高二物理魯科版選修3-1課件：第1部分 第1章 第1節(jié)《靜電現(xiàn)象及其微觀解釋》

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歡迎進(jìn)入物理課堂 1 使物體帶電的三種方式 摩擦起電 接觸起電 感應(yīng)起電 2 用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電 用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶負(fù)電 3 任何方式起電的實(shí)質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移 在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中 電荷總量不變 自學(xué)教材 1 電荷的電性及作用 1 電性 用絲綢摩擦過(guò)的琉璃棒帶 用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶 2 作用 同種電荷相互 異種電荷相互 正電 負(fù)電 排斥 吸引 2 起電方法如圖1 1 1所示 圖1 1 1 重點(diǎn)詮釋 1 三種起電方式的比較 2 驗(yàn)證物體是否帶電的兩種方法 1 將質(zhì)量很輕的物體 例如紙片 頭發(fā) 放在它周圍 如果被吸引則帶電 不被吸引則不帶電 2 將待檢驗(yàn)物體靠近或接觸驗(yàn)電器的金屬球 根據(jù)金箔是否張開(kāi)可判斷該物體是否帶電 圖1 1 2 1 如圖1 1 2所示 用起電機(jī)使金屬球A帶上正電 靠近不帶電的驗(yàn)電器B 則 A 驗(yàn)電器金屬箔不張開(kāi) 因?yàn)榍駻沒(méi)有和B接觸B 驗(yàn)電器金屬箔張開(kāi) 因?yàn)檎麄€(gè)驗(yàn)電器都帶上了正電 C 驗(yàn)電器金屬箔張開(kāi) 因?yàn)檎麄€(gè)驗(yàn)電器都帶上了負(fù)電D 驗(yàn)電器金屬箔張開(kāi) 因?yàn)轵?yàn)電器下部箔片都帶上了正電解析 A球帶正電 靠近驗(yàn)電器B時(shí)發(fā)生靜電感應(yīng) 使驗(yàn)電器金屬桿上端帶負(fù)電 下端金屬箔片帶上正電而張開(kāi) 故選D 答案 D 自學(xué)教材 1 原子結(jié)構(gòu)物質(zhì)由分子 離子等微粒組成 原子由原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子組成 原子核由中子和質(zhì)子組成 中子呈電中性 質(zhì)子帶 電子帶 原子的與相等 呈電中性 因此 物體不顯電性 原子 正電 負(fù)電 電子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 2 電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造 也不能消滅 只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 在任何轉(zhuǎn)移的過(guò)程中 不變 3 物體帶電的實(shí)質(zhì)物體帶電的實(shí)質(zhì)是的轉(zhuǎn)移 電荷的總量 電子 重點(diǎn)詮釋 1 對(duì)原子結(jié)構(gòu)的理解 1 原子由原子核和核外電子組成 原子核內(nèi)部的質(zhì)子帶正電 核外電子帶負(fù)電 原子核相對(duì)穩(wěn)定 核內(nèi)質(zhì)子不能脫離原子核 在起電時(shí) 轉(zhuǎn)移的都是核外電子 2 電子帶的電荷量是最小值 其數(shù)值為e 1 6 10 19C 物體所帶的電量一定是電子電荷量的整數(shù)倍 2 完全相同的導(dǎo)體球接觸帶電時(shí)電量分配原則形狀 大小都相同的導(dǎo)體接觸時(shí)會(huì)將電荷量平分 1 用帶電量為Q的金屬球與不帶電的金屬球接觸 每個(gè)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的金屬球接觸 若兩球帶同種電荷 則每個(gè)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(hào)電荷 然后平分剩余電荷 2 M和N是兩個(gè)都不帶電的物體 它們互相摩擦后 M帶正電荷1 60 10 19C 下列判斷正確的有 A 在摩擦前M和N的內(nèi)部沒(méi)有任何電荷B 摩擦過(guò)程中電子從N轉(zhuǎn)移到MC N在摩擦后一定帶負(fù)電荷1 60 10 19CD N在摩擦過(guò)程中失去1 60 10 19C個(gè)電子 解析 M和N相互摩擦 M帶正電是因?yàn)镸對(duì)核外電子的束縛能力小而失去核外電子的結(jié)果 由于電荷守恒 故N一定帶等量負(fù)電荷 選項(xiàng)C正確 答案 C 自學(xué)教材 1 靜電的應(yīng)用 1 原理 同種電荷相互 異種電荷相互 利用靜電力控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)或分布 2 應(yīng)用 靜電應(yīng)用有 靜電噴霧 靜電除塵 吸引 激光打印 靜電噴涂 排斥 2 靜電的防護(hù) 1 靜電危害產(chǎn)生原因 靜電力和 2 防護(hù)方法 盡快把靜電導(dǎo)走 如印刷車間內(nèi)保持適當(dāng)?shù)?油罐車尾裝有 傳送帶上鍍銀等 靜電火花 濕度 鐵鏈 重點(diǎn)詮釋 對(duì)靜電的理解與防止途徑在生產(chǎn)和生活中 靜電的應(yīng)用十分廣泛 如 靜電復(fù)印 靜電噴涂 靜電除塵 靜電滅菌等 但靜電也可能是隱形殺手 它的危害是會(huì)產(chǎn)生電火花 如油罐車運(yùn)油時(shí) 因?yàn)橛团c金屬油罐的振蕩摩擦?xí)a(chǎn)生靜電的積累 所以達(dá)到一定程度會(huì)產(chǎn)生火花放電 容易引爆燃油 引起事故 防止靜電的途徑主要有 1 避免產(chǎn)生靜電 如在可能情況下選用不容易產(chǎn)生靜電的材料 2 避免靜電的積累 產(chǎn)生的靜電要設(shè)法導(dǎo)走 如增加空氣濕度 接地等 3 在下列措施中 利用靜電的是 防止靜電的是 A 飛機(jī)輪子上搭地線B 印染車間保持濕度C 復(fù)印圖片D 電工鉗柄裝有絕緣套 解析 飛機(jī)在飛行中與空氣摩擦?xí)r 飛機(jī)外表面聚集了大量靜電荷 降落時(shí)會(huì)對(duì)地面人員帶來(lái)危害及火災(zāi)隱患 因此飛機(jī)降落時(shí)要及時(shí)導(dǎo)走機(jī)身聚集的靜電 采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導(dǎo)電橡膠制造輪胎 在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電 靜電給車間帶來(lái)火災(zāi)隱患 為防止火災(zāi)發(fā)生 其中安全措施之一就是車間保持濕度 從而通過(guò)濕潤(rùn)的空氣及時(shí)導(dǎo)走靜電 在復(fù)印圖片環(huán)節(jié)中 剛好需要應(yīng)用靜電 在電工鉗柄裝有絕緣套是防止導(dǎo)電 保護(hù)電工的安全 答案 CA B 圖1 1 3 例1 如圖1 1 3所示 A B為相互接觸的用絕緣支架支持的金屬導(dǎo)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(shuō)法正確的是 A 把C移近導(dǎo)體A時(shí) A B上的金屬箔片都不張開(kāi)B 把C移近導(dǎo)體A 先把A B分開(kāi) 然后移去C A B上的金屬箔片仍張開(kāi)C 先把C移走 再把A B分開(kāi) A B上的金屬箔片仍張開(kāi)D 先把A B分開(kāi) 再把C移走 然后重新讓A B接觸 A上的金屬箔片張開(kāi) 而B(niǎo)上的金屬箔片閉合 審題指導(dǎo) 解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn) 1 明確導(dǎo)體A B接觸與C球靠近時(shí)感應(yīng)電荷的分布 2 明確先分開(kāi)導(dǎo)體A B再移走C球時(shí)A B的帶電情況 3 明確先移走C球再分開(kāi)導(dǎo)體A B時(shí)A B的帶電情況 解析 1 C移近A時(shí) 帶正電的小球C對(duì)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(dòng) 使得A端積累了負(fù)電荷 B端積累了正電荷 其下部貼有的金屬箔片 也分別帶上了與A B同種性質(zhì)的電荷 由于同種電荷間的斥力 所以金屬箔片都張開(kāi) A錯(cuò)誤 2 C靠近后保持不動(dòng) 把A B分開(kāi) A B上的電荷因受C的作用力不可能中和 因而A B仍帶等量的異種感應(yīng)電荷 此時(shí)即使再移走C 因A B已經(jīng)絕緣 所帶電荷量也不會(huì)變 金屬箔片仍 張開(kāi) B正確 3 先移走C 再把A B分開(kāi) A B上的感應(yīng)電荷會(huì)馬上在其相互之間的引力作用下吸引中和 不再帶電 所以箔片都不會(huì)張開(kāi) C錯(cuò) 4 先把A B分開(kāi) 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(yīng)電荷完全中和 箔片都不會(huì)張開(kāi) D錯(cuò) 答案 B 感應(yīng)起電是利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程 其實(shí)質(zhì)是電荷間的相互作用 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 使電荷在導(dǎo)體中轉(zhuǎn)移 1 使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器 驗(yàn)電器的箔片張開(kāi) 如圖1 1 4中表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況 正確的是 圖1 1 4 解析 把帶電金屬球移近不帶電的驗(yàn)電器 若金屬球帶正電 則將導(dǎo)體上的自由電子吸引上來(lái) 這樣驗(yàn)電器的上部將帶負(fù)電 箔片帶正電 若金屬球帶負(fù)電 則將導(dǎo)體上的自由電子排斥到最遠(yuǎn)端 這樣驗(yàn)電器的上部將帶正電 箔片帶負(fù)電 選項(xiàng)B正確 答案 B 答案 見(jiàn)解析 兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體相互接觸后平分電荷量 若為異種電荷 則先中和一部分電荷 然后把剩余電荷平分 若為同種電荷 則電荷量先相加再平分 2 有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A B 分別帶有電量QA 6 4 10 9C QB 3 2 10 9C 讓兩個(gè)絕緣金屬小球接觸 在接觸過(guò)程中 共轉(zhuǎn)移的電量為多少 在接觸過(guò)程中 電子由B球轉(zhuǎn)移到A球 將自身電荷中和后 繼續(xù)轉(zhuǎn)移 使B球帶QB 的正電 這樣 共轉(zhuǎn)移的電量為 Q QB QB 3 2 10 9C 1 6 10 9C 4 8 10 9C答案 4 8 10 9C 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全