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1、第第1节电荷电荷守恒节电荷电荷守恒定律定律第1页，本讲稿共36页一、课程标准1内容标准(1)了解静电现象及其在生活和生产中的应用用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象(2)知道点电荷体会科学研究中的理想模型方法知道两个点电荷间相互作用的规律通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性(3)了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一，理解电场强度，会用电场线描述电场(4)知道电势能、电势，理解电势差，了解电势差与电场强度的关系(5)观察常见电容器的构造，了解电容器的电容，举例说明电容器在技术中的应用第2页，本讲稿共36页2活动建议(1)通过查阅资料，阅读说明书，观察实物等方式，了解避
2、雷针、静电除尘器、静电复印机、激光打印机等设施的基本原理，撰写一篇科学报告(2)收集资料，综述静电的危害和预防方法二、高考考纲1物质的电结构、电荷守恒()2静电现象的解释()3点电荷()4库仑定律()5静电场()6电场强度、点电荷的场强()7电场线()第3页，本讲稿共36页8电势能、电势()9电势差()10匀强电场中电势差与电场强度的关系()11带电粒子在匀强电场中的运动()12示波管()13常见电容器()14电容器的电压、电荷量和电容的关系()第4页，本讲稿共36页许多人都有过以下经历：握手时、指尖接触时或者手接触到金属物体时，有“触电”的刺痛感；早晨梳头时越梳越乱，甚至“怒发冲冠”；晚上脱
3、衣服时，会伴有蓝色闪光和“啪啪”响声，等等这些都是静电现象人体本身可带2万伏的静电电压，但这对人没有任何影响然而，对于电脑维修专业人员来说，这一点点的静电，足可以导致其所维修的电路板和集成电器元件损坏电是那样神奇，让人看不见，摸不着电是什么？我们又该如何认识它呢？在本章中我们将从最基本的电现象开始，研究静电所遵循的规律，揭开它的神秘面纱第5页，本讲稿共36页第第1节电荷电荷守恒定律节电荷电荷守恒定律第6页，本讲稿共36页第7页，本讲稿共36页雷是云中冰粒的摩擦产生的放电现象，盛夏时节，被加热的大气急剧上升形成积雨云，其间大而重的冰粒下降，细小的冰晶上升它们在相互碰撞中摩擦带电，积蓄到一定程度便
4、以雷的形式一股脑地强烈放电，人眼所见的闪电就是放电时发出的弧光，而听到的就是放电过程中的高温使空气猛烈膨胀发出的爆裂声，也就是雷雷电能量巨大且瞬间释放，人力无法控制，故常常造成灾害，避雷防灾是同学们在雷雨天气应该注意的事为什么摩擦能使物体带电呢？第8页，本讲稿共36页第9页，本讲稿共36页(对应学生用书第1页)第10页，本讲稿共36页一、电荷、电荷量1电荷：自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引2电荷量：电荷的多少叫电荷量，在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，用字母C表示常用的电荷量单位还有微库(C)和纳库(nC)，1 C106 C,1 nC109 C.二、摩
5、擦起电的解释1物质的电结构：在正常状态下，原子内的电子总数等于原子核内的质子总数，因而通常物体或者物体的任何一部分都不显电性2摩擦起电：通过相互摩擦使物体带电的现象，叫摩擦起电三、静电感应与感应起电把电荷靠近不带电的导体，可以使导体带电的现象叫静电感应这种利用静电感应使导体带电的方法称为感应起电第11页，本讲稿共36页四、元电荷、电荷守恒定律1元电荷：一个电子所带电荷量的绝对值为1.61019_C，它是电荷的最小单元，称为元电荷任何带电粒子所带电荷量的绝对值总是一个元电荷量的整数倍2电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部
6、分，也就是说，在任何自然过程中，电荷的代数和是守恒的第12页，本讲稿共36页第13页，本讲稿共36页(对应学生用书第12页)电荷及起电方法1电荷的种类及作用(1)种类：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(2)作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引2原子组成：原子由原子核和核外电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，核外的电子带负电通常原子内正、负电荷的电荷量相同，故整个原子对外界较远位置表现为电中性第14页，本讲稿共36页3三种起电方法的比较第15页，本讲稿共36页【例1】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
7、箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是()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上的金属箔片闭合第16页，本讲稿共36页解析：逐项分析如下：答案：AB.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第17页，本讲稿共36页针对训练1-1：如图所示是一带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上
8、的金属球B时，验电器中的金属箔片的张角减小，则()A金属球A可能不带电 B金属球A一定带正电C金属球A可能带负电 D金属球A一定带负电解析：金属箔片之所以张开，是由于两箔片上的正电荷相互排斥造成的当验电器金属箔片的张角变小时，说明金属箔片上的正电荷一定比原来减少了如果金属球A带正电，则金属箔片上的正电荷量增加，张角变大，所以B选项错误如果金属球A带负电，造成金属箔片上的正电荷量减少，张角变小如果金属球A不带电，由于受验电器上的正电荷的影响，在金属球A靠近金属球B的部分会出现负电荷，而这些负电荷反过来会使验电器上的正电荷向B“移动”，使金属箔片上的电荷量减少，张角变小，故A、C正确答案：AC.第
9、18页，本讲稿共36页电荷守恒定律1内容表述：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分2起电过程本质：微观带电粒子(如电子)在物体之间或物体内部转移，实现物体所带电荷的重新分配，而不是创造电荷3“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0，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0.4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，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律第19页，本讲稿共36页【例2】半径相同
10、的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开(1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？思路点拨：解答本题时应把握以下三点：(1)同种电荷时，两球将平分总电荷量(2)异种电荷时，两球先中和后再将剩余电荷量平分(3)C球接触A后带上了一定量的电荷，再与B接触第20页，本讲稿共36页答案：(1)23(2)21第21页，本讲稿共36页第22页，本讲稿共36页第23页，本讲稿共36页(对应学生用书第71页)【测控导航】第24页，本讲稿共36页1玻璃棒与丝绸摩擦
11、后，玻璃棒带正电，这种起电方式为摩擦起电，其原因是(C)A丝绸上的一些电子转移到玻璃棒上B丝绸上的一些正电荷转移到玻璃棒上C玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上D玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上解析：因为构成物质的原子核是比较稳定的，故玻璃棒带正电是因为失去电子而带正电，它的一些电子转移到丝绸上，故选项C正确第25页，本讲稿共36页2挂在绝缘细线下的两轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近，如图(甲)所示或远离，如图(乙)所示则(BC)A(甲)图中两球一定带异种电荷B(乙)图中两球一定带同种电荷C(甲)图中至少有一个带电D(乙)图中两球至少有一个带电解析：两球吸引可能有两种情况：两球带异种电荷或一球带
12、电，另一球不带电，而两球相互排斥则说明两球一定带同种电荷第26页，本讲稿共36页3a、b、c三个塑料小球，a和b、b和c、c和a之间都是相互吸引的，如果a带正电，则(C)Ab、c两球均带负电Bb球带负电，c球带正电Cb、c两球中必有一个带负电，另一个不带电Db、c两球均不带电解析：因为a与b、c都相互吸引且a带正电，则b、c可能都带负电或都不带电，也可能一个带负电一个不带电；又因b、c相互吸引，所以b、c不可同时带负电或同时不带电，故C选项正确第27页，本讲稿共36页4使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开如图中各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是(B)解析：把带电金属球移
13、近不带电的验电器，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷选项B正确第28页，本讲稿共36页5一个带电小球所带电荷量为q，则q可能是(B)A31019 C B1.61017 CC0.81019 C D91019 C解析：由于所有带电体的电荷量等于e或者是e的整数倍，而e1.61019 C，可知B正确第29页，本讲稿共36页6下列说法正确的是(CD)A电子和质子都是元电荷B一个带电体的带电荷量为205.5倍的元电荷C元电荷是最小的带电单位D元电荷没有正、负
14、之分解析：元电荷是最小的带电单位，带电体的带电荷量均为元电荷的整数倍；元电荷不是带电粒子，没有电性之说，故C、D正确第30页，本讲稿共36页第31页，本讲稿共36页8如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的有(D)A沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QBQAB只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，并QBQAC沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QBQAD沿任一虚线切开，均有QBQA解析：静电感应使得A带正电，B带负电导体原来不带电，只是在
15、C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分带了多余的电子，而带负电；A部分少了电子，因而带正电A部分转移的电子数目和B部分多余的电子的数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，故只有D正确第32页，本讲稿共36页9如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔当枕形导体的A端靠近一带电导体C时(BCD)AA端金箔张开，B端金箔闭合B用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷第33页，本讲稿共36页解析：根据静电感应现象，带正电荷的导体
16、C放在枕形导体附近，在A端出现了负电荷，在B端出现了正电荷，这样的带电并不是导体中有新的电荷，只是电荷的重新分布金箔上带电相斥而张开选项A错误用手摸枕形导体后，B端不是最远端了，人是导体，人的脚部连接的地球是最远端，这样B端的感应电荷就全转移到地球上了，金箔闭合选项B正确用手触摸导体时，只有A端带负电荷，将手和C移走后，不再有静电感应，A端所带负电荷便分布在枕形导体上，A、B端均带有负电荷，两对金箔均张开选项C正确从以上分析可看出，选项D也正确第34页，本讲稿共36页10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QA6.4109 C，QB3.2109 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少？第35页，本讲稿共36页第36页，本讲稿共36页