2019學(xué)年高二物理精編學(xué)案(教科版)：第1章靜電場(chǎng)1電荷電荷守恒定律(含經(jīng)典例、習(xí)題)

1、學(xué)案1電荷電荷守恒定律學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1知道自然界中的兩種電荷及其相互作用的性質(zhì)2.知道使物體帶電的三種方式 3掌握電荷守恒定律.4.掌握電荷量的概念及其單位；掌握元電荷的概念.知識(shí)*儲(chǔ)備區(qū)溫故追本糊踝推陸方可知新一、摩擦起電兩種電荷1電荷：(1)自然界只存在兩種電荷，分別是正電荷和負(fù)電荷用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷.(2)_電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥丄種電荷相互吸引. _2.電荷量：電荷的多少.其國際單位是庫侖，用字母C表示.常用的電荷量單位還有微庫(卩匚)和納庫(nC).1譏=101 2 3 4 5 6 7C,1 nC=109C.3元電荷：最小的電荷量

2、叫做元電荷，用e表示所有帶電體的電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍.二、摩擦起電的解釋材料不同的兩個(gè)物體互相摩擦之后會(huì)帶電，是因?yàn)閮蓚€(gè)物體互相摩擦?xí)r，一個(gè)物體失去電子,_另一個(gè)物體得到電子.失去電子的物體內(nèi)部正電荷量的總和將大于負(fù)電荷量的總和，因而顯 示出帶正電同樣的道理，得到電子的物體就顯示出負(fù)電，而且兩者的電荷量必然等值異號(hào)._三、電荷守恒定律電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個(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)移過程中，電荷的總量保持不變.四、靜電感應(yīng)與感應(yīng)起電把電荷靠近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)我們稱這種起電為感應(yīng)起電 _一、摩擦

3、起電兩種電荷問題設(shè)計(jì)在干燥的實(shí)驗(yàn)室里，用絲綢摩擦玻璃棒，發(fā)現(xiàn)玻璃棒能夠吸引輕小的物體，這說明了什么？ 答案 說明玻璃棒帶上了電荷.要點(diǎn)提煉2摩擦起電：當(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r，一些束縛不緊的電子會(huì)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體, 于是原來呈電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電，失去電子的物體則帶正電.3電荷轉(zhuǎn)移的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，起電的過程是物體中正、負(fù)電荷的分離和電子的轉(zhuǎn)移的過程，電荷的中和是正、負(fù)電荷結(jié)合的過程，此過程電荷并沒有消失. _二、元電荷問題設(shè)計(jì)物體的帶電荷量可以是任意的嗎？帶電荷量可以是4X10-19C嗎？第一章靜電場(chǎng)學(xué)習(xí)，探究區(qū)1919答案 物體的帶電荷量不是任意的，它只能是1.6X10

4、8C的整數(shù)倍.由于4X1019C是1.6x101919C的2.5倍，所以帶電荷量不能是4X10 C.要點(diǎn)提煉1.所有帶電體的帶電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍.2質(zhì)子和電子所帶電荷量與元電荷相等，但不能說電子和質(zhì)子是元電荷.三、電荷守恒定律問題設(shè)計(jì)前面學(xué)習(xí)了三種不同的起電方式，其本質(zhì)都是電子的得失那么，在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中電荷 的總量能增多或減少嗎？ 答案 在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中，電荷的總量保持不變.要點(diǎn)提煉1電荷守恒定律的關(guān)鍵詞是“轉(zhuǎn)移”和“總量保持不變”.2.導(dǎo)體接觸帶電時(shí)電荷量的分配與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān).若兩個(gè)完全相同的金屬小球的帶電量分別為Q1和Q2,兩小球接觸后再分開，將平分電荷，兩小

5、球帶電量都為中電量Q1和Q2均包含它們的正負(fù)號(hào)).延伸思考“電荷的中和”，是電荷消失了嗎？“中和”過程中電荷守恒定律還成立嗎？答案 不是.“電荷的中和”是指兩個(gè)帶等量異種電荷的物體，其帶電量等量、負(fù)電荷的代數(shù)和為零，這樣兩物體相互接觸時(shí)，由于正、負(fù)電荷間的吸引作用，電荷發(fā)生轉(zhuǎn) 移，最后都達(dá)到電中性狀態(tài)的一個(gè)過程，在此過程中電荷仍然守恒.四、探究感應(yīng)起電 接觸起電問題設(shè)計(jì)如圖1所示，取一對(duì)用絕緣柱支持的導(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.(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(shí)把A和B分開，然后移去C,金屬箔片又有什么變化？(3)再讓

6、A和B接觸，又會(huì)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？ 答案(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??；A、B接觸，金屬箔片都閉合；(4)兩側(cè)金屬箔片都張開.要點(diǎn)提煉1.感應(yīng)起電：當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷之間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷 便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷離帶電體的一端帶同種電 荷.2.接觸起電：帶電體與原來不帶電的物體接觸時(shí)，電荷從帶電體轉(zhuǎn)移到不帶電的物體上.3.感應(yīng)起電和接觸起電的實(shí)質(zhì)都是自由電子的轉(zhuǎn)移.-一、對(duì)三種帶電方式的理解【例1】關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.摩擦

7、起電現(xiàn)象使本來沒有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了電子和質(zhì)子B.兩種不同材料的絕緣體相互摩擦后，同時(shí)帶上等量異號(hào)電荷C.摩擦起電，可能是因?yàn)槟Σ翆?dǎo)致質(zhì)子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體而造成的D.絲綢摩擦玻璃棒時(shí)，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)而顯正電 解析 摩擦起電的實(shí)質(zhì)是由于兩個(gè)物體的原子核對(duì)核外電子的束縛能力不相同，因而電子可以異號(hào)，這時(shí)正、號(hào),典例精析在物體間轉(zhuǎn)移若一個(gè)物體失去電子，其質(zhì)子數(shù)就會(huì)比電子數(shù)多，我們說它帶正電；若一個(gè) 物體得到電子，其質(zhì)子數(shù)就會(huì)比電子數(shù)少，我們說它帶負(fù)電.答案BD【例2如圖2所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對(duì)金箔. 枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶

8、電導(dǎo)體C時(shí)（）A.A端金箔張開，B端金箔閉合B用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合C用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移走，兩對(duì)金箔均張開解析 根據(jù)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，帶正電的導(dǎo)體C放在枕形導(dǎo)體附近， 在A端出現(xiàn)了負(fù)電荷，在B端 出現(xiàn)了正電荷，這樣的帶電并不是導(dǎo)體中有新的電荷，只是電荷的重新分布金箔上帶電相 斥而張開選項(xiàng)A錯(cuò)誤.用手觸摸枕形導(dǎo)體后，B端不再是最遠(yuǎn)端， 人是導(dǎo)體，人腳下的地球是最遠(yuǎn)端，這樣B端不再有電荷，金箔閉合.選項(xiàng)B正確.用手觸摸枕形導(dǎo)體后，只有A端帶負(fù)電，將手和C都移走，不再有靜電感應(yīng)，A端所帶負(fù)電便會(huì)分布在整個(gè)枕形導(dǎo)體上，A、B端均帶有負(fù)電，兩對(duì)金箔張開選項(xiàng)C正確.從以

9、上分析看出，選項(xiàng)D正確.答案BCD二、對(duì)電荷守恒定律的理解【例3原來甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接._15_16觸，最后，得知甲物體帶正電荷1.6X10_C,丙物體帶電荷量的大小為8x10_C.則對(duì)于最后乙、丙兩物體的帶電情況，下列說法中正確的是（）_16A.乙物體一定帶有負(fù)電荷8X10_C15B.乙物體可能帶有負(fù)電荷2.4X10 C16C.丙物體一定帶有正電荷8x10_C_16D.丙物體一定帶有負(fù)電荷8X10 C解析 由于甲、乙、丙原來都不帶電，甲、乙相互摩擦導(dǎo)致甲失去電子而帶1.6X10_15C的正電荷，乙物體得到電子而帶1.6X10_15C的負(fù)電

10、荷；乙物體與不帶電的丙物體相接觸，從而使一部分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上，故可知乙、丙兩物體都帶負(fù)電荷，由電荷守恒可知乙最終帶負(fù)電荷1.6X10_15C8X10_16C=8X10_16C,故A、D正確.答案AD三、對(duì)元電荷的理解【例4】下列關(guān)于元電荷的說法中正確的是（）A.元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B.一個(gè)帶電體的帶電荷量可以為205.5倍的元電荷C.元電荷沒有正負(fù)之分D.元電荷e的值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的解析 元電荷是指電子或質(zhì)子所帶電荷量的大小，但元電荷不是帶電粒子，也沒有電性之說，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；元電荷是最小的帶電單位，所有帶電體的帶電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍，B項(xiàng)

11、錯(cuò)誤；元電荷的電荷量e的值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的，D項(xiàng)正確.答案CD當(dāng)：D選項(xiàng)A中兩對(duì)金箔分別帶異號(hào)電荷，選項(xiàng)C中兩對(duì)金箔帶同號(hào)電荷籠課堂要點(diǎn)協(xié)結(jié)自我檢測(cè)區(qū)檢測(cè)學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)咸功快樂1.（對(duì)三種起電方式的理解）當(dāng)用絲綢摩擦過的玻璃棒去接觸驗(yàn)電器的金屬球后，金屬箔片張 開此時(shí)，金屬箔片所帶電荷的電性和起電方式是（）A.正電荷C.接觸起電答案AC2.（對(duì)元電荷的理解）保持知識(shí)產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個(gè)公民的責(zé)任與義務(wù).盜版書籍不但影響我們的學(xué)習(xí)效率，甚至?xí)o我們的學(xué)習(xí)帶來隱患.某同學(xué)有一次購買了盜版的物理參考書，做練習(xí)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量數(shù)據(jù)看不清，只能看清是9._X10-18c,拿去問老師.如果你是老師，你認(rèn)為該帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量可能是下列數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)答案C3.（對(duì)電荷守恒定律的理解）有兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球A、B,分別帶有電荷量為QA=996.4X10 C、QB=3.2X10 C,讓兩個(gè)帶電金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移了多少個(gè)電子？答案 電子由球B轉(zhuǎn)移到球A 3.0X1010個(gè)解析 在接觸過程中，由于B球帶負(fù)電，其上多余的電子轉(zhuǎn)移到電荷直至B球?yàn)橹行圆粠щ姡瑫r(shí)，由于A球上有凈正電荷,球，直至兩球帶上等量的正電荷.在接觸過程中，電子由球B轉(zhuǎn)移到球A.996.4X109 10 113.2X1092共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為如=Q