(浙江專用)2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 1-1 電荷及其守恒定律課件 新人教版選修3-1.ppt

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1、第1節(jié)電荷及其守恒定律,研究學(xué)考明確要求,基 礎(chǔ) 梳 理 1. 兩種電荷:用絲綢摩擦過的玻璃棒帶 ,用毛皮摩擦過的橡膠棒帶 。同種電荷相互 ,異種電荷相互 。 2摩擦起電:兩個物體互相摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,原來呈電中性的物體由于得到電子而帶 ,失去電子的物體則帶 。,正電,負(fù)電,排斥,吸引,負(fù)電,正電,3感應(yīng)起電 :當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時,由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或 帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶 電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶 電荷,這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng),利用 使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫做感應(yīng)起電

2、。 4摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)都是 的轉(zhuǎn)移。 特別提醒“中性”和“中和”是兩個完全不同的概念,“中性”是指原子或者物體所帶的正電荷和負(fù)電荷在數(shù)量上相等,對外不顯電性,表現(xiàn)為不帶電的狀態(tài)??梢?,任何不帶電的物體,實際上都帶有等量的異種電荷。,遠(yuǎn)離,異號,同號,靜電感應(yīng),自由電子,典 例 精 析 【例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)象使本來沒有電子和質(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相互摩擦后,可以帶上不等量異號電荷 C摩擦起電,可能是因為摩擦導(dǎo)致質(zhì)子從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體而造成的 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)

3、子數(shù)多于電子數(shù)而顯正電,解析摩擦起電的實質(zhì)是由于兩個物體的原子核對核外電子的束縛能力不相同,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)就會比電子數(shù)多,物體帶正電;若一個物體得到電子,其質(zhì)子數(shù)就會比電子數(shù)少,物體帶負(fù)電。 答案D,【例2】 如圖1所示,不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對金箔。當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時,以下說法正確的是() 圖1 AA端金箔張開,B端金箔閉合 B用手觸摸枕形導(dǎo)體后,A、B端金箔均閉合 C用手觸摸枕形導(dǎo)體后,將手和C都移走,兩對金箔均張開 D選項A中兩對金箔分別帶異號電荷,選項C中兩對金箔帶異號電荷,解析根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象,帶正電的導(dǎo)體C放在枕

4、形導(dǎo)體附近,在A端出現(xiàn)了負(fù)電荷,在B端出現(xiàn)了正電荷,這樣的帶電并不是導(dǎo)體中有新的電荷,只是電荷的重新分布,金箔上帶電相斥而張開,選項A錯誤;用手觸摸枕形導(dǎo)體后,B端不再是最遠(yuǎn)端,人是導(dǎo)體,人腳下的地球是最遠(yuǎn)端,這樣B端不再有電荷,金箔閉合,但A端仍帶負(fù)電荷,金箔仍張開,選項B錯誤;用手觸摸枕形導(dǎo)體后,只有A端帶負(fù)電,將手和C都移走,不再有靜電感應(yīng),A端所帶負(fù)電便會分布在整個枕形導(dǎo)體上,A、B端均帶有負(fù)電,兩對金箔張開,選項C正確;從以上分析看出,選項D錯誤。 答案C,使物體帶電的三種方式的實質(zhì)都是電子的轉(zhuǎn)移 (1)摩擦起電是由于不同物體束縛電子能力的不同,而使物體得或失電子,即電子從一個物體轉(zhuǎn)

5、移到另一個物體上。 (2)感應(yīng)起電是在電荷的相互作用下導(dǎo)體中的自由電荷從導(dǎo)體的一端轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體的另一端,使導(dǎo)體兩端分別帶上等量異種電荷。,即 學(xué) 即 練 1毛皮與橡膠棒摩擦后,毛皮帶正電,橡膠棒帶負(fù)電。這是因為() A空氣中的正電荷轉(zhuǎn)移到了毛皮上 B空氣中的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上 C毛皮上的電子轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上 D橡膠棒上的電子轉(zhuǎn)移到了毛皮上 解析摩擦起電的本質(zhì)是自由電子的轉(zhuǎn)移,毛皮帶正電,橡膠棒帶負(fù)電,所以是毛皮失去電子,橡膠棒得到電子,選C。 答案C,基 礎(chǔ) 梳 理 1內(nèi)容:電荷既不會 ,也不會 ,它只能從一個物體轉(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;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷

6、的總量 。這個結(jié)論叫做電荷守恒定律。 2現(xiàn)在表述:一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持 。,創(chuàng)生,消滅,保持不變,不變,典 例 精 析 【例3】 原來甲、乙、丙三物體都不帶電,今使甲、乙兩物體相互摩擦后,乙物體再與丙物體接觸,最后,得知甲物體帶正電荷1.61015 C,丙物體帶電荷量的大小為81016 C。則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況,下列說法中正確的是 () A乙物體一定帶有負(fù)電荷1.61015 C B乙物體可能帶有負(fù)電荷2.41015 C C丙物體一定帶有正電荷81016 C D丙物體一定帶有負(fù)電荷81016 C,解析由于甲、乙、丙原來都不帶電,甲、乙相互摩擦導(dǎo)

7、致甲失去電子而帶1.61015 C的正電荷,乙物體得到電子而帶1.61015 C的負(fù)電荷;乙物體與不帶電的丙物體相接觸,從而使一部分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上,故可知乙、丙兩物體都帶負(fù)電荷,由電荷守恒可知乙最終所帶負(fù)電荷1.61015 C81016 C81016 C,故D正確。 答案D,導(dǎo)體接觸帶電時電荷量的分配與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān),當(dāng)兩個完全相同的金屬球接觸后,電荷將平均分配,即最后兩個球一定帶等量的同種電荷。若兩個球原先帶同號電荷,電荷量相加后均分;若兩個球原先帶異號電荷,則電荷先中和再均分。,即 學(xué) 即 練 2半徑相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量,相隔一定的距離,今讓第三個半徑相同的不

8、帶電金屬小球C,先后與A、B接觸后移開。 (1)若A、B兩球帶同種電荷,接觸后兩球的電荷量大小之比為多大? (2)若A、B兩球帶異種電荷,接觸后兩球的電荷量大小之比為多大?,答案(1)23(2)21,基 礎(chǔ) 梳 理 1電荷量:電荷的 叫做電荷量,在國際單位制中它的單位是 ,簡稱庫。用符號C表示。 2元電荷: 、 所帶的電荷量是科學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量,這個最小的電荷量叫做元電荷。 3元電荷的值:e 。 所有帶電體的電荷量或者等于e,或者是e的 。電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實驗測得的。 4電子的比荷:電子的電荷量e與 之比,叫做電子的比荷

9、。,多少,庫侖,質(zhì)子,正電子,1.601019 C,整數(shù)倍,其質(zhì)量,典 例 精 析 【例4】 下列關(guān)于元電荷的說法中正確的是 () A元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身 B一個帶電體的帶電荷量可以為205.5倍的元電荷 C元電荷有正、負(fù)之分 D元電荷e的值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實驗測定的,解析元電荷是指電子或質(zhì)子所帶電荷量的大小,但元電荷不是帶電粒子,也沒有電性之說,A、C項錯誤;元電荷是最小的帶電單位,所有帶電體的帶電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍,B項錯誤;元電荷的電荷量e的值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實驗測定的,D項正確。 答案D,(1)所有帶電體的帶電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)

10、倍。 (2)質(zhì)子和電子所帶電荷量與元電荷相等,但不能說電子和質(zhì)子是元電荷。,即 學(xué) 即 練 3帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的 () A2.41019 C B6.41019 C C1.61018 C D4.01017 C,答案A,1下列說法中正確的是() A元電荷是電子所帶的電荷量 B所有帶電體的電荷量不一定等于元電荷的整數(shù)倍 C物體所帶電荷量可以是任意值 D元電荷的值通常取e1.601019C 解析所有帶電體的電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍,這就是說,電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。由以上分析可知選項D正確。 答案D,2如圖2所示,將帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時,枕形導(dǎo)體上

11、電荷的移動情況是() 圖2 A枕形導(dǎo)體中的正電荷向B端移動,負(fù)電荷不移動 B枕形導(dǎo)體中電子向A端移動,正電荷不移動 C枕形導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時分別向B端和A端移動 D枕形導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時分別向A端和B端移動,解析導(dǎo)體中自由電子可以自由移動,帶正電荷的是原子核,不能移動,故選項B正確。 答案B,3.(2018溫州教學(xué)質(zhì)量檢測)如圖3所示,取一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸。起初它們不帶電,貼下部的金屬箔是閉合的。現(xiàn)在把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A,下列說法正確的是(),圖3,AA的左端感應(yīng)出正電荷,B的右端感應(yīng)出負(fù)電荷 BA上的金屬箔張開,B上的金屬箔保持閉合 C把A和B分開,

12、然后移去C,A、B上的金屬箔仍保持張開 D先移去C,再把A和B分開,A、B上的金屬箔仍保持張開,解析由于物體C帶正電,根據(jù)靜電感應(yīng)規(guī)律,A的左端感應(yīng)出負(fù)電荷,B的右端感應(yīng)出正電荷,選項A錯誤;根據(jù)同種電荷相互排斥知,A、B上的金屬箔均張開,選項B錯誤;先把A、B分開,再移去C,A、B仍帶電,A、B上的金屬箔仍張開,選項C正確;若先移去C,此時A、B上的電荷中和,A、B均不帶電,其上的金屬箔均閉合,選項D錯誤。 答案C,4(2018河北保定檢測)如圖4所示,導(dǎo)體A帶電荷量為5q的正電荷,另一完全相同的導(dǎo)體B帶電荷量為q的負(fù)電荷,將兩導(dǎo)體接觸一會兒后再分開,則B導(dǎo)體帶的電荷量為() 圖4 Aq Bq C2q D4q,解析相同帶電體接觸后,電荷量先中和,后平分。故選項C正確。 答案C,5有兩個完全相同的帶電金屬小球A、B,分別帶有電荷量為QA 6.4109 C、QB 3.2109 C,讓兩個絕緣金屬小球接觸,在接觸過程中,電子如何轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移了多少個電子? 解析在接觸過程中,由于B球帶負(fù)電,其上多余的電子轉(zhuǎn)移到A球,中和A球上的一部分正電荷直至B球為中性不帶電,同時,由于A球上有凈正電荷,B球上的電子會繼續(xù)轉(zhuǎn)移到A球,直至兩球帶上等量的正電荷。,答案電子由球B轉(zhuǎn)移到球A3.01010個,

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