高中物理 1.1 靜電現(xiàn)象及其微觀解釋 魯科選修31

.第1節(jié)靜電現(xiàn)象及其微觀解釋

..1．知道物體帶電的三種方式．2．能正確表述電荷守恒定律，會用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒的知識分析靜電現(xiàn)象．3．了解靜電現(xiàn)象及其在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，嘗試運用靜電現(xiàn)象解決一些實際問題．..1．在初中我們學(xué)習(xí)了自然界中存在著兩種電荷，它們分別為________電荷和______電荷．用毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫______電荷；用絲綢摩擦過的玻璃棒上帶的電荷叫______電荷．同種電荷相________，異種電荷相________．【答案】正負負正排斥吸引.

2.用梳子在頭發(fā)上摩擦一會兒，然后把它靠近紙片或者塑料片等輕小物體，可以發(fā)現(xiàn)摩擦過的梳子能夠吸引輕小物體．想一想，為什么摩擦過的物體可以吸引輕小物體？【答案】用頭發(fā)摩擦過的梳子帶有電荷，物體帶了電以后，就可以吸引輕小的物體，如小紙片等．..1．使物體帶電的方式有哪些？2．物體帶電的實質(zhì)是什么？3．電荷守恒定律的內(nèi)容是什么？4．靜電有哪些應(yīng)用和防護方法？..一、靜電的產(chǎn)生1．使物體帶電的三種方式

起電——通過摩擦的方式使物體帶電．

起電——通過與帶電體接觸的方式使物體帶電．

起電——通過靜電感應(yīng)使物體帶電．1.物體帶電的實質(zhì)是什么？【提示】電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移摩擦接觸感應(yīng).2．靜電感應(yīng)導(dǎo)體由于

而出現(xiàn)帶電的現(xiàn)象．3．帶電體的電性物理學(xué)規(guī)定：

帶正電，

帶負電．更多試驗結(jié)果表明：

電荷相互排斥，

電荷相互吸引．受附近帶電體的影響用絲綢摩擦過的玻璃棒用毛皮摩擦過的橡膠棒同種異種.2.通常所說的物體不帶電是物體內(nèi)沒有電荷嗎？怎樣理解物體帶正電或負電？【提示】物體不帶電是指物體所帶的正、負電荷相等，電性抵消．物體帶正電是指物體所帶的正電荷多于負電荷，從而顯示正電性，帶負電指負電荷多于正電荷．.二、原子結(jié)構(gòu)與電荷守恒1．電荷守恒定律電荷既不能

，也不能

，

，或者

．在任何轉(zhuǎn)移的過程中，

不變．2．利用原子結(jié)構(gòu)對物體帶電的解釋使物體帶電的過程實際上是物體

電子的過程，原來不帶電的物體

電子帶負電，

電子帶正電．創(chuàng)造消滅只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體電荷的總量得失得到失去.三、靜電的應(yīng)用與防護1．靜電的應(yīng)用激光打印、靜電復(fù)印、

等．2．靜電的防護防止靜電產(chǎn)生危害的方法是及時將

導(dǎo)走．靜電除塵、靜電噴霧產(chǎn)生的電荷..一、三種起電方式及起電實質(zhì)方式內(nèi)容摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)生及條件兩不同絕緣體摩擦?xí)r導(dǎo)體靠近帶電體時導(dǎo)體與帶電導(dǎo)體接觸時現(xiàn)象兩物體帶上等量導(dǎo)種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠同”導(dǎo)體上帶上與帶電體相同電性的電荷原因不同物質(zhì)的原子核對核外電子的束縛力不同而發(fā)生電子得失導(dǎo)體中的自由電子受帶正(負)電物體吸引(排斥)而靠近(遠離)電荷之間的相互排斥實質(zhì)均為電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移.1.關(guān)于摩擦起電與感應(yīng)起電，以下說法正確的是()A．摩擦起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移，感應(yīng)起電是因為產(chǎn)生電荷B．摩擦起電是因為產(chǎn)生電荷，感應(yīng)起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移C．不論摩擦起電還是感應(yīng)起電，都是電荷的轉(zhuǎn)移D．以上說法均不正確【答案】C.二、帶電體能吸引輕小物體的原因輕小物體中有些是導(dǎo)體(如金屬屑)．當(dāng)帶電體靠近小導(dǎo)體時，由于靜電感應(yīng)，小導(dǎo)體靠近帶電體的一端感應(yīng)出與帶電體相反的電荷，另一端感應(yīng)出同種電荷．由于異種電荷離得近，同種電荷離得遠，吸引作用大于排斥作用，小導(dǎo)體就被吸引過來．三、對電荷守恒定律的理解1．“中性”、“中和”的本質(zhì)電中性的物體是有電荷存在的，只是代數(shù)和為0，對外不顯電性；電荷的中和是指電荷的種類、數(shù)量達到異號、等量時，正負電荷代數(shù)和為0..2．“總量”含義：指電荷的代數(shù)和．3．起電過程中電荷變化不論哪一種起電過程都沒有創(chuàng)造電荷，也沒有消滅電荷．本質(zhì)都是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是說物體所帶電荷的重新分配．4．守恒的廣泛性電荷守恒定律同能量守恒定律一樣，是自然界中最基本的規(guī)律，任何電現(xiàn)象都不違背電荷守恒定律，涵蓋了包括近代物理實驗發(fā)現(xiàn)的微觀粒子在變化中遵守的規(guī)律．如：由一個高能光子可以產(chǎn)生一個正電子和一個負電子，一對正、負電子可同時湮沒、轉(zhuǎn)化為光子．在這種情況下，帶電粒子總是成對產(chǎn)生或湮沒，電荷的代數(shù)和不變．.“中性”、“中和”一字之差，本質(zhì)不同，中性側(cè)重的是結(jié)果，中和側(cè)重的是過程．.四、導(dǎo)體接觸帶電時電荷量的分配問題1．導(dǎo)體接觸帶電時電荷量的分配與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān)．形狀、大小完全相同的導(dǎo)體接觸時，電荷量平均分配；形狀、大小不相同的導(dǎo)體接觸時電荷量不能平均分配..(1)只有兩金屬導(dǎo)體完全相同時接觸后電荷量才平均分配．(2)若完全相同的兩導(dǎo)體帶異種電荷時，應(yīng)先中和，再均分，均分的是中和后剩余的電荷量．.2.半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定的距離，現(xiàn)讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B接觸后再移開．(1)若A、B帶同種電荷，求接觸后兩球所帶的電荷量之比．(2)若A、B帶異種電荷，求接觸后兩球所帶的電荷量之比．..【答案】

(1)2∶3(2)2∶1

.. 絕緣細線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜；在a近旁放一絕緣金屬球b.開始時，a、b都不帶電，如右圖所示．現(xiàn)使b帶電，則()A．b將吸引a，吸住后不放開B．b先吸引a，接觸后又把a排斥開C．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用D．b立即把a排斥開.【思路點撥】【解析】

b球帶電后，使a產(chǎn)生靜電感應(yīng)，感應(yīng)的結(jié)果是a靠近b的一側(cè)出現(xiàn)與b異種的感應(yīng)電荷，遠離b的一側(cè)出現(xiàn)與b同種的感應(yīng)電荷．雖然a上的感應(yīng)電荷等量異號，但因為異種電荷離b更近，所以b對a的電場力為引力．當(dāng)b吸引a使兩者接觸后，由于接觸帶電，b、a又帶上同種電荷，有斥力作用，因而又把a排斥開，所以B正確．【答案】B.1－1：如右圖所示，在真空中，把一個絕緣導(dǎo)體向帶負電的球P慢慢靠近，關(guān)于絕緣導(dǎo)體兩端的電荷，下列說法中正確的是()A．兩端的感應(yīng)電荷越來越多B．兩端的感應(yīng)電荷是同種電荷C．兩端的感應(yīng)電荷是異種電荷D．兩端的感應(yīng)電荷電荷量相等.【解析】由于導(dǎo)體內(nèi)有大量可以自由移動的電子，當(dāng)帶負電的球P慢慢靠近它時，由于同種電荷相互排斥，導(dǎo)體上靠近P的一端的電子被排斥到遠端，從而顯出正電荷，遠離P的一端帶上了等量的負電荷．導(dǎo)體離P球距離越近，電子被排斥得越多，感應(yīng)電荷越多．【答案】ACD.有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C，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？(電子的電荷量為e＝1.6×10－19C).【答案】電子由B轉(zhuǎn)移到A轉(zhuǎn)移了3.0×1010個

..2－1：有A、B兩個物體經(jīng)摩擦后，使B帶上了2.4×10－6C的正電荷，求此過程中有多少電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，是如何轉(zhuǎn)移的？【答案】1.5×1013個，由B向A轉(zhuǎn)移．..1．地毯中加入少量金屬絲的目的是()A．增大地毯的強度和韌性B．避免人走時產(chǎn)生靜電C．將人走動時產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走D．以上說法都不對【答案】C.2．當(dāng)把用絲綢摩擦過的玻璃棒去接觸驗電器的金屬球后，金屬箔片張開．此時，金屬箔片所帶的電荷的帶電性質(zhì)和起電方式是()A．正電荷 B．負電荷C．接觸起電 D．感應(yīng)起電【解析】金屬箔片的帶電性質(zhì)和相接觸的玻璃棒帶電性質(zhì)是相同的．金屬箔片的起電方式為接觸起電．【答案】AC.3．下列措施中，屬于防止靜電危害的是()A．油罐車后有一條拖在地面上的鐵鏈條B．小汽車上有一根露在外面的小天線C．在印染廠中保持適當(dāng)?shù)臐穸菵．在地毯中夾雜0.05～0.04mm的不銹鋼絲導(dǎo)電纖維.【解析】油罐車后裝一條拖在地面上的鐵鏈條，可以及時導(dǎo)走油罐車上產(chǎn)生(摩擦等原因)的靜電荷，避免電荷越積越多，從而產(chǎn)生高壓放電，使油罐車起火爆炸，所以A項正確．在地毯中夾雜導(dǎo)電纖維，同樣是為了導(dǎo)走摩擦產(chǎn)生的靜電荷．而保持印染廠空氣的適當(dāng)濕度，是為了使靜電荷及時散失，避免干擾印染的質(zhì)量，所以C、D項正確．而在小汽車外露出一根小天線，是為了接收電磁波(收音機等)，如果小天線不露在汽車外，車內(nèi)處于被金屬包圍的環(huán)境中，良好地被靜電屏蔽了，無法接收到無線電信號，因此B項錯．故正確答案為A、C、D.【答案】ACD.4．導(dǎo)體A帶5Q的正電荷，另一完全相同的導(dǎo)體B帶Q的負電荷，將兩導(dǎo)體接觸一會兒后再分開，則B導(dǎo)體的帶電荷量為()A．－Q B．QC．2Q D．4Q【答案】

C

.5.如右圖所示，帶正電的小球靠近不帶電的金屬導(dǎo)體AB的A端，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體A端出現(xiàn)負電荷，B端出現(xiàn)正電荷，關(guān)于導(dǎo)體AB感應(yīng)起電的說法正確的是()A．用手接觸一下導(dǎo)體的A端，導(dǎo)體將帶正電荷B．用手接觸一下導(dǎo)體的正中部位，導(dǎo)體仍不帶電C．用手接觸一下導(dǎo)體的任何部位，導(dǎo)體將帶負電D．用手接觸一下導(dǎo)體AB后，只要帶正電小球不移走，AB不可能帶電【答案】C.練考題、驗?zāi)芰Α⑤p巧奪冠..9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:09:23PM11、以我獨沈久，愧君相見頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行動出成果，工作出財富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:09:23PM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:09:23PM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2023/2