选修3-1 第一章 静电场-1.1电荷及其守恒定律.docVIP

学科教师辅导讲义 年 级： 高二 辅导科目： 物理 课时数： 课 题 电荷及其守恒定律 教学目的 1、知道两种电荷及其相互作用； 2、了解静电现象及其产生原因，了解验电器的工作原理； 3、掌握电荷守恒定律； 4、知道什么是元电荷，知道电子的比荷。 教学内容 一、课前提问 1、根据初中物理的学习，我们知道用摩擦的方法可使物体带电，请举例说明。 2、从原子的内部结构来分析摩擦起电的原因是什么？ 3、自然界有几种电荷，富兰克林是如何命名正电荷、负电荷的？ 4、电荷间相互作用规律是什么？ 二、知识点讲解 （一）电荷 1、自然界中的两种电荷（富兰克林命名） ①把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷。 ②把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷。 2、电荷间的相互作用： 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 （二）三种起电方式 1、摩擦起电 ①摩擦起电的原因及实质： 原子的核外电子是靠质子的吸引力维系在原子核附近。通常离原子核较远的电子受到的束缚较小，容易受到外界的作用而脱离原子。当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子而带正电。摩擦起电的实质是电子的转移。 ②原子核内质子均带正电，据同种电荷相斥原则，质子间应该相互排斥，但为什么质子和中子却能束缚在一起形成稳定的原子核结构？ 是因为强相互作用，所以原子核结构很稳定。 ③一般情况下物体不带电，那不带电的物体内是否存在电荷？ 因为组成物质的原子所带的正负电荷数量相等，分布均匀，正负电荷中和，整个原子对外界较远位置表现为中性。（从原子结构可知，原子内部正负电荷并不重叠在一起，所以在离原子较近的位置观察时，说原子表现为电中性就不恰当了。） ④丝绸摩擦玻璃棒后是得电子还是失电子？玻璃棒与不同物体的摩擦过程中是不是总带正电？ 摩擦起电的根本原因是两个物体在摩擦时抢夺电子，谁得电子能力强谁就能得到电子而显负电，失去电子的物体自然带正电了。在玻璃棒与其它物体的摩擦过程中主要是看这个物体与玻璃棒谁得电子的能力强，如果与玻璃棒摩擦的这个物体得电子能力比玻璃棒还弱，那这时玻璃棒就得到了电子而显负电。看下面一个摩擦起电序列表： 注意：两物体摩擦时，左边的物体带正电，右边的物体带负电。两种物体相距越远，越容易带电。当然还与其它因素有关，如环境及物体间的相互作用力。 ⑤你了解金属的微观结构吗？知道金属为什么能够导电吗？ 金属中离原子核最远的电子往往会脱离电子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。从微观来讲，物体能否导电要看物体中有没有可以自由移动的带电微粒。这种可以自由移动的微粒叫做自由电荷。 2、感应起电 【演示】取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴帖在下部的金属箔是闭合的。带正电荷的球C移近彼此接触的异体A，B(参见课本图1.1－1)．金属箔有什么变化？ 【实验现象】可以看到A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷。 （1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象。 （2）静电感应规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷 （3）感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电． （4）静电感应的原因： 分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。如上面的这个演示实验中，导体A和B带上了等量的异种电荷． 【演示】如果先把C移走，金属箔又有什么变化？ 【实验现象】A和B上的金属箔就会闭合。 【演示】如果先把A和B分开，然后移开C，金属箔又有什么变化？ 【实验现象】可以看到金属箔仍张开，表明A和B仍带有电荷； 【演示】如果再让A和B接触，金属箔又有什么变化？ 【实验现象】金属箔就会闭合，表明他们就不再带电．这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和． （5）感应起电有没有创造了电荷？ 没有。感应起电而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。感应起电也不是创造了电荷。 注意：1、AB底座的绝缘性一定要好。 2、C带尽可能多的电。 3、为避免AB与周围空气放电，导体表面一定要打摩光滑。（尖端放电） 3、接触起电 ①请举出一个接触起电的实例。 像验电器这样通过接触的方式使物体带电叫做接触起电。 ②接触起电时，两个物体最终电