接(4)带电实质：物体带电的实质是带电实质：物体带电的实质是_5元元电电荷荷：e_C，所所有有带带电电体体的的电电荷荷量量等于等于_或者或者_电电子子的的电电荷荷量量与与质质量量的的比比叫叫做做电电子子的的_，电电子子的的比荷为比荷为_.得失电子得失电子1.601019ee的整数倍的整数倍比荷比荷1.761011 C/kg 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景
8、切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接一、电荷一、电荷1两种电荷两种电荷(1)物物体体带带电电：物物体体有有了了吸吸引引轻轻小小物物体体的的性性质质，我我们们就就说说它带了电，或有了电荷它带了电，或有了电荷(2)两种电荷：自然界中只存在两种电荷两种电荷：自然界中只存在两种电荷正正电电荷荷：用用丝丝绸绸摩摩擦擦过过的的玻玻璃璃棒棒所所带带的的电电荷荷叫叫做做正正电电荷荷负负电电荷荷：用用毛毛皮皮摩摩擦擦过过的的橡橡胶胶棒棒所所带带的的电电荷荷叫叫做做负负电电荷荷 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接(3)自自由由电电子子和和离离子子：
9、金金属属中中离离原原子子核核最最远远的的电电子子往往往往会会脱脱离离原原子子核核的的束束缚缚而而在在金金属属中中自自由由活活动动，这这种种电电子子叫叫做做自自由由电电子子失失去去这这种种电电子子的的原原子子便便成成为为带带正正电电的的离离子子，简简称称正正离离子子；得到电子的原子便成为带负电的离子，称为负离子得到电子的原子便成为带负电的离子，称为负离子(4)电电荷荷间间的的相相互互作作用用规规律律：同同种种电电荷荷相相互互排排斥斥，异异种种电电荷相互吸引荷相互吸引 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接2起电的三种方式起电的三种方式(1)摩擦起电摩擦起电当当两两
10、个个物物体体互互相相摩摩擦擦时时，一一些些束束缚缚得得不不紧紧的的电电子子往往往往从从一一个个物物体体转转移移到到另另一一个个物物体体，于于是是原原来来呈呈电电中中性性的的物物体体由由于于得得到到电电子子而而带带负负电电，失失去去电电子子的的物物体体则则带带正正电电如如毛毛皮皮摩摩擦擦橡橡胶胶棒棒，橡橡胶胶棒棒得得到到电电子子带带负负电电；丝丝绸绸摩摩擦擦玻玻璃璃棒棒，玻玻璃璃棒棒失失去去电电子子带带正电其本质都是发生了电子的转移正电其本质都是发生了电子的转移 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接(2)感应起电感应起电当当一一个个带带电电体体靠靠近近导导体体时
11、时，由由于于电电荷荷间间相相互互吸吸引引或或排排斥斥，导导体体中中的的自自由由电电荷荷便便会会趋趋向向或或远远离离带带电电体体，使使导导体体靠靠近近带带电电体体的的一一端端带带异异号号电电荷荷，远远离离带带电电体体的的一一端端带带同同号号电电荷荷这这种种现现象象叫叫做做静静电电感感应应利利用用静静电电感感应应使使金金属属导导体体带带电电的的过过程程叫叫做感应起电做感应起电 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 如如上上图图所所示示，将将带带正正电电荷荷的的球球C移移近近导导体体A时时，A、B上上的的金属箔片将张开金属箔片将张开 (3)接触起电接触起电 一一个个
12、物物体体带带电电时时，电电荷荷之之间间会会相相互互排排斥斥，如如果果接接触触另另一一个个导导体体，电电荷荷会会转转移移到到这这个个导导体体上上，使使这这个个导导体体也也带带电电，这这种方式称为接触起电种方式称为接触起电验验电电器器和和带带电电体体接接触触时时，正正是是因因为为接接触触起起电电，带带电电体体的的一一部部分电荷转移到验电器上，使验电器的指针张开分电荷转移到验电器上，使验电器的指针张开 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 电电荷荷量量分分配配：接接触触起起电电时时，两两个个物物体体最最终终的的电电荷荷量量分分配配很很复复杂杂，大大多多靠靠实实验验才
13、才能能确确定定，但但有有一一种种情情况况能能确确定定电电荷荷量量分分配配，即即两两个个完完全全相相同同的的导导体体球球相相互互接接触触后后把把剩剩余余电电荷荷量量平分平分 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 例例1 绝绝缘缘细细线线上上端端固固定定，下下端端悬悬挂挂一一轻轻质质小小球球a，a的的表表面面镀镀有有铝铝膜膜，在在a的的近近旁旁有有一一绝绝缘缘金金属属球球b，开开始始时时a、b都都不不带带电，如图所示现使电，如图所示现使b带电，则带电，则() 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接Aab之间不发生相互作用之间不发生相
14、互作用Bb将吸引将吸引a，吸住后不放开，吸住后不放开 Cb立即把立即把a排斥开排斥开Db先吸引先吸引a，接触后又把，接触后又把a排斥开排斥开 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接解解析析：带带电电体体有有吸吸引引轻轻小小物物体体的的本本领领，接接触触后后a、b带带同同种种电荷而相互排斥选电荷而相互排斥选D.答案：答案：D点点评评：由由于于a的的表表面面镀镀有有铝铝膜膜，当当a、b接接触触后后发发生生了了接接触触起起电，电，a、b带同种电荷相互排斥而分开带同种电荷相互排斥而分开 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接变变 式式迁迁
15、 移移1电电视视机机的的玻玻璃璃荧荧光光屏屏表表面面经经常常有有许许多多灰灰尘尘，这这主主要要是是因为因为()A这是灰尘的自然堆积这是灰尘的自然堆积B玻璃有极强的吸附灰尘的能力玻璃有极强的吸附灰尘的能力C电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘D电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接变变 式式迁迁 移移解析：解析：带电体具有吸引轻小物体的性质带电体具有吸引轻小物体的性质答案：答案：D 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接
16、二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律1内容内容电电荷荷既既不不能能创创造造，也也不不能能消消灭灭，只只能能从从一一个个物物体体转转移移到到另另一一个个物物体体，或或者者从从物物体体的的一一部部分分转转移移到到另另一一部部分分，在在转转移移过过程程中中，电电荷荷的的总总量量保保持持不不变变这这个个结结论论叫叫做做电电荷荷守守恒恒定定律律2电荷守恒定律的另一种表述电荷守恒定律的另一种表述一一个个与与外外界界没没有有电电荷荷交交换换的的系系统统，电电荷荷的的代代数数和和总总是是保保持不变的持不变的 情景导入情景导入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接3定律的含义定律的含义(1)电荷守恒
17、定律是自然界中最基本的守恒定律之一电荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一(2)两两个个物物体体之之间间或或物物体体的的两两部部分分之之间间能能转转移移的的是是自自由由电电子子(3)起起电电过过程程实实质质上上是是物物体体中中正正、负负电电荷荷的的分分离离和和转转移移的的过程过程(4)电电荷荷的的中中和和现现象象实实质质上上是是正正、负负电电荷荷的的结结合合过过程程，但但在分离、转移、结合等过程中电荷的总量保持不变在分离、转移、结合等过程中电荷的总量保持不变 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接例例2 2导导体体球球A带带5Q的的正正电电荷荷，另另一一完完全
18、全相相同同的的导导体体球球B带带Q的的负负电电荷荷，将将两两导导体体接接触触一一会会儿儿后后再再分分开开，则则B导导体体球球的的带带电荷量为电荷量为()AQBQC2QD4Q 情景导入情景导入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接变变 式式迁迁 移移2完完全全相相同同的的两两个个金金属属小小球球A、B带带有有相相等等的的电电荷荷量量，相相隔隔一一定定的的距距离离，现现让让第第三三个个完完全全相相同同的的不不带带电电的的金金属属小小球球先先后后与与A、B接触后再移开接触后再移开(1)若若A、B两两球球带带同同种
19、种电电荷荷，接接触触后后A、B两两球球的的带带电电荷荷量之比为量之比为_(2)若若A、B两两球球带带异异种种电电荷荷，接接触触后后A、B两两球球的的带带电电荷荷量之比为量之比为_ 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景导入情景导入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接变变 式式迁迁 移移变变 式式迁迁 移移 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接三、元电荷三、元电荷 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景导入情景导入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接例
20、例3 3科科学学家家在在研研究究原原子子、原原子子核核及及基基本本粒粒子子时时，为为了了方方便便，常常常常用用元元电电荷荷作作为为电电荷荷量量的的单单位位，关关于于元元电电荷荷，下下列列论论述述正正确的是确的是()A把质子或电子叫元电荷把质子或电子叫元电荷B1.61019 C的电荷量叫元电荷的电荷量叫元电荷C电电子子带带有有最最小小的的负负电电荷荷，其其电电荷荷量量的的绝绝对对值值叫叫元元电电荷荷D质子带有最小的正电荷，其电荷量的值叫元电荷质子带有最小的正电荷，其电荷量的值叫元电荷 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接解解析析：元元电电荷荷不不是是电电荷荷，它
21、它是是指指电电荷荷所所带带的的电电荷荷量量，电电荷荷量量1.61019 C称称为为元元电电荷荷，质质子子和和电电子子都都不不是是元元电电荷荷，它它们们所带电荷量的绝对值是元电荷所带电荷量的绝对值是元电荷答案：答案：BCD 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接变变 式式迁迁 移移3小小华华有有一一次次不不小小心心购购买买了了盗盗版版的的物物理理参参考考书书，做做练练习习时时，他他发发现现有有一一个个关关键键数数字字看看不不清清，拿拿来来问问老老师师，如如果果你你是是老老师，你认为可能是下列几个数字中的哪一个师，你认为可能是下列几个数字中的哪一个()A6.21019 C B6.41019 CC6.61019 C D6.81019 C 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景切入情景切入 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接
