2019-2020学年高中物理 第1章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律课件 新人教版选修3-1

第1节电荷及其守恒定律固知识、要点梳理1．电荷和原子结构(1)自然界中存在两种电荷：1___电荷和2___电荷．(2)电荷间的相互作用规律：3______电荷相互排斥，4______电荷相互吸引．(3)原子结构：原子核与核外电子组成原子，带5___电的质子与不带电的6______组成原子核．正负同种异种正中子(4)电性：原子核带7___电，核外电子带8___电，电荷量相等，整个原子对外表现为电中性．(5)失去电子的原子带9___电，得到电子的原子带10___电．正负正负2．三种起电方式(1)摩擦起电：两个物体相互摩擦时，11______从一个物体转移到另一个物体，原来呈电中性的物体由于12______电子而带负电，13______电子的物体则带正电．(2)接触起电：导体与带电体接触，电荷在两物体间发生转移，导体带上与带电体电性14______的电荷．电子得到失去相同(3)感应起电①自由电子：金属中离原子核15______的能脱离原子核的束缚而在金属中16__________的电子．②静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于17______________________，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18______电荷，远离带电体的一端带19______电荷的现象．③感应起电：利用20__________使金属导体带电的过程．较远自由活动电荷间相互吸引或排斥异号同号静电感应(4)三种起电方式的对比方式内容摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两种不同绝缘体摩擦时不带电导体靠近带电体时导体与带电体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷方式内容摩擦起电感应起电接触起电原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)自由电荷在带电体与导体之间发生转移实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移1．(2019·衡阳市八中期中)M和N是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后，N带正电荷．下列判断正确的是()A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从N转移到MC．M在摩擦的过程中创造了正电荷D．N在摩擦的过程中得到了电子解析：选B摩擦起电并没有创造电荷，只是电子在物体间的转移，N带正电荷，说明N在摩擦过程中失去了电子，电子从N转移到M，B选项正确，C、D选项错误；M和N内部存在大量的正负电荷，A选项错误．2．如图所示，在真空中，把一个中性的绝缘导体M向带负电的球P慢慢靠近，下列说法中错误的是()A．M两端的感应电荷越来越多B．M两端的感应电荷是同种电荷C．M两端的感应电荷是异种电荷D．M两端的感应电荷的电荷量相等解析：选B绝缘导体向球P靠得越近，绝缘导体中的自由电子受到P的排斥力越大，两端的感应电荷越多，根据电荷守恒定律，导体两端将出现等量的异种电荷．所以选项B错误．3.(多选)(2018·普兰店市期中)如图所示，有一带正电荷的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B时，验电器金属箔张角减小，则金属球A()A．可能不带电B．可能带负电C．可能带正电D．一定带负电解析：选AB金属球A靠近验电器小球B时，验电器金属箔张角减小，说明小球B处的电子转移到了金属箔上，故金属球A可能带负电，排斥电子，也可能是金属球A不带电，发生静电感应，近端感应负电荷，B处电子排斥到金属箔一端，A、B选项正确．1．电荷守恒定律的两种表述表述一：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一个部分转移到另一个部分，在转移过程中，电荷的21______不变．表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和22__________．总量保持不变2．物体带电的实质：使物体带电不是创造了电荷，使物体不带电也不是消灭了电荷．物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间电荷的重新分配．3．应用电荷守恒定律分析接触起电现象中电荷量的分配(1)导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关．完全相同的金属球接触时，电荷量平均分配；形状、大小不同的导体接触时电荷量不能平均分配．无论哪种情况，接触前后电荷总量不变．(2)完全相同的金属球接触起电时电荷量的分配情况．①用电荷量为Q的金属球与不带电的金属球接触后，两小球所带的电荷量相等，电性与原带电金属球相同．②用电荷量为Q1的金属球与电荷量为Q2的金属球接触，若两球带同种电荷，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，电性与两球原来所带电荷的电性相同；若两球带异种电荷，接触后先中和等量的异种电荷，剩余电荷量平均分配，电性与接触前带的电荷量大的金属球的电性相同．4．元电荷(1)电荷量：物体带电的多少，国际单位制中，单位是23______，符号为24___，正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值．(2)元电荷：最小的电荷量．质子、正电子的电荷量与它相同，用e表示，e＝25_____________C，美国物理学家26________最先测出．(3)电荷量的不连续性：电荷量是不能连续变化的物理量，所有带电体的电荷量都是元电荷的27________．(4)比荷：带电体的28________与29______之比．库仑C1.6×10－19密立根整数倍电荷量质量1．对于一个已经带电的物体，下列说法正确的是()A．物体上一定有多余的电子B．物体上一定缺少电子C．物体的带电量一定是1.6×10－19C的整数倍D．物体的带电量可以是任意的一个值解析：选C带电物体带正电则物体上缺少电子，若带负电则物体上有多余的电子，A、B项错误；物体的带电量一定等于元电荷的整数倍，C项正确，D项错误．2．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Q1＝6.4×10－9C，Q2＝－3.2×10－9C，让两绝缘金属小球接触．在接触后，A、B带电量各是多少？此接触过程中，电子如何转移，转移了多少个电子？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相等．QA′＝QB′＝Q1＋Q22＝6.4×10－9－3.2×10－92C＝1.6×10－9C．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′的正电荷，这样，共转移的电子电荷量为ΔQ＝－Q2＋QB′＝(3.2×10－9＋1.6×10－9)C＝4.8×10－9C，转移的电子数n＝ΔQe＝4.8×10－91.6×10－19个＝3.0×1010个．答案：均为1.6×10－9C电子由B球转移到A球转移了3.0×1010个