2022-2023年粤教版(2019)新教材高中物理必修3 第1章静电场的描述1.1静电现象课件

高中物理必修第三册粤教版\n第一节　静电现象\n1.判断物体是否带电的依据:物体具有了吸引的性质,我们就说它带了电,或有了电荷.2.三种起电方式(1)摩擦起电:用的方法使物体带电的过程叫作摩擦起电.相互摩擦的两个物体要选择不同的材料,比如丝绸和玻璃棒、毛皮和硬橡胶棒等,如图所示.1|各种起电方式轻小物体摩擦\n(2)接触起电:指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开,而使前者带上电荷的方式,如图所示.(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电荷,远离带电体的一端带电荷.这种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叫作静电感应,如图所示.异种同种\n导师点睛(1)在研究静电感应类问题时,应该注意引起静电感应的带电体,根据其是否移走,移走的先后顺序等进行具体分析.(2)摩擦起电适用于绝缘体,感应起电、接触起电适用于导体.\n1.电荷量(1)定义:物体所带的多少叫作电荷量.(2)单位:,简称库,符号.2.电荷的分类:自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷.3.元电荷:人们把一个电子(或质子)所带电荷量的绝对值叫作元电荷,用e表示.在科学研究中,常常用元电荷作为电荷量的单位.通常取e=C.4.比荷:电子的电荷量e与电子的质量之比,叫作电子的.电子的电荷量最早是由美国物理学家通过油滴实验测定的.2|元电荷电荷库仑C正电荷：用丝绸摩擦过的所带的电荷.负电荷：用毛皮摩擦过的所带的电荷.规定玻璃棒硬橡胶棒1.60×10-19比荷密立根\n易错警示(1)元电荷不是电荷,而是一个电荷量的单位;质子、电子是实物粒子,其所带电荷量都等于元电荷.(2)元电荷是自然界中最小的电荷量,电荷量不能连续变化,任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍.\n1.内容:电荷既不能被,也不能被,它们只能从一个物体转移到其他物体,或者从物体的一个部分转移到另一部分.在任何转移的过程中,电荷的保持不变.2.适用范围:电荷守恒定律不仅在一切宏观物理过程中成立,而且也是一切微观物理过程(或核反应过程)所普遍遵守的规律.3|电荷守恒定律创造消灭总量4|静电现象的解释1.摩擦起电的实质:从一个物体转移到另一个物体的过程.2.静电感应的实质:在带电体上的电荷的作用下,导体上的正负电荷分布,使电荷从导体的一部分转移到另一部分.电子重新导师点睛不论哪一种带电方式都没有创造电荷,也没有消灭电荷,本质都是电荷发生了转移.\n1.公元前600年左右,古希腊学者发现摩擦过的琥珀可以吸引轻小物体,说明轻小物体带了电.(    　)2.元电荷e的数值最早是由法国物理学家库仑测得的.(    　)3.用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒会相互吸引.(　　)提示:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,二者会相互吸引.4.两形状、材质相同的带电金属球相接触,分离后各自电荷量不变.(    　)提示:两形状、材质相同的带电金属球相接触,分离后两球电荷量相等,电性相同.5.带电体靠近金属导体时,导体上与带电体靠近的一端感应出异种电荷,另一端不会产生静电感应.(    　)判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”.✕✕✕✕提示:带电体靠近金属导体时,金属导体近端将带上异种电荷,远端将带上同种电荷.√\n1|三种起电方式的比较情境　许多人都有过以下经历:与他人握手或者手接触到金属物体时,有“触电”的刺痛感;早晨梳头时,头发越梳越乱,甚至“怒发冲冠”;晚上脱衣服时,会伴有蓝色闪光和“噼啪”响声,这些都是静电现象.摩擦起电是常见的使物体带电的方式,如图所示,先将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器的金属球,再使橡胶棒接触验电器的金属球.\n问题1.用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电还是负电?摩擦起电的实质是什么?提示:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,摩擦起电的实质是电子的转移.2.将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器的金属球,会发生什么现象?为什么?这属于哪种起电方式?提示:将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近验电器的金属球,会发现验电器的金属箔片张开了一定的角度.橡胶棒靠近验电器的金属球时,金属球感应出正电荷,金属箔片感应出负电荷,金属箔片由于带上同种电荷相互排斥而张开一定的角度.此种类型的起电方式是感应起电.\n3.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,又会发生什么现象?为什么?这属于哪种起电方式?提示:用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片会张开一定的角度.由于橡胶棒与金属球接触发生了电荷转移,金属箔片带上负电荷,金属箔片由于带有同种电荷相互排斥而张开一定的角度.此种类型的起电方式是接触起电.4.感应起电的实质是什么?绝缘体能否发生感应起电?提示:感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下,导体中的正、负电荷发生分离,电荷从导体的一部分转移到另一部分.导体中的电子能够自由移动,绝缘体中没有自由移动的电荷,所以导体能发生感应起电,而绝缘体不能.\n起电方式摩擦起电感应起电接触起电产生条件两不同绝缘体摩擦导体靠近带电体导体与带电体接触现象两物体带上等量异种电荷(与两物体形状无关)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原因不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同而发生电子的得失自由电子受带正(负)电物体的吸引(排斥)而靠近(远离)带电体自由电子受带正(负)电物体的吸引(排斥)而在两物体间发生转移实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移三种起电方式的比较\n感应起电的判断方法(1)当带电体靠近不带电的导体时,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,如图甲所示.(2)当导体接地时,该导体与地球可视为一个大导体,而且该导体可视为大导体近端,带异种电荷,地球就成为大导体远端,同种电荷流入大地,电荷分布如图乙、丙所示.导师点睛用手摸一下导体,再移开手指,相当于先把导体接地,然后再与大地断开.\n如图所示,带正电荷的球C靠近不带电的枕形金属导体AB的A端【1】,以下说法正确的是(　　)A.若先移走球C【2】,再将AB两部分从中间分开,则A端带负电,B端带正电B.保持球C的位置不动,用手去接触B端【3】,则A端带负电,B端带正电C.保持球C的位置不动,用手去接触A端【4】,则A端带负电,B端不带电D.若先移走球C,在移走球C的过程中,枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【5】\n信息提取【1】发生静电感应现象,A端是导体的近端,B端是导体的远端.【2】枕形导体中正、负电荷中和,A、B均不带电.【3】【4】不论手接触枕形导体的哪一端,接触后大地是远端,枕形导体是近端.【5】原子是由原子核和核外电子组成的,电子获得能量后,能挣脱原子核的束缚,但原子核中的质子带正电,不能移动.\n思路分析本题可按以下思路分析:(1)带正电荷的球C靠近不带电的枕形金属导体AB,根据静电感应规律【6】可判断A端、B端的带电情况.(2)保持球C的位置不动,用手接触A端或B端,根据静电感应规律【7】可判断A端、B端带电情况.(3)先移走球C,根据电荷守恒定律【8】可以判断导体AB的带电情况.\n解析枕形金属导体AB在带正电的小球附近,枕形金属导体AB上的自由电子会向其左端运动,导体的A端因有了多余的电子而带负电,B端因缺少电子而带正电(由信息【1】得到);若先移走球C,在移走球C的过程中,枕形金属导体中的负电荷向B端移动,中和B端的正电荷,然后两端都不带电(由信息【2】和【8】得到),再将AB两部分从中间分开,则A端不带电,B端不带电,选项A错误;保持球C的位置不动,当手接触枕形金属导体AB时,无论是用手去接触A端还是接触B端,大地都是远端,枕形导体都是近端,则A端带负电,B端不带电(由信息【3】和【7】得到),选项B错误,C正确;在移走球C的过程中,枕形金属导体中的负电荷(电子)向B端移动,带正电的原子核不能移动(由信息【5】得到),选项D错误.答案C\n接触起电过程中电子转移的规律(1)带正电荷的物体与带负电荷的物体接触,电子由带负电荷的物体转移到带正电荷的物体上.(2)带正电荷的物体与不带电的物体接触,电子由不带电的物体转移到带正电荷的物体上.(3)带负电荷的物体与不带电的物体接触,电子由带负电荷的物体转移到不带电的物体上.两相同带电体接触后电荷量的分配规律若两个完全相同的带电体所带电荷量分别为q1、q2(不包含正、负号),则有2|接触起电与电荷守恒定律的综合应用