高中物理选修3-1第1章电场第1节

第一章静电场第一节电荷及其守恒定律要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试1．知道自然界中存在两种电荷且电荷间存在相互作用．2．了解使物体带电的三种方法，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质．(重点＋难点)3．掌握电荷守恒定律，会运用该定律解决实际问题．(重点)4．认识元电荷，知道电荷量不能连续变化．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试一、电荷的种类及相互作用1．种类自然界中只有__________电荷．用丝绸摩擦过的玻璃棒带_______，用毛皮摩擦过的橡胶棒带______．2．作用同种电荷相互_______，异种电荷相互______．正负两种正电负电排斥吸引要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试二、物体的三种带电方式1．摩擦起电两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的_______从一个物体转移到另一个物体上，使得原来呈电中性的物体由于得到电子而带_______，失去电子的物体带______的现象．2．感应起电(1)自由电子金属中离原子核_______的能脱离原子核的束缚而在金属中______________的电子．电子负电正电较远自由活动要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试(2)静电感应当一个带电体靠近导体时，由于____________________________，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带______电荷，远离带电体的一端带______电荷的现象．(3)感应起电利用____________使金属导体带电的过程．电荷间的相互吸引或排斥异种同种静电感应要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试3．接触起电一个带电物体接触另一个导体时，____________________________，使这个导体也带电，这种带电方式称为接触起电．4．三种带电方式的本质是：____________．三、电荷守恒定律电荷既不会________，也不会_______，它只能从一个物体_________另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的________保持不变．电荷会转移到这个导体上电荷的转移创生消灭转移到总量要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试四、电荷量1．电荷量：电荷的多少叫电荷量，在国际单位制中，单位是_______，简称_____，符号为C.2．元电荷：科学实验发现的最小电荷量就是_______所带的电荷量．这个最小的电荷量叫做_________电荷，用_______表示，其值为1.60217733×10－19C，在我们的计算中，可取e＝_____________．所有带电体的电荷量或者等于______或者是___的整数倍．3．比荷：电子的_______与电子的_________之比，叫做电子的比荷．库仑库电子元e1.60×10－19Cee电荷量质量要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试元电荷是一种电荷吗？提示：不是．元电荷是电荷量，是带电体所带电荷量的最小值．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试一、三种起电方式比较和分析1．三种起电方式的比较摩擦起电感应起电接触起电产生两种不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时现象两绝缘体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷导体带上与带电导体相同的电荷要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试摩擦起电感应起电接触起电原因不同物质对电子的束缚能力不同，导致相互摩擦时出现电子的得失．束缚能力强的得电子，带负电；束缚能力弱的失电子，带正电导体中的自由电荷(电子)在电荷的相互作用下发生转移，使电荷重新分布，结果使导体靠近带电体一端与带电体所带的电荷电性相反；远离带电体一端与带电体所带电荷电性相同，即“近异远同”在电荷的相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上实质电荷在物体之间或物体内部的转移要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试2.感应起电的方法：(1)方法一，如图甲所示：①将一对用绝缘柱支持的导体A和B(均不带电)，彼此接触；②把带电的物体C移近导体A；③先把A和B分开，然后移去C，则A带上和C异号的电荷，B带上和C同号的电荷，且电荷量相等．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试(2)方法二，如图乙所示：①将一个带电的物体C靠近一个用绝缘柱支持的导体A(A起初不带电)；②用手接触一下导体A，可以是A的任何位置，相当于将A球接地，再将手拿开；③移去带电体C，则这时A带上了和带电体C异号的电荷．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试二、电荷守恒定律1.“中性”、“中和”的本质电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为零，对外不显电性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时，正负电荷代数和为零．2.“总量”含义：指电荷的代数和．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试3.起电过程中电荷变化不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷．本质都是电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配．4.守恒的广泛性电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试5.完全相同的金属球接触带电时电荷量的分配情况(1)用带电荷量是Q的金属球与不带电的金属球接触后，两小球均带Q2的电荷量，电性与原带电金属球电性相同．(2)用带电荷量Q1与带电荷量Q2的金属球接触再分开，则每个小球所带的电荷量均为总电荷量的一半，即Q1′＝Q2′＝Q1＋Q22，其中的Q1、Q2为小球原来所带电荷量，均带有正负号．电性与两球原来所带电荷总量的电性相同．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试【温馨提示】(1)起电过程或“中和”过程在本质上都是电子的得失、转移的过程，电荷总数未变．(2)电荷均分的规律只适用于大小完全相同的金属球之间，金属球可以是两个或多个．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是感应起电的理解要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试解析：虽然A、B起初都不带电，但带正电的导体C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端带正电荷，其下部贴着的金属箔片分别带上了与A、B同种的电荷，所以金属箔片都张开，选项A正确．只要C一直在A、B附近，先把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量异种的感应电荷，此时再移走C，A、B所带电荷量也不会改变，金属箔片仍张开，选项B正确．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试但如果先移走C，A、B上的感应电荷会马上中和，A、B不再带电，所以金属箔片都不会张开，选项C错误．先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，金属箔片都不会张开，选项D错误．答案：AB要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试【题后总结】感应起电要求有严格的步骤，要先把A、B分开，再移走C，若先移走C，则A、B上的电荷会很快中和．对感应起电的本质要有深刻的认识，对其过程要逐渐加深理解．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试【针对训练】1.绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a旁边有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图所示．现使b带电，则()A．b将吸引a，吸住后不放开B．b先吸引a，接触后又把a排斥开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试解析：b球带电后，使a产生静电感应，感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷，远离b的一侧出现与b同种的感应电荷．虽然a上的感应电荷等量异号，但因为异种电荷离b更近，所以b对a的电场力为引力．当b吸引a使两者接触后，由于接触带电，b、a又带上同种电荷，有斥力作用，因而又把a排斥开，所以选项B正确．答案：B要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？电荷守恒定律的应用要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试解析：当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量QA′＝QB′＝QA＋QB2＝6.4×10－9－3.2×10－92C＝1.6×10－9C要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带QB′的正电，这样，共转移的电子电荷量为ΔQB＝QB′－QB＝[1.6×10－9－(－3.2×10－9)]C＝4.8×10－9C转移的电子数n＝ΔQBe＝4.8×10－9C1.6×10－19C＝3.0×1010个．答案：电子由B球转移到了A球，转移了3.0×1010个电子．要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试【题后总结】相同的金属球接触后的电荷量分配：若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q1、q2，则有要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试【针对训练】2.导体A带5Q的正电荷，另一完全相同的导体B带Q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为()A．－QB．QC．2QD．4Q要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试解析：两导体上的电荷先完全中和后再平分，所以每个导体上带电荷量的大小为5Q－Q2＝2Q.答案：C要点名师点拨课堂互动探究物理·选修3-1(A)活页作业课前自主预习跨越思维误区学业达标测试