2017教科版高中物理選修(3-1)第一章《靜電場》word學(xué)案(88頁)

1、第一章第一章靜電場靜電場第1節(jié)電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律要點一三種起電方式的區(qū)別和聯(lián)系摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)生及條件兩不同絕緣體摩擦?xí)r導(dǎo)體靠近帶電體時帶電導(dǎo)體和導(dǎo)體接觸時現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠同”導(dǎo)體上帶上與帶電體相同電性的電荷原因不同物質(zhì)的原子核對核外電子的束縛力不同而發(fā)生電子轉(zhuǎn)移導(dǎo)體中的自由電子受到帶正(負)電物體吸引(排斥)而靠近(遠離)電荷之間的相互排斥實質(zhì)電荷在物

2、體之間和物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移要點二要點二接觸起電的電荷分配原則兩個完全相同的金屬球接觸后電荷會重新進行分配，如圖1－1－2所示電荷分配的原則是：兩個完全相同的金屬球帶同種電荷接觸后平分原來所帶電荷量的總和；帶異種電荷接觸后先中和再平分圖1－1－21.“中性”與“中和”之間有聯(lián)系嗎？“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)可見，任何不帶電的物體，實際上其中

3、都帶有等量的異種電荷；“中和”是指兩個帶等量異種電荷的物體，相互接觸時，由于正負電荷間的吸引作用，電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，最后都達到中性狀態(tài)的一個過程2電荷守恒定律的兩種表述方式的區(qū)別是什么？(1)兩種表述：①電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，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)移的過程中，電荷的總量保持不變②一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的(2)區(qū)別：第一種表述是對物體帶電現(xiàn)象規(guī)律的總結(jié)，一

4、個原來不帶電的物體通過某種方法可以帶電，原來帶電的物體也可以使它失去電性(電的中和)，但其實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，電荷的數(shù)量并沒有減少第二種表述則更具有廣泛性，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，近代物理實驗發(fā)現(xiàn)，由一個高能光子可以產(chǎn)生一個正電子和一個負電子，一對正負電子可同時湮滅，轉(zhuǎn)化為光子在這種情況下，帶電粒子總是成對產(chǎn)生或湮滅，電荷的代數(shù)和不變，即正負電子的產(chǎn)生和湮滅與電荷守恒定律并不矛盾.一、電荷基本性質(zhì)的理解【例

5、1】絕緣細線上端固定，A2.410－19CB－6.410－19CC－1.610－18CD4.010－17C答案A解析任何帶電體的電荷量都只能是元電荷電荷量的整數(shù)倍，元電荷電荷量為e＝1.610－19C選項A中電荷量為32倍，B中電荷量為4倍，C中電荷量為10倍D中電荷量為250倍也就是說B、C、D選項中的電荷量數(shù)值均是元電荷的整數(shù)倍所以只有選項A是不可能的.題型一題型一常見的帶電方式常見的帶電方式如圖1所示，圖1有一帶正電的驗電器，當一

6、金屬球A靠近驗電器的小球B(不接觸)時，驗電器的金箔張角減小，則()A金屬球A可能不帶電B金屬球A可能帶負電C金屬球A可能帶正電D金屬球A一定帶負電思維步步高金屬箔片的張角為什么減??？金屬箔片上所帶電荷的性質(zhì)和金屬球上帶電性質(zhì)有何異同？如果A帶正電會怎樣？不帶電會怎樣？帶負電會怎樣？解析驗電器的金箔之所以張開，是因為它們都帶有正電荷，而同種電荷相排斥張開角度的大小決定于它們電荷量的多少如果A球帶負電，靠近驗電器的B球時，異種電荷相互吸引

7、，使金箔上的正電荷逐漸“上移”，從而使兩金箔夾角減小如果A球不帶電，在靠近B球時，發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象使A球電荷發(fā)生極性分布，靠近B球的端面出現(xiàn)負的感應(yīng)電荷，而背向B球的端面出現(xiàn)正的感應(yīng)電荷A球上的感應(yīng)電荷與驗電器上的正電荷發(fā)生相互作用因距離的不同而表現(xiàn)為吸引作用，從而使金箔張角減小答案AB拓展探究如果該題中A帶負電，和B接觸后張角怎么變化？答案張角變小題型二題型二電荷守恒定律電荷守恒定律有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷

8、量為QA＝6.410－9C，QB＝－3.210－9C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？思維步步高為什么要求兩個小球完全相同？當帶異種電荷的帶電體接觸后會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？接觸后各個小球的帶電性質(zhì)和帶電荷量有何特點？轉(zhuǎn)移的電子個數(shù)和電荷量有什么關(guān)系？解析在接觸過程中，由于B球帶負電，其上多余的電子轉(zhuǎn)移到A球，這樣中和A球上的一部分電荷直至B球為中性不帶電，同時，由于A球上有凈余正電荷，B球上的電子會繼續(xù)轉(zhuǎn)移到A球