1.1静电现象 学案－2021年粤教版（新教材）物理必修第三册

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1、第一节第一节 静电现象静电现象 学习目标 1.知道三种起电方式，知道什么是静电感应现象.2.知道元电荷的概念，掌握元电荷的数值.3.理 解电荷守恒定律.4.会从微观的角度，结合电荷守恒定律分析三种起电方式 一、三种起电方式 1摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电的过程，相互摩擦的两个物体一般选择不同的材料 2接触起电：带电物体与不带电物体，通过电荷传导，原来不带电物体带上电荷 3感应起电：由于电荷间相互吸引或排斥，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 静电感应：由于受附近带电体影响而引起导体中正负电荷重新分布的现象 二、元电荷 1电荷量：物体所带电荷数量的多少单位：库仑，符

2、号是 C. 2电子带有最少的负电荷，质子带有最少的正电荷，它们的电荷量的绝对值相等电子的电荷量最早由密 立根通过油滴实验测得 3元电荷：电子或质子所带电荷量的绝对值叫元电荷，其数值 e1.6010 19 C. 4比荷：带电粒子的电荷量与其质量的比值 三、电荷守恒定律 电荷守恒定律：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其他物体，或者从物体的 一部分转移到另一部分；在任何转移过程中，电荷的总量保持不变 四、静电现象的解释 1摩擦起电的实质：电子从一个物体转移到另一个物体 2静电感应的实质：在带电体上的电荷的作用下，导体上的正负电荷重新分布，使电荷从导体的一部分转 移到另一部分

3、1判断下列说法的正误 (1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为正电荷从丝绸转移到玻璃棒上( ) (2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程( ) (3)两种不同物质组成的物体相互摩擦使物体带电，是由于两物体的原子核对核外电子束缚的能力不 同( ) (4)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( ) (5)元电荷就是最小的带电体( ) (6)某一带电体的电荷量可能等于 510 19 C( ) 2带正电的物体 C 靠近不带电的枕形导体 AB，如图 1 所示，A 端将带 电，B 端将带 电 图 1 答案 负 正 一、三种起电方式 导学探究 (1

4、)如图 2 所示，取一对用绝缘柱支持的导体 A 和 B，使它们彼此接触起初它们不带电，贴在下部的金属 箔片均是闭合的 图 2 把带正电荷的物体 C 移近导体 A，金属箔片有什么变化？ 这时把 A 和 B 分开，然后移去 C，金属箔片是否闭合？ 再让 A 和 B 接触，又会看到什么现象？ (2)带正电的物体 A 与不带电的物体 B 接触，使物体 B 带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？ 答案 (1)C 移近导体 A，A、B 下部的金属箔片都张开； 金属箔片仍张开，但张角变小； A、B 接触，金属箔片都闭合 (2)正电荷，在这个过程中，有电子从物体 B 转移到物体 A. 知识深化 1三种

5、起电方式的比较 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生 条件 两个不同物体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电体接触时 现象 两个物体带上等量异 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 实质 均为自由电子在物体之间或物体内部的转移 2.感应起电的操作步骤 步骤 图示(以 C 带正电为例) 使带电体 C 靠近接触的两导体 A、B 保持 C 不动，用绝缘工具分开 A、B 移走C， 则A带上与C电性相反的电荷， B 带上与 C 电性相同的电荷 命题角度 1 摩擦起电 (2019 融水中学高二段考)不带电的玻璃棒与丝绸，相互摩擦后都带上了电，如

6、图 3 所示其原因是 ( ) 图 3 A丝绸创造了负电荷 B玻璃棒创造了正电荷 C玻璃棒上有些电子转移到丝绸上 D丝绸上有些电子转移到玻璃棒上 答案 C 解析 不带电的玻璃棒与丝绸，相互摩擦后玻璃棒带正电，丝绸带负电，是因为玻璃棒上有些电子转移到 丝绸上，玻璃棒由于失去电子带正电，丝绸由于得到电子带负电，故选 C. 命题角度 2 感应起电 (多选)如图 4 所示，取一对用绝缘柱支持的不带电的导体 A 和 B，使他们彼此接触，现在把带正电 荷的物体 C 移近导体 A，发现贴在 A、B 下部的金属箔都张开，下列说法正确的是( ) 图 4 A此时 A 带负电荷，B 带正电荷 B此时 A 和 B 都带

7、负电荷 CA 和 B 分开后移去 C，A、B 上的金属箔仍保持张开 D先移去 C，再把 A 和 B 分开，A、B 上的金属箔仍保持张开 答案 AC 解析 导体 A 和 B 接触时，将带正电荷的物体 C 移近导体 A，由于静电感应，导体 A 带负电荷，导体 B 带 正电荷，A 正确，B 错误；若 A、B 分开后移去 C，导体 A 带负电荷，导体 B 带正电荷，故 A、B 上的金属 箔仍保持张开，C 正确；先移去 C，再把 A、B 分开，则 A、B 上的负、正电荷中和，导体 A、B 不带电， 故 A、B 上的金属箔将闭合，D 错误 二、元电荷 电荷守恒定律 导学探究 (1)在摩擦起电过程中，一个物

8、体带上了正电荷，另一个物体带上了负电荷，该过程是否创造了电荷？在一 个封闭的系统中，电荷的总量会增多或减少吗？ (2)物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是 410 19 C 吗？ (3)电子和质子就是元电荷吗？ 答案 (1)摩擦起电的过程并没有创造电荷一个封闭的系统中，电荷的总量保持不变 (2)物体所带的电荷量不是任意的，它只能是 1.6010 19 C 的整数倍由于 41019 C 不是 1.601019 C 的整数倍，所以物体所带的电荷量不能是 410 19 C. (3)元电荷是最小的电荷量，不是实物粒子；电子和质子是实物粒子，不是元电荷 知识深化 1起电过程的实质是物体

9、中正、负电荷的分离或转移在分离、转移过程中电荷的总量保持不变也就是 说，起电过程就是物体所带电荷量的重新分配 2电荷守恒定律和能量守恒定律一样，都是自然界中最基本的守恒定律，任何带电现象都不能违背电荷守 恒定律 3电荷的中和并不是指电荷消失，而是指带等量异种电荷的两物体接触时，经过电子的转移，物体达到电 中性的过程 4元电荷 (1)元电荷是最小的电荷量，而不是实物粒子，元电荷无正、负之分 (2)虽然质子、电子所带的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷 完全相同的两金属小球 A、B 带有相同大小的电荷量，相隔一定的距离，让第三个完全相同的不带 电金属小球 C，先后与 A、B 接触后移开

10、(1)若 A、B 两球带同种电荷，接触后两球带电荷量大小之比为多大？ (2)若 A、B 两球带异种电荷，接触后两球带电荷量大小之比为多大？ 答案 (1)23 (2)21 解析 (1)设 A、B 带电荷量均为 q，则 A、C 接触后，A、C 带电荷量为 qA1qC11 2q. C 与 B 接触后，B、C 带电荷量为 qB1qC2 q1 2q 2 3 4q. 故 A、B 带电荷量大小之比为qA1 qB1 1 2q 3 4q 2 3. (2)设 A 带正电荷，B 带负电荷，且所带电荷量大小均为 Q. 则 C 与 A 接触后，A、C 带电荷量为 QAQC1 2Q. C 与 B 接触后，B、C 带电荷量

11、为 QBQC 1 2QQ 2 1 4Q， 故 A、B 带电荷量大小之比为 QA QB 1 2Q 1 4Q 2 1. 接触起电时电荷量的分配规律 1导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关 2当两个完全相同的金属球接触后，电荷量将平均分配 (1)若两个完全相同的金属球最初带同种电荷，接触后电荷量相加后均分；(2)若两个完全相同的金属球最初 带异种电荷，则接触后电荷先中和再均分 三、验电器的原理和使用 验电器的两种应用方式及原理 1带电体接触验电器：当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金 属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开，如图 5 甲

12、2带电体靠近验电器：当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷，而 金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，两个金属箔片在斥力作用下张开，如图乙 图 5 如图 6 所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，关于这一 现象，下列说法正确的是( ) 图 6 A两片金属箔片上带异种电荷 B两片金属箔片上均带负电荷 C金属箔片上有电子转移到玻璃棒上 D将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起 答案 C 解析 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，若将其接触验电器的金属球，此时两片金属箔片上均带正电荷， 故 A、B 错误；在此过程中，金属箔片上有电子转移到玻璃

13、棒上，故 C 正确；移走玻璃棒后，金属箔片仍 带电，不会立即合在一起，故 D 错误 1(摩擦起电)关于摩擦起电现象，下列说法正确的是( ) A摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中创生了电子和质子 B两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后，同时带上等量同种电荷 C丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电 D摩擦起电是摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的 答案 C 解析 摩擦起电现象的实质是电子的转移，而不是电荷的创生，故 A 错误；两种不同材料的不带电绝缘体 互相摩擦后，同时带上等量异种电荷，故 B 错误；丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒转移到丝绸上

14、，玻璃 棒因质子数多于电子数而显正电，故 C 正确；摩擦起电是摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形 成的，故 D 错误 2.(感应起电)(多选)如图 7 所示，不带电的枕形导体的 A、B 两端各贴有一对金属箔当枕形导体的 A 端靠 近一带负电导体 C 时( ) 图 7 AA 端金属箔张开，B 端金属箔闭合 B用手触摸枕形导体后(手不移开)，A 端金属箔仍张开，B 端金属箔闭合 C用手触摸枕形导体后，将手移开再移走 C，两对金属箔均张开 D选项 A 中两对金属箔分别带异种电荷，选项 C 中两对金属箔带同种电荷 答案 BCD 解析 带负电的导体 C 靠近枕形导体时，由于静电感应，A 端带正电

15、荷，B 端带负电荷，两金属箔均因带同 种电荷相斥而张开，选项 A 错误；用手触摸枕形导体后(手不移开)，B 端不是最远端了，B 端不再带电荷， 金属箔闭合，选项 B 正确；用手触摸枕形导体时，只有 A 端带正电荷，先将手移开，再将 C 移走后，不再 有静电感应，A 端所带正电荷便分布在枕形导体上，A、B 端均带有正电荷，两对金属箔均张开，选项 C 正 确；从以上分析可看出选项 D 正确 3(元电荷与电荷量)(多选)关于电荷量，以下说法中正确的是( ) A物体所带的电荷量可以为任意实数 B物体所带的电荷量只能是某些特定值 C物体带电荷量为1.6010 9 C，这是因为失去了 1.01010个电子

16、 D物体所带电荷量的最小值为 1.6010 19 C 答案 BCD 解析 物体带电的原因是电子的得失，带正电是因为失去了电子，带负电是因为得到了电子物体所带电 荷量是不能连续变化的，只能是 e1.6010 19 C 的整数倍 4.(验电器)如图 8 所示，金属球 A 带正电，将 A 靠近验电器上的金属小球 B，则( ) 图 8 A验电器的金属箔不会张开，因为球 A 没有和 B 接触 B验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电 C验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电 D验电器的金属箔张开，因为验电器下部的两片金属箔片都带上了正电 答案 D 解析 带正电的金属球 A 靠近验电器上的

17、金属小球 B， 由于静电感应， B 球带负电， 验电器的金属箔带正电， 故两片金属箔片因带同种电荷相互排斥而张开，D 正确 5(电荷守恒定律的应用)有三个相同的金属小球 A、B、C，其中小球 A 带有 q2.010 5 C 的正电荷，小 球 B、C 不带电，现在让小球 C 先与球 A 接触后取走，再让小球 B 与球 A 接触后分开，最后让小球 B 与小 球 C 接触后分开，最终三球的带电荷量分别为 qA C，qB C，qC C. 答案 510 6 7.5106 7.5106 解析 小球 C 先与球 A 接触后分开，则 qAqCq 21.010 5 C，再让小球 B 与球 A 接触后分开，则 q A qBqA 2 510 6 C；最后让小球 B 与小球 C 接触后分开，则 qBqCqBqC 2 7.510 6 C.