靜電現(xiàn)象及其微觀解釋

1、第1節(jié)靜電現(xiàn)象及其微觀解釋學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.知道物體帶電的三種方式及帶電本質(zhì)(重點)2掌握感應(yīng)起電的原理和步驟(難點)3知道正、負(fù)電荷的規(guī)定及電荷間相互作用的規(guī)律(重點)4知道電荷守恒定律，會分析靜電現(xiàn)象(重點)5了解靜電的應(yīng)用與防護.靜 電 的 產(chǎn) 生1三種起電方式：摩擦起電、接觸帶電和感應(yīng)起電2靜電感應(yīng)：導(dǎo)體因受附近帶電體的影響而帶電的現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)利用靜電感應(yīng)使導(dǎo)體帶電，叫做感應(yīng)起電1電荷間的相互作用規(guī)律是同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引()2一導(dǎo)體靠近帶正電的物體，其靠近端帶負(fù)電()3帶電體靠近導(dǎo)體，導(dǎo)體感應(yīng)起電，拿走帶電體，導(dǎo)體仍然帶電(×)用絲綢摩擦過的

2、玻璃棒為什么帶正電？用毛皮摩擦過的橡膠棒為什么帶負(fù)電？【提示】用絲綢摩擦過的玻璃棒失去電子，則帶正電，用毛皮摩擦過的橡膠棒得到電子而帶負(fù)電如圖1­1­1所示，取一對用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸起初它們不帶電，貼在下部的金屬箔片是閉合的圖1­1­1探討：(1)把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A，金屬箔片有什么變化？(2)這時把A和B分開，然后移去C，金屬箔片又有什么變化？(3)再讓A和B接觸，又會看到什么現(xiàn)象？(4)再把帶正電物體C和A接觸，金屬箔片又有什么變化？【提示】(1)C移近導(dǎo)體A，兩側(cè)金屬箔片都張開；(2)金屬箔片仍張開，但張角變?。?3)

3、A、B接觸，金屬箔片都閉合；(4)兩側(cè)金屬箔片都張開三種起電方式的比較摩擦起電接觸起電感應(yīng)起電產(chǎn)生條件兩種不同物質(zhì)構(gòu)成的絕緣體摩擦導(dǎo)體與帶電體接觸帶電體靠近導(dǎo)體實驗毛皮摩擦橡膠棒帶電體接觸驗電器帶電體靠近驗電器現(xiàn)象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”起電原因不同物質(zhì)的原子核對核外電子的束縛能力不同而發(fā)生電子的得失電荷之間的相互作用導(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)帶電體起電實質(zhì)均為電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移1(多選)關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法正確的是()A摩擦起電現(xiàn)象使本來沒有電子和質(zhì)子的物體中

4、產(chǎn)生電子和質(zhì)子B兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時帶上等量異種電荷C摩擦起電可能是因為摩擦導(dǎo)致質(zhì)子從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體而形成的D絲綢摩擦玻璃棒時，電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而帶正電荷【解析】摩擦起電實質(zhì)是由于兩個物體的原子核對核外電子的約束能力不相同，因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移若一個物體失去電子，其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)多，我們說它帶正電荷若一個物體得到電子，其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)少，我們說它帶負(fù)電荷分析四個選項可知B、D正確【答案】BD2把一個帶正電的金屬球A跟不帶電的同樣的金屬球B相碰，兩球都帶等量的正電荷，這是因為() 【導(dǎo)學(xué)號：34022019】AA球的正電荷移到B

5、球上BB球的負(fù)電荷移到A球上CA球的負(fù)電荷移到B球上DB球的正電荷移到A球上【解析】金屬球中能夠自由移動的電荷是自由電子，則B球上的自由電子受A球上所帶正電荷的吸引而轉(zhuǎn)移到A球上，B球因缺少電子就帶上了正電荷【答案】B3(多選)如圖1­1­2所示，A、B為相互接觸的用絕緣支架支持的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球，下列說法正確的是()圖1­1­2A把C移近導(dǎo)體A時，A、B上的金屬箔片都張開B把C移近導(dǎo)體A，先把A、B分開，然后移去C，A、B上的金屬箔片仍張開C先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開D先把A

6、、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合【解析】C移近A時，帶正電的小球C對A、B內(nèi)的電荷有力的作用，使A、B中的自由電子向左移動，使得A端積累了負(fù)電荷，B端積累了正電荷，其下部貼有的金屬箔片也分別帶上了與A、B同種性質(zhì)的電荷由于同種電荷間的斥力，所以金屬箔片都張開，A正確；C靠近后保持不動，把A、B分開，A、B上的電荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍帶等量的異種感應(yīng)電荷，此時即使再移走C，因A、B已經(jīng)分開且絕緣，所帶電荷量也不會變，金屬箔片仍張開，B正確；先移走C，A、B上的感應(yīng)電荷會馬上在其相互之間的引力作用下中和，再把A、B分開，A、B也

7、不再帶電，所以箔片都不會張開，C錯；先把A、B分開，再移走C，A、B仍然帶電，但重新讓A、B接觸后，A、B上的感應(yīng)電荷完全中和，箔片都不會張開，D錯【答案】AB感應(yīng)起電的判斷方法(1)只有導(dǎo)體中的電子才能自由移動，絕緣體中的電子不能自由移動，所以導(dǎo)體能夠發(fā)生感應(yīng)起電，而絕緣體不能(2)凡是遇到接地問題時，該導(dǎo)體與地球可視為一個導(dǎo)體，而且該導(dǎo)體可視為近端，帶異種電荷，地球就成為遠(yuǎn)端，帶同種電荷原 子 結(jié) 構(gòu) 與 電 荷 守 恒1原子結(jié)構(gòu)如圖1­1­3所示圖1­1­3原子2電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，或者從一個

8、物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在任何轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變3物體帶電的實質(zhì)：電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)不變1摩擦起電就是通過摩擦創(chuàng)造了電荷(×)2近代物理實驗發(fā)現(xiàn)，在一定條件下，帶電粒子可以產(chǎn)生和湮滅，故在一定條件下，電荷守恒定律不成立(×)3帶負(fù)電的絕緣金屬小球放在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段時間，該小球的負(fù)電幾乎為零，可見小球上的負(fù)電荷逐漸消失了(×)如圖1­1­4所示的現(xiàn)象為感應(yīng)起電過程，為什么一定要先使導(dǎo)體球瞬時接地再移走施感電荷，而不是先移走施感電荷再接地？甲 乙丙丁圖1­1­4【提示】導(dǎo)體球瞬時接地時，導(dǎo)走負(fù)電荷，小球

9、最終帶正電；若先移走施感電荷，球上感應(yīng)出來的正、負(fù)電荷相互吸引而中和，小球最終不帶電甲、乙兩同學(xué)各拿一帶電小球做實驗時不小心兩小球接觸了一下，結(jié)果兩小球都沒電了！探討1：電荷到哪里去了呢？是否違背了電荷守恒定律？【提示】兩球上的異種電荷中和了，即正、負(fù)電荷代數(shù)和為0，對外不顯電性；沒有違背電荷守恒定律探討2：兩帶電導(dǎo)體接觸后，電荷量一定相同嗎？【提示】不一定1“中性”與“中和”的理解(1)中性：物體內(nèi)有電荷存在，但正、負(fù)電荷的絕對值相等，對外不顯電性(2)中和：兩個帶有等量異種電荷的帶電體相遇達(dá)到電中性的過程2元電荷(1)最小的電荷量叫做“元電荷”，用e表示，則e1.60×1019

10、C.(2)對元電荷的理解：元電荷是最小的帶電單位元電荷沒有正負(fù)之分所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是e的整數(shù)倍這就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量質(zhì)子及電子所帶電荷量的絕對值與元電荷相等，但不能說它們是元電荷4M和N是兩個都不帶電的物體它們互相摩擦后，M帶正電荷1.60×1016 C，下列判斷正確的有() 【導(dǎo)學(xué)號：34022019】A在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B摩擦過程中電子從N轉(zhuǎn)移到MCN在摩擦后一定帶負(fù)電荷1.60×1016 CDN在摩擦過程中失去1.60×1016 C個電子【解析】M和N相互摩擦，M帶正電是因為M對核外電子的束縛能力小而失去核外電

11、子的結(jié)果；由于電荷守恒，故N一定帶等量負(fù)電荷，選項C正確【答案】C5兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量QA6.4×109 C，QB3.2×109 C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移？轉(zhuǎn)移了多少？【解析】兩小球接觸時，電荷量少的負(fù)電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配即接觸后兩小球的電荷量為QAQB C1.6×109 C在接觸過程中，電子由B球轉(zhuǎn)移到A球，自身的凈電荷全部中和后，繼續(xù)轉(zhuǎn)移，直至其帶QB的正電，這樣，共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為Q|QB|QB3.2×109 C1.6×109 C4.8×109 C，

12、則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)n3.0×1010(個)【答案】電子由B轉(zhuǎn)移到A共轉(zhuǎn)移3.0×1010個完全相同的導(dǎo)體球接觸帶電時電荷量分配原則形狀、大小都相同的導(dǎo)體接觸時會將電荷量平分(1)用帶電量為Q的金屬球與不帶電的金屬球接觸，每個小球帶電量均為Q/2，且所帶電荷的性質(zhì)相同；(2)用帶電量為Q1的金屬球與帶電量為Q2的金屬球接觸，若兩球帶同種電荷，則每個小球所帶電量為總電荷量的一半若兩球帶異種電荷，則先中和相同量的異號電荷，然后平分剩余電荷靜 電 的 應(yīng) 用 與 防 護1靜電的應(yīng)用：靜電復(fù)印、靜電噴霧和靜電除塵等2靜電的防護：盡快把靜電導(dǎo)走，如：印刷廠里空氣保持適當(dāng)?shù)臐穸?，油罐車車尾裝有一條拖在地上的鐵鏈，傳動帶上鍍銀等1飛機輪子上有搭地線是靜電的應(yīng)用(×)2靜電植絨是靜電的應(yīng)用()靜電應(yīng)用的原理是什么？【提示】同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，利用靜電力控制帶電粒子的運動或分布6下列選項中屬于靜電的應(yīng)用的是() 【導(dǎo)學(xué)號：34022019】A印刷廠里空氣保持適當(dāng)?shù)臐穸菳室內(nèi)栽花種草C靜電噴霧用于汽車外殼的噴漆D地毯里夾雜著很細(xì)的金屬絲【解析】選項A、B、D中是將產(chǎn)生的靜電及時導(dǎo)走，防止靜電的危害，選項C是利用靜電完成了噴漆作業(yè)【答案】C7在醫(yī)療手術(shù)中，為防止麻醉劑乙醚爆炸，地磚要用導(dǎo)電材料制成，醫(yī)生護士要穿由導(dǎo)電材料制