高中物理選修3-1第1部分 第一章《靜電場》第1節(jié)《電荷 電荷守恒定律》教科

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歡迎進入物理課堂 第一章 理解教材新知 把握熱點考向 應用創(chuàng)新演練 第1節(jié) 知識點一 知識點二 知識點三 考向一 考向二 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時跟蹤訓練 1 自然界中有兩種電荷 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 2 使物體帶電的方式有三種 摩擦起電 感應起電 接觸起電 這三種起電方式的實質(zhì)都是電子在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移 3 電荷既不會創(chuàng)生 也不會消滅 在電荷的轉(zhuǎn)移過程中 總量保持不變 4 元電荷電荷量e 1 6 10 19C 所有帶電體的電荷量等于e或者e的整數(shù)倍 自學教材 1 摩擦起電通過使物體帶電的方法 2 電荷的電性及作用 1 電性 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶 2 作用 同種電荷相互 異種電荷相互 摩擦 正電 負電 排斥 吸引 3 電荷量 1 定義 電荷的多少 簡稱電量 2 單位 國際單位制中是庫侖 符號 C 常用單位及其換算關(guān)系 1C 106 C 109nC 4 原子的組成原子由原子核和組成 原子核由帶正電的和不帶電的組成 電子 質(zhì)子 中子 重點詮釋 1 摩擦起電的實質(zhì)相互摩擦的物體間由于電子的得失而使物體分別帶上等量異種電荷 起電的真正原因是物體之間電子的得失 2 對摩擦起電的微觀解釋不同的物質(zhì)的原子核對外層電子的束縛和吸引力不同 兩種不同的物質(zhì)相互摩擦時 由于摩擦力做功 使得束縛能力弱的物體失去電子而帶正電 吸引能力強的物質(zhì)得到電子而帶負電 1 關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象 下列說法正確的是 A 摩擦起電現(xiàn)象使本沒有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了電子和質(zhì)子B 兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后 同時帶上等量異種電荷C 摩擦起電 可能是因為摩擦導致質(zhì)子從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體而形成的D 絲綢摩擦玻璃棒時 電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上 玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯示帶正電 解析 摩擦起電實質(zhì)是由于兩個物體的原子核對核外電子的約束能力不相同 因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移 若一個物體失去電子 其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)多 我們說它帶正電 若一個物體得到電子 其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)少 我們說它帶負電 使物體帶電并不是創(chuàng)造電荷 答案 BD 自學教材 1 元電荷一個電子所帶電量的絕對值 是電荷的最小單位 記作 e 2 電荷守恒定律電荷既不能被創(chuàng)造 也不能被消滅 它們只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 也就是說 在任何自然過程中 電荷的代數(shù)和是的 1 6 10 19C 守恒 重點詮釋 1 對元電荷的理解 1 元電荷沒有正負之分 但電子和質(zhì)子的電量有正 負之分 電子或質(zhì)子的電量大小等于元電荷 但不是元電荷 2 任何帶電體所帶電量均為元電荷的整數(shù)倍 2 對電荷守恒定律的理解 1 起電過程本質(zhì) 微觀帶電粒子 如電子 在物體之間或物體內(nèi)部轉(zhuǎn)移 而不是創(chuàng)造電荷 2 守恒的廣泛性 電荷守恒定律同能量守恒定律一樣 是自然界中最基本的規(guī)律 任何電現(xiàn)象都不違背電荷守恒定律 涵蓋了包括近代物理實驗發(fā)現(xiàn)的微觀粒子在變化中遵守的規(guī)律 3 完全相同的導體球接觸帶電時電量分配原則形狀 大小都相同的導體接觸時會將電荷量平分 1 用帶電量為Q的金屬球與不帶電的完全相同的金屬球接觸 每個小球帶電量均為Q 2 且所帶電荷的性質(zhì)相同 2 用帶電量為Q1的金屬球與帶電量為Q2的完全相同的金屬球接觸 若兩球帶同種電荷 則每個小球所帶電量為總電量的一半 若兩球帶異種電荷 則先中和相同量的異號電荷 然后平分剩余電荷 2 一個帶電小球所帶電荷量為q 則q可能是 A 3 10 19CB 1 6 10 17CC 0 8 10 19CD 9 10 19C 解析 任何帶電體所帶的電荷量只能是元電荷e 1 6 10 19C的整數(shù)倍 由此可知 A C D均錯誤 B正確 答案 B 1 靜電感應當帶電體靠近不帶電的導體時 由于電荷的相互作用 使不帶電的導體兩端出現(xiàn)電荷的現(xiàn)象 2 感應起電利用使導體帶電的方法 3 感應起電的適用條件感應起電只適用于 絕緣體的電子因不能而不能感應起電 異種 靜電感應 導體 自由移動 自學教材 重點詮釋 1 感應起電的實質(zhì)導體內(nèi)部的電子在帶電體電荷的作用下發(fā)生移動 從而使導體兩端出現(xiàn)等量的異種電荷 3 帶電體為何能夠吸引輕小物體帶電物體因帶電對靠近它的輕小物體中的電子有吸引力或排斥力 即使輕小物體是絕緣體也會由于電介質(zhì)極化 使小物體靠近帶電體一端顯示出與帶電體相異的電荷 遠離一端為同種電荷 如圖1 1 1所示 這樣 對異種電荷的吸引力大于對同種電荷的排斥力 從而能吸引輕小物體 圖1 1 1 3 下列敘述正確的是 A 摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程B 接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程C 感應起電時 由于帶電體和被感應導體不接觸 所以一定是產(chǎn)生了電荷D 一對正負電子接觸后 電荷會消失 解析 摩擦起電 接觸起電 感應起電都是電荷的轉(zhuǎn)移 A C錯 B對 電子 湮滅 不是電子的消失 而是一個正電子結(jié)合一個負電子后整體不再顯示電性 D錯 答案 B 例1 如圖1 1 2所示 A B為相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導體 起初它們不帶電 在它們的下部貼有金屬箔片 C是帶正電的小球 下列說法正確的是 A 把C移近導體A時 A B上的金屬箔片都張開B 把C移近導體A 先把A B分開 然后移去C A B上的金屬箔片仍張開 圖1 1 2 C 先把C移走 再把A B分開 A B上的金屬箔片仍張開D 先把A B分開 再把C移走 然后重新讓A B接觸 A上的金屬箔片張開 而B上的金屬箔片閉合 審題指導 解答本題時應注意以下兩點 1 A B兩點的電性和電量特點 2 先把C移走和先把A B分開的區(qū)別 解析 雖然A B起初都不帶電 但帶正電的導體C對A B內(nèi)的電荷有力的作用 使A B中的自由電子向左移動 從而使A端積累了負電荷 B端積累了正電荷 其下部貼有的金屬箔片因為接觸帶電 也分別帶上了與A B同種的電荷 由于同種電荷間的斥力 所以金屬箔片都張開 A正確 答案 AB C只要一直在A B附近 先把A B分開 A B將帶等量異種的感應電荷 此時即使再移走C 因A B已經(jīng)絕緣 所帶電荷量也不能變 故金屬箔片仍張開 B正確 但如果先移走C A B上的感應電荷會馬上中和 不再帶電 所以箔片都不會張開 C錯 先把A B分開 再移走C A B仍然帶電 但重新讓A B接觸后 A B上的感應電荷完全中和 箔片都不會張開 D錯 1 感應起電成功的關(guān)鍵在于先分開導體 而不能先移走帶電體 2 用感應起電的方法使物體帶電 無論兩物體的形狀和大小是否相同 兩物體總是帶等量異號電荷 如圖1 1 3所示 將帶電棒移近兩個不帶電的導體球 兩個導體球開始時互相接觸且對地絕緣 下述幾種方法中能使兩球都帶電的是 A 先把兩球分開 再移走棒B 先移走棒 再把兩球分開C 先將棒接觸一下其中的一球 再把兩球分開D 棒的帶電荷量不變 兩導體球不能帶電 圖1 1 3 解析 帶電棒移近兩個不帶電的導體球時 由于靜電感應 甲 乙兩球帶上異種電荷 此時應先分開兩球再移走帶電棒 兩球才能帶電 A正確 B錯誤 先將棒接觸一下其中一球 則兩導體球分開后均帶電 且電性相同 故C正確 D錯誤 答案 AC 例2 有兩個完全相同的帶電金屬小球A B 分別帶電荷量為QA 6 4 10 9C QB 3 2 10 9C 讓這兩個小球接觸 在接觸過程中 電子如何轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)移了多少個 審題指導 解答本題時應注意以下兩點 1 兩個完全相同的金屬小球 接觸后平分總電量 2 參與轉(zhuǎn)移的是導體中的自由電子 答案 由B球轉(zhuǎn)移到A球3 1010 若用一個不帶電的相同小球C先后與A B接觸以后再分開 則A B帶電量各是多少 解析 A與C接觸后 平分總電量QA 故A球帶電3 2 10 9C C球帶電量為QC 3 2 10 9C C與B再接觸后 總電量為0 故C與B分開后 C B均不帶電 答案 3 2 10 9C0 點擊下圖片進入 隨堂基礎(chǔ)鞏固 點擊下圖片進入 課時跟蹤訓練 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全