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 新人教版物理选修3-1

1电荷及其守恒定律一、电现象1．摩擦过的物体具有__________轻小物体的性质，说明物体带了电，这种带电方式叫____________．2．(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带_________，丝绸则带有等量的________，这是因为________上的部分电子转移到________上；(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒带_______，毛皮带_________，这是因为________上的电子转移到________上．课前·自主学习吸引摩擦起电正电荷负电荷玻璃棒丝绸负电荷正电荷毛皮橡胶棒将玻璃两边垫起，下面撒一些纸屑，再用干燥的纸团摩擦玻璃板的上表面，你就会看到下面的纸屑上下飞舞，你知道这是为什么吗？【答案】摩擦使玻璃带电吸引纸屑．二、电荷、电荷守恒定律1．金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，成为__________．2．电荷(1)自然界中只存在两种电荷：_____电荷和____电荷．电荷间的作用规律是：同种电荷相互________，异种电荷相互________．电荷的多少叫________．(2)静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使靠近带电体的一端带__________，远离带电体的一端带________，这种现象叫作静电感应．利用静电感应使物体带电叫______起电．自由电子正负排斥吸引电荷量异种电荷同种电荷感应3．电荷守恒定律(1)电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分________到另一部分．在转移过程中，电荷的________保持不变．(2)带电实质：物体带电的实质是___________．4．元电荷(1)e＝______________C，所有带电体的电荷量等于_____或者________________．(2)电子的电荷量与电子的质量之比叫作电子的________，电子的比荷为________________．转移总量得失电子1.60×10－19ee的整数倍比荷1.76×1011C/kg在干燥的冬天，你也许有过这样的经历：当你经过铺有地毯的走道来到房间门口，伸手接触金属把手的一刹那，突然听到“啪”的一声，手被电了一下，这电是从哪里来的呢？【答案】地毯和衣物摩擦带电.课堂·优化整合三种起电方式的比较方式摩擦起电感应起电接触起电条件两不同绝缘体摩擦时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”导体带上与带电体电性相同的电荷方式摩擦起电感应起电接触起电微观解释不同物质的原子核对核外电子的约束力不同，摩擦时会出现电子从一物体转移到另一物体上的现象导体中的自由电子受到带电体对它的排斥(或者吸引)，而移向导体的远端(或者近端)电荷间的相互作用，使得自由电子在带电体和导体上转移，且重新分布实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移如图所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是()A．枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动B．枕形金属导体中的负电荷向A端移动，正电荷不移动C．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动例1解析：导体中可以自由移动的是带负电荷的电子，带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，吸引枕形导体的电子，使电子向A端移动，A端因聚集大量电子而带负电，带正电的原子核在此过程不移动，B项正确．答案：B1．(2017·海口期中)以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是()A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C．摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D．不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移【答案】D【解析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分．两个过程都没有产生电荷，故A、B错误；摩擦起电的两摩擦物体可以是导体，感应起电的物体不一定是导体，故C错误；不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移，故D正确．故选D.1．物体带电的实质：物体带电不是创造了电荷，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，也就是物体间或物体内部电荷的重新分配．摩擦起电、感应起电和接触起电，均符合电荷守恒定律．2．“中性”与“中和”的理解(1)中性：物体内有电荷存在，但正、负电荷的绝对值相等，对外不显电性．(2)中和：两个带有等量异种电荷的带电体接触发生电中性的过程．对电荷守恒定律的理解3．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．4．两个完全相同的导体的电荷分布规律(1)两个完全相同的导体，一个带电，另一个不带电．当两个导体接触后再分开时，两导体所带的电荷量相等，都等于原来电荷量的一半．(2)两个完全相同的导体，都带有一定量的电荷，若两带电体的电荷量分别为Q1、Q2，则它们接触后再分开都带有Q1＋Q22的电荷量，式中电荷量Q1、Q2均包含它们的正负号，如图所示．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后A、B所带的电荷量各是多少？在接触过程中，电子如何转移？转移了多少？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例2QA′＝QB′＝QA＋QB2＝6.4×10－9－3.2×10－92C＝1.6×10－9C，答案：均为1.6×10－9C电子由B球转移到了A球，共转移了3.0×1010个．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ΔQ＝－QB＋QB′＝3.2×10－9C＋1.6×10－9C＝4.8×10－9C，转移的电子数n＝ΔQe＝4.8×10－9C1.6×10－19C＝3.0×1010(个)．2．(2017·朔州校级期末)关于电荷量，下列说法错误的是()A．物体的带电荷量可以是任意值B．物体的带电荷量只能是某些值C．物体带电荷量的最小值为1.6×10－19CD．一个物体带1.6×10－9C的正电荷，这是它失去了1.0×1010个电子的缘故【答案】A【解析】物体的带电荷量不是任意值，只能是元电荷的整数倍，故A错误．根据密立根等科学家研究结果可知，物体的带电荷量只能是不连续的某些值，故B正确．自然界最小的电荷量是1.6×10－19C，故C正确．物体原来中性，失去电子后带正电．物体带1.6×10－9C的正电荷，说明失去了1.6×10－9C的电子，电子的数目为n＝qe＝1.6×10－91.6×10－19＝1.0×1010个，即失去了1.0×1010个电子，故D正确．本题选错误的，故选A.