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第一章电场第一节认识静电学习目标重点难点1.了解一些静电现象，并能解释这些现象的成因.2.知道三种起电方法，并能理解三种起电方法的物理实质.3.知道什么是元电荷，理解电荷守恒定律.重点1.三种起电方法的区分.2.理解元电荷的概念.3.电荷守恒定律的应用．难点感应起电的理解.知识点一电荷及起电方法提炼知识1．电荷性质．(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带________．(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒带________．正电荷负电荷2．电荷间的相互作用：_____________________________________．3．三种起电方法：__________、__________、__________．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引摩擦起电感应起电接触起电判断正误(1)摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生了新电荷．(×)(2)不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移．(√)小试身手1．下列说法中正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论与任何物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没答案：B知识点二电荷守恒定律提炼知识1．电荷量：表示电荷的多少，单位是_____，简称库，用___表示．2．元电荷：最小的电荷量叫做元电荷，用e表示．e＝____________C；所有带电体的电荷量都是e的整数倍．库仑C1.60×10－193．电荷守恒定律：电荷既不能_____，也不能_____，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分．在转移的过程中，电荷的代数和不变．创造消灭判断正误(1)电子和质子都是元电荷．(×)(2)一个带电体所带的电荷量为205.5倍的元电荷．(×)(3)元电荷是最小的电荷量．(√)小试身手2．科学家在研究原子、原子核及其他微观粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位，关于元电荷，下列说法中不正确的是()A．把质子或电子叫元电荷B．1.60×10－19C的电荷量叫元电荷C．电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷D．质子带有最小的正电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷解析：质子或电子是带电粒子，所带的电荷量叫元电荷，A错；物体带电是因为得失电子，所带电荷量均为电子的电荷量的整数倍，故把电子所带电荷量的多少叫元电荷，为1.60×10－19C，质子的电荷量与电子电荷量相等，故B、C、D正确．故选A.答案：A拓展一三种起电方法的理解小明认为用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，因此玻璃棒没有负电荷，他的观点正确吗？你是怎样认识这个问题的？提示：不正确．在丝绸和玻璃棒摩擦过程中，玻璃棒中的一部分电子转移到了丝绸上，从而使玻璃棒带正电，所以该同学的认识是错误的．三种起电方法的比较．起电方法摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两种不同的绝缘体摩擦导体靠近带电体导体与带电体接触起电方法摩擦起电感应起电接触起电现象两物体带上异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与带电体“近异远同”导体带上与带电体相同电性的电荷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与带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移【典例1】在秋冬的干燥天气里，当你在黑暗中脱下含腈纶材料的衣服时，会看到“闪光”，同时听到“啪啪”的声音，对于这一现象的解释，下列说法中正确的是()A．感应起电现象B．接触起电现象C．摩擦起电现象D．电荷中和现象解析：在干燥的天气中脱衣时，外衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异种电荷，属于摩擦起电，电荷放电，发出啪啪声．故选C.答案：C题后反思不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同，不同的物体在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电，束缚本领弱的失电子带正电．1．(多选)关于摩擦起电，下列说法正确的是()A．用梳子和头发摩擦后能够吸引轻小物体，因为摩擦使梳子带电B．摩擦后梳子带电后头发就不带电了C．摩擦带电产生了电荷，使自然界中的电荷数增加了D．摩擦带电的本质是电荷发生了转移解析：摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体上，失去电子带正电，得到电子带负电，并没有创造电荷．答案：AD2．把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这是因为()A．A球的正电荷移到B球上B．B球的负电荷移到A球上C．A球的负电荷移到B球上D．B球的正电荷移到A球上解析：B球原来不带电，与A球接触后，由于A球上正电荷对电子的吸引，电子从B球转移到A球上，原来不带电的B球就带正电．电子带负电，所以B带正电是由于B球上的负电荷移到A球上．答案：B3．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电荷的箔片张开．下图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是()解析：由于验电器原来不带电，当带电金属球靠近验电器时，验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异种的电荷，箔片上产生与带电金属球同种的电荷，故A、C、D项错误．答案：B拓展二元电荷以及电荷守恒定律的进一步理解前面学习了三种不同的起电方法，其本质都是电子的得失，那么，在一个封闭的系统中，电荷能随便增多或减少吗？提示：不能，因为电荷的转移遵守电荷守恒定律．1．物质由中性的原子构成，原子由原子核和核外电子构成．原子核中的质子和核外电子带有等量异种电荷，质子的电荷量e＝1.60×10－19C，实验指出，任何带电体的电荷量都是e的整数倍．因此电荷量e被称为元电荷．2．电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分移到另一部分．在转移的过程中，电荷的代数和不变．3．“中性”“中和”的本质：A.电中性的物体是有电荷存在的，只是正、负电荷量的代数和为零，对外不显电性；B.电荷的中和是指等量的异种电荷完全抵消的过程．4．起电过程中电荷的变化：不论是哪种起电过程，都没有创造电荷，也没有消灭电荷，其本质是电荷发生了转移，即起电过程中电荷发生了转移，但总量守恒．【典例2】半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与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________．(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为________．解析：(1)设A、B所带的电荷量为q，则第三个小球与A接触后A的带电荷量q′A＝q2，与B接触后的B的带电荷量q′B＝q2＋q2＝3q4，故接触后两球的电荷量之比为2∶3.(2)若A、B带有异种电荷并设其所带电荷量分别为q和－q，则与B球接触后B的带电荷量q′B＝q2－q2＝－q4，故接触后两球的电荷量之比为2∶1.答案：(1)2∶3(2)2∶1题后反思1．若两个完全相同小球各带同种电荷q1、q2，两者接触后再分开，每个小球带电荷量为q1＋q22.2．若两个完全相同小球带异种电荷q1、－q2，两者接触后再分开，每个小球带电荷量为q1－q22.1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是()A．元电荷就是电子B．元电荷就是正电子C．元电荷就是质子D．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量解析：元电荷是与电子的电荷量数值相等的电荷量，但不是电子，也不是正电子．故A错误，B错误；元电荷是与质子的电荷量数值相等的电荷量，不是质子．故C错误．元电荷是自然界最小的电量，跟电子所带电量数值相等的电量，故D正确．故选D.答案：D2．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成．u夸克带电量为23e，d夸克带电量为－13e，e为基元电荷．下列论断可能正确的是()A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成解析：对于质子11H：带电量为2×＋23e＋－13e＝e，所以由2个u夸克和1个d夸克组成；对于中子10n：1×＋23e＋2×－13e＝0，所以由1个u夸克和2个d夸克组成．答案：B3．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电量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？解析：本题考查接触起电及电子转移的问题，是一道易出错的题目．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，剩余的正电荷均分，即接触后两小球带电荷量QA′＝QB′＝12×(QA＋QB)＝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球带电荷量为QB′的正电．这样，共转移的电子电荷量为ΔQB＝QB′－QB＝4.8×10－9C．转移电子数为n＝ΔQBe＝3.0×1010个．答案：电子由B球转移到A球，转移了3.0×1010个电子认识静电电荷：正负两种电荷起电方法摩擦起电接触起电感应起电元电荷电荷守恒定律