物理高2静电场学案.doc

第一章 静电场 一、电荷及其守恒定律 课前预备 一、小小信息窗 摩擦起电现象 早在公元前585年， 古希腊著名哲学家、数学家泰勒斯就有这样的记载：“用木块摩擦过的琥珀，能够吸引碎草等轻小物体。”我国古人在汉初也发现了琥珀和玳瑁在摩擦后出现的静电吸引现象。 中学物理课本在讲述电学入门篇的时候，也特别提到了生活中的“摩擦生电”现象，进而指出“自然界中只存在两种电荷”，并且给出了区分两种电荷的一种简单方法：“用丝绸摩擦玻璃棒后，玻璃棒上所带的电荷为正电荷；用毛皮摩擦橡胶棒后，橡胶棒上所带的电荷为负电荷。” 这种区分方法，在一般情况下并没有什么值得怀疑的地方。那么，是不是所有的情况下，都存在这样一条规律呢？不是的。例如在较高温度的环境下，丝绸与玻璃棒摩擦的结果，就会使玻璃棒带上截然相反的负电荷。 这是怎么回事呢？原来，摩擦生电的实质是一种“接触带电”现象。两种物质相互摩擦时，会发生紧密的接触，同时由于摩擦时产生的热，促使分子运动加快，从而引起较多的电子转移。那么电子具体是从哪种物质向另一种物质上转移呢？这跟两种物质的材料和环境温度有关。比如说，在常温下用丝绸摩擦玻璃棒，电子就会从玻璃棒表面转移到丝绸表面上去，所以玻璃棒带正电；当环境温度升高到一定程度时，电子的转移方向就会完全相反，从丝绸表面向玻璃棒表面转移，于是玻璃棒就带上了负电。 影响摩擦生电的因素很多，主要有表面杂质层、物体的温度和物体表面的粗糙情况。例如，当玻璃棒表面的摩擦系数大于0.18时，摩擦的结果就会使玻璃棒带上负电；相反，当玻璃棒表面的摩擦系数小于0.18时，摩擦的结果就会使玻璃棒带上正电。任何物理现象的发生，都是在一定的条件下相对而言的。生活中的任何“经验规律”，都不能绝对化。科学理论也是如此。 二、要点综述 两种电荷： 　　自然界只存在两种电荷，即正电荷和负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引. 2.起电的三种方法：摩擦起电??感应起电、 接触起电. ①摩擦起电是由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷.玻璃棒与丝绸摩擦时，由于玻璃棒容易失去电子而带正电；硬橡胶棒与毛皮摩擦时，由于硬橡胶棒容易得到电子而带负电. ②感应起电是指利用静电感应使物体带电的方式.例如图1-1所示，将导体A、B接触后去靠近带电体C，由于静电感应，导体A、B上分别带上等量异种电荷，这时先把A、B分开，然后移去C，则A和B两导体上分别带上了等量异种电荷，如图1-2所示. 图1-2 图1-1 ③接触带电，指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式.例如，将一个带电的金属小球跟另一个完全相同的不带电的金属小球接触后分开，它们平分了原来的带电量而带上等量同种电荷. 3.电荷守恒定律：电荷既不能创造也不能消失，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. 从物体带电的各种方式不难看出，它们都不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到了另一个物体，或者从物体的一部分转移到了物体的另一部分. 摩擦起电、感应起电和电荷中和现象的本质都只是电荷的转移. 4.物体带电的实质：物质是由原子组成的，原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的.物体失去电子则带正电，得到电子则带负电。物体带电的实质就是电子的得失. 5.电量、元电荷 电荷的多少叫电量，电量的国际单位是库仑（C） 电量为1.6×10-19C的电荷叫元电荷，也叫基本电荷.自然界的物体所带电量都是元电荷电量的整数倍. 课堂同步 1.电荷 电荷守恒: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 .物体所带电荷的多少叫 . 2.静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使 ，这种现象叫静电感应.利用静电感应使物体带电叫 起电. 3.电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体 到另一物体，或者从物体的一部分 到另一部分. 4.元电荷：ｅ＝ ，所有带电体的电荷量是 . 5. 用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带 电荷，毛皮带 电荷.当橡胶棒带有2.7×10-9库仑的电量时，电荷量为1.6 ×10-19库仑的电子有 个从 移到 上. 6.已知验电器带负电，把带负电的物体移近它，并用手指与验电器上的小球接