河南省商丘市永城市高級中學(xué)人教版高中物理選修3-1導(dǎo)學(xué)案：1.1電荷及其守恒定律(無答案)

1、1.1電荷及其守恒定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)細(xì)解考綱】1 .知道兩種電荷及其相互作用.知道電量的概念.2 .知道三種起電方式，知道起電過程的本質(zhì)。3 .知道電荷守恒定律.4 .知道什么是元電荷.【任務(wù)驅(qū)動(dòng)感知教材】閱讀課本內(nèi)容填空1 .自然界中只存在_種電荷，同種電荷互相,異種電荷互相。2 .原子核的正電荷數(shù)量與核外電子的負(fù)電荷的數(shù)量一樣多，所以整個(gè)原子對外表現(xiàn)為電中性。3 .使不帶電的物體通過某種方式轉(zhuǎn)化為帶電狀態(tài)的過程叫起電過程。常見的起電方式有、和等。(1)接觸起電：一個(gè)帶電的金屬球跟另一個(gè)與它完全相同的不帶電的金屬球接觸后,兩者必定帶上等量同種電荷；(2)摩擦起電：用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶電荷，用

2、絲綢摩擦過的玻璃棒帶電;(3)感應(yīng)起電：不帶電的導(dǎo)體在靠近帶電體時(shí)，導(dǎo)體中的自由電荷受到帶電體的作用而重新分布，使導(dǎo)體的兩端出現(xiàn)電荷。思考：起電過程是不是產(chǎn)生了電荷？絕緣體能感應(yīng)起電嗎？導(dǎo)體能摩擦起電嗎？4 .不同物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)不同，核外電子的多少和運(yùn)動(dòng)情況也不同。在金屬中離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)，這種電子叫做。失去這種電子的原子便成為帶正電的,離子都在自己的平衡位置上振動(dòng)而不移動(dòng)，只有自由電子穿梭其中。所以金屬導(dǎo)電時(shí)只有在移動(dòng)。思考：絕緣體為什么不導(dǎo)電？5 .電子和質(zhì)子帶有等量的異種電荷，電荷量e=C。實(shí)驗(yàn)指出，所有帶電體的電荷量都是電荷量e的。所以，電荷量

3、e稱為。電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家測得的。電子的比荷：電子的與電子的之比。6 .電荷守恒定律：電荷既不能,也不會(huì),只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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，電荷量的總量。電荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。在發(fā)生正負(fù)電荷湮沒的過程中，電荷的代數(shù)和仍然不變，所以電荷守恒定律也常常表述為:?！窘處熤笇?dǎo)要點(diǎn)精華】1.三種起電方式的比較摩擦起電接觸起電感應(yīng)起電產(chǎn)生條件兩個(gè)小同絕緣體摩擦r導(dǎo)體與帶電導(dǎo)體接觸導(dǎo)體靠近帶電體現(xiàn)象和結(jié)果兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體帶上與帶電體相同電性的電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠(yuǎn)同”原因小同物質(zhì)的原子

4、核對核外電子束縛能力不同而發(fā)生電子得失自由電荷在帶電體與導(dǎo)體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移導(dǎo)體中的自由電子受帶正（負(fù)）電物體吸引（排斥）而靠近（遠(yuǎn)離）實(shí)質(zhì)電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移2.驗(yàn)電器的工作原理帶電體靠近驗(yàn)電器，金屬箔為遠(yuǎn)端，出現(xiàn)與帶電體相同性質(zhì)的電荷，同種電荷相排斥，金屬箔張開；當(dāng)帶電體遠(yuǎn)離驗(yàn)電器時(shí)，金屬箔合攏。閱讀課本思考：靜電計(jì)工作原理和用途？3.完全相同的金屬球接觸帶電時(shí)電荷量的分配情況（兩球不同時(shí)沒有此結(jié)論）腳也霹（1）用帶電荷量是Q的金屬球與不帶電的金屬球接觸后，兩球均帶Q/2的電荷量，電性與原帶電金屬球電性相同。（2）用帶電荷量Qi與帶電荷量Q2的金屬球接觸再分開，則每個(gè)小球所帶電荷量Q

5、i=Q2=（Q1+Q2）/2,電性與兩球原來所帶電荷總量的電性相同。4.所有帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數(shù)倍。就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量?！镜湫屠}釋疑解惑】例1、請你歸納一下，我們學(xué)習(xí)了哪些起電的方法？這些起電方法的共同特點(diǎn)是什么？解析：我們學(xué)習(xí)了摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電三種起電方法。這些起電方法的共同特點(diǎn)是（1）起電過程中都是負(fù)電荷在轉(zhuǎn)移；（2）起電過程中電荷量是守恒的。拓展：為什么起電過程中都是負(fù)電荷在轉(zhuǎn)移呢？因?yàn)檎姾杀皇`在原子核內(nèi)，不能隨圖 1-1-1圖 1.14便移動(dòng)。例2、圖1-1-1所示，A、B、C是三個(gè)安裝在絕緣支架上的金屬體，其中C球帶正電，A、

6、B兩個(gè)完全相同的枕形導(dǎo)體不帶電。試問：（1）如何使A、B都帶等量正電？（2）如何使A、B都帶等量負(fù)電？（3）如何使A帶負(fù)電B帶等量的正電？解析利用靜電感應(yīng)的原理可以輕松解決本題。（1）把AB緊密靠攏，讓C靠近B,則在B端感應(yīng)出負(fù)電荷，A端感應(yīng)出等量正電荷，把A與B分開后再用手摸一下B,則B所帶的負(fù)電荷就被中和，再把A與B接觸一下，A和B就帶等量正電荷。（2）把AB緊密靠攏，讓C靠近B,則在B端感應(yīng)出負(fù)電荷，A端感應(yīng)出等量正電荷，再用手摸一下A或B,貝IJA所帶的正電荷會(huì)被來自于大地的自由電子中和，而B端的負(fù)電荷不變，移去C以后再把A與B分開，則A和B就帶等量負(fù)電荷。（3）把AB緊密靠攏，讓C靠

7、近A,則在A端感應(yīng)出負(fù)電荷，B端感應(yīng)出等量正電荷，馬上把A與B分開后，則A帶負(fù)電B帶等量的正電。拓展：把AB緊密靠攏，讓C接觸A或B,然后移去Co再把A與B分開，則A、B都帶等量正電。其它的方法讀者可以進(jìn)一步思考。例3、如圖1-1-2所示，絕緣細(xì)線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a,a的表面鍍有鋁膜。在a的近旁有一絕緣金屬球b,開始時(shí)，a、b都不帶電，現(xiàn)使b帶正電，則（）A.b將吸引a,吸住后不放開B.b先吸引a,接觸后又把a(bǔ)排斥開C.a、b之間不發(fā)生相互作用D.b立即把a(bǔ)排斥開解析：b帶電后，由于靜電感應(yīng)，a的近b端和遠(yuǎn)b端分別出現(xiàn)等量的負(fù)電荷和正電荷，b對a的吸引作用大于排斥作用。a、b接觸后帶

8、同種電荷，又相互排斥。故選項(xiàng)B正確。拓展：本題中如果a的表面不是鍍有鋁膜，則a的近b端和遠(yuǎn)b端不會(huì)分別出現(xiàn)等量的負(fù)電荷和正電荷，但是由于帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，所以正確的選項(xiàng)仍是Bo例4、兩個(gè)完全相同的金屬球，一個(gè)帶+6X108C的電量，另一個(gè)帶一2X10-8C的電量。把兩球接觸后再分開，兩球分別帶電多少？解析：兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后再分開，要平均分配電量，故兩球均帶q=（qi+q2）/2=（+6x10-8）+（2x10-8）/2C=2x10-8C,帶正電。拓展：兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后再分開，再平均分配電量時(shí)，異種電荷先中和,再將剩余電荷除以2即為每個(gè)金屬球所帶的電量?！咀灾魈骄?/p>

9、分享交流】1.關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是（）A.元電荷就是電子B.元電荷就是質(zhì)子C.元電荷是表示跟一個(gè)電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量D.物體所帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍2 .關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，下列說法中正確的是（）A.摩擦起電現(xiàn)象說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造出電荷B摩擦起電說明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體C.感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分D.感應(yīng)起電說明電荷可以從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體3 .如圖1-1-3所示，原來不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體MN,在其兩端下面都懸掛著金屬驗(yàn)電箔.若使帶負(fù)電的絕緣金屬球A靠近導(dǎo)體的M端，可能看到

10、的現(xiàn)象是（）A,只有M端驗(yàn)電箔張開，且M端帶正電B,只有N端驗(yàn)電箔張開，且N端帶負(fù)電C.兩端的驗(yàn)電箔都張開，且左端帶負(fù)電，右端帶正電D.兩端的驗(yàn)電箔都張開，且左端帶正電，右端帶負(fù)電4 .M和N是原來都不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電荷1.6X100C,下列判斷中正確的是（）A.在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B.摩擦的過程中電子從N轉(zhuǎn)移到了MC. N在摩擦后一定帶負(fù)電荷1.6xf0CD. M在摩擦過程中失去了1.6X卅個(gè)電子5 .帶電微粒所帶電量不可能是下列值中的（e=1.6X彳0C）（）A.2.4X110CB.-6.4X49CC.-1.6X18CD.4.0X110C6 .如圖1-1-6所

11、示，當(dāng)將帶正電荷的球C移近不帶電的枕形金屬c©。吟導(dǎo)體時(shí)，枕形導(dǎo)體上電荷的移動(dòng)情況是（）A.枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向B端移動(dòng)，負(fù)電荷不移動(dòng)B枕形金屬導(dǎo)體中的負(fù)電荷向A端移動(dòng)，正電荷不移動(dòng)C.枕形金屬導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和A端移動(dòng)D.枕形金屬導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和B端移動(dòng)7 .多少個(gè)電子的電荷量等于-3.2X5CJ（電子電荷量e=1.6X彳99C）8 .兩個(gè)完全相同的金屬球，一個(gè)帶+3q的電量，另一個(gè)帶-9q的電量。把兩球接觸后再分開，兩球分別帶電多少？9 .當(dāng)帶電塑料尺子吸引一小紙片，當(dāng)尺子接觸到紙片時(shí)，有時(shí)紙片會(huì)很快地飛開，這是為什么？A靠近驗(yàn)電器的小球 B

12、（不接觸）時(shí),圖1-1/【互動(dòng)求知鞏固拔高】10 .如圖1-1-4,有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一金屬球驗(yàn)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(fù)電C.金屬球A可能帶正電D.金屬球A一定帶正電11 .如圖所示，將用絕緣支柱支持的不帶電金屬導(dǎo)體A和B接觸，再將帶負(fù)電的導(dǎo)體C移近導(dǎo)體A,然后把導(dǎo)體A、B分開，再移去C,貝（）A.導(dǎo)體A帶負(fù)電，B帶正電Q月（”B.導(dǎo)體A帶正電，B帶負(fù)電丫C.導(dǎo)體A失去部分負(fù)電荷，導(dǎo)體C得到負(fù)電荷EEEED.導(dǎo)體A帶正電是由于導(dǎo)體B的部分電子轉(zhuǎn)移到A上，故A、B帶等量異種電荷12.靜電在各種產(chǎn)業(yè)和日常生活中有著重要的應(yīng)用，如靜電除塵、靜電復(fù)印等，所依據(jù)現(xiàn)有三個(gè)粒的基本原理幾乎都是讓帶電的物質(zhì)微粒在電場作用下奔向并吸附到電極上子a、b、