第1節(jié)靜電現(xiàn)象及其微觀解釋

1、第第1 1章章 靜電場靜電場第第1 1節(jié)節(jié) 靜電現(xiàn)象及其微觀解釋靜電現(xiàn)象及其微觀解釋頭頭發(fā)發(fā)帶帶電電生活中的靜電現(xiàn)象生活中的靜電現(xiàn)象1 1. .掌握兩種電荷，了解摩擦起電和感應(yīng)起電，了解自掌握兩種電荷，了解摩擦起電和感應(yīng)起電，了解自然界僅有的兩種電荷間的作用特點(diǎn)然界僅有的兩種電荷間的作用特點(diǎn). .2 2. .了解靜電現(xiàn)象及其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用了解靜電現(xiàn)象及其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用. .3 3. .了解電荷守恒定律，能用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒定律了解電荷守恒定律，能用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒定律解釋靜電現(xiàn)象解釋靜電現(xiàn)象. .( (重點(diǎn)重點(diǎn)) )一、研究兩種電荷及摩擦起電的成因一、研究兩種電荷及摩擦起電的成

2、因1.1.實(shí)驗(yàn)：用橡膠棒與毛皮摩擦后，放于碎紙片附實(shí)驗(yàn)：用橡膠棒與毛皮摩擦后，放于碎紙片附近觀察橡膠棒吸引碎紙片的情況近觀察橡膠棒吸引碎紙片的情況. .問題問題1 1：為什么橡膠棒會吸引碎紙片？：為什么橡膠棒會吸引碎紙片？答：橡膠棒與毛皮摩擦后帶負(fù)電，帶電物體會吸答：橡膠棒與毛皮摩擦后帶負(fù)電，帶電物體會吸引輕小物體引輕小物體. .問題問題2 2：若將用橡膠棒摩擦過的毛皮靠近碎紙：若將用橡膠棒摩擦過的毛皮靠近碎紙片，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？片，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：毛皮會吸引碎紙片答：毛皮會吸引碎紙片. .問題問題3 3：注意觀察帶電橡膠棒吸引碎紙片的情況，：注意觀察帶電橡膠棒吸引碎紙片的情況，會發(fā)現(xiàn)被橡

3、膠棒吸起的紙片中，較大的紙片先落會發(fā)現(xiàn)被橡膠棒吸起的紙片中，較大的紙片先落下來，這是為什么？下來，這是為什么？答：帶電物體在空氣中不答：帶電物體在空氣中不斷放電，使它的電量不斷斷放電，使它的電量不斷減少，因而吸引輕小物體減少，因而吸引輕小物體的力也相應(yīng)減小，所以較的力也相應(yīng)減小，所以較大紙片先落下來大紙片先落下來. .答：物體中的原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的答：物體中的原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成的核外電子構(gòu)成的. .摩擦使物體中的正負(fù)電荷分開摩擦使物體中的正負(fù)電荷分開. .（不帶電物體，正負(fù)電荷等量）（不帶電物體，正負(fù)電荷等量）失去一些電子的物體帶正電，得失去一些電子的物

4、體帶正電，得到一些電子的物體帶負(fù)電到一些電子的物體帶負(fù)電. .問題問題4 4：自然界存在兩種電荷，叫做正電荷與負(fù)電荷：自然界存在兩種電荷，叫做正電荷與負(fù)電荷. .用絲綢摩擦有機(jī)玻璃棒后，有機(jī)玻璃棒帶正電，絲綢用絲綢摩擦有機(jī)玻璃棒后，有機(jī)玻璃棒帶正電，絲綢帶負(fù)電帶負(fù)電. .物體帶電后，能吸引輕小物體，而且?guī)щ娫轿矬w帶電后，能吸引輕小物體，而且?guī)щ娫蕉?，吸引力就越大，這種摩擦起電是怎么形成的呢？多，吸引力就越大，這種摩擦起電是怎么形成的呢？問題問題5 5：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或

5、從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分到另一部分. .這是電荷守恒定律這是電荷守恒定律. .如果等量的正電荷如果等量的正電荷和負(fù)電荷相接觸呢？和負(fù)電荷相接觸呢？答：會中和，中和就是等量異種電荷相互抵消的現(xiàn)答：會中和，中和就是等量異種電荷相互抵消的現(xiàn)象即電量消失象即電量消失. . 問題問題6 6：什么是元電荷？帶電物體所帶電量與元：什么是元電荷？帶電物體所帶電量與元電荷電量有何關(guān)系？電荷電量有何關(guān)系？答：電子帶有最小的負(fù)電荷，質(zhì)子帶有最小的正答：電子帶有最小的負(fù)電荷，質(zhì)子帶有最小的正電荷，它們電量的絕對值相等，一個電子電量電荷，它們電量的絕對值相等，一個電子電量e=-1.6e=-1.610101919C.

6、C.任何帶電物體所帶電量要么等于任何帶電物體所帶電量要么等于電子（或質(zhì)子）的電量，要么是它們的整數(shù)倍，電子（或質(zhì)子）的電量，要么是它們的整數(shù)倍，因此，把因此，把1.61.610101919C C稱為元電荷稱為元電荷. .,Qne n為整數(shù)191.602 10eC元電荷元電荷: :物體帶電量物體帶電量: :2.2.電荷量：電荷的多少叫做電荷量，電荷量：電荷的多少叫做電荷量，符號符號Q Q，單位，單位C.C.自然界中的最小電荷量是質(zhì)子或電自然界中的最小電荷量是質(zhì)子或電子的帶電量子的帶電量. .思考：元電荷就是電子嗎思考：元電荷就是電子嗎? ?元電荷是電荷量的單位元電荷是電荷量的單位, ,不不是某電

7、荷是某電荷. .電荷量電荷量e e的數(shù)值的數(shù)值最早由美國科最早由美國科學(xué)家密立根用學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測得實(shí)驗(yàn)測得. .二、研究兩種電荷間的相互作用及接觸起電二、研究兩種電荷間的相互作用及接觸起電 問題問題1 1：除了吸引輕小物體：除了吸引輕小物體外，還可以用什么方法來檢外，還可以用什么方法來檢驗(yàn)物體是否帶電？驗(yàn)物體是否帶電？答：用驗(yàn)電器，將待檢驗(yàn)物答：用驗(yàn)電器，將待檢驗(yàn)物體接觸驗(yàn)電器的金屬球，若體接觸驗(yàn)電器的金屬球，若驗(yàn)電器的金屬箔片張開，就驗(yàn)電器的金屬箔片張開，就說明物體帶電說明物體帶電. . 金屬桿金屬桿金屬球金屬球金屬箔金屬箔驗(yàn)電器驗(yàn)電器問題問題2 2：為什么帶電物體會使下方的金屬箔片張開

8、呢？：為什么帶電物體會使下方的金屬箔片張開呢？答：兩箔片帶上了與接觸答：兩箔片帶上了與接觸物體同種的電荷，電荷間物體同種的電荷，電荷間作用的規(guī)律是同種電荷相作用的規(guī)律是同種電荷相斥，異種電荷相吸。故兩斥，異種電荷相吸。故兩箔片因互相排斥而張開箔片因互相排斥而張開. . 金屬桿金屬桿金屬球金屬球金屬箔金屬箔驗(yàn)電器驗(yàn)電器問題問題3 3：兩箔片為什么會帶上與接觸物體同種的電：兩箔片為什么會帶上與接觸物體同種的電荷？能解釋一下嗎？荷？能解釋一下嗎？驗(yàn)電器驗(yàn)電器金屬桿金屬桿金屬球金屬球金屬箔金屬箔答：驗(yàn)電器的金屬球與箔片都是答：驗(yàn)電器的金屬球與箔片都是金屬，金屬具有大量自由電子，金屬，金屬具有大量自由電

9、子，帶負(fù)電的物體接觸金屬球時，多帶負(fù)電的物體接觸金屬球時，多余的電子彼此排斥，跑到了離金余的電子彼此排斥，跑到了離金屬球較遠(yuǎn)的箔片的表面上屬球較遠(yuǎn)的箔片的表面上.而帶而帶正電的物體缺少電子，箔片上的正電的物體缺少電子，箔片上的電子將過來補(bǔ)充，導(dǎo)致箔片上因電子將過來補(bǔ)充，導(dǎo)致箔片上因缺電子而帶正電缺電子而帶正電.例例1 1：兩個完全一樣的金屬球，：兩個完全一樣的金屬球，A A帶電量帶電量Q Q，B B帶電帶電量量-2Q-2Q，將，將A A、B B相觸后分開，相觸后分開，A A、B B分別帶多少電量？分別帶多少電量？解析：解析：如果兩個一模一樣的金屬物質(zhì)相接觸，它如果兩個一模一樣的金屬物質(zhì)相接觸，

10、它們的電荷就要平均分配到兩個物體上去們的電荷就要平均分配到兩個物體上去. A. A帶電量帶電量Q Q，B B帶電量帶電量-2Q-2Q，將，將A A、B B相觸后正、負(fù)電荷中和，相觸后正、負(fù)電荷中和，剩余電荷電量為剩余電荷電量為-Q-Q，A A、B B分開后，每個金屬球上分開后，每個金屬球上帶的電荷量都是帶的電荷量都是- .- .答案：答案：都是都是- -Q2Q2例例2 2：有三個完全一樣的金屬球，：有三個完全一樣的金屬球，A A帶電量帶電量Q Q，B B、C C均不帶電，怎樣能使均不帶電，怎樣能使B B帶上帶上3 3 的電量？（先的電量？（先A A、C C接觸，然后接觸，然后B B、C C接觸

11、，再接觸，再A A、B B接觸）接觸）解析：解析：完全一樣的金屬球接觸后電荷將平均分配完全一樣的金屬球接觸后電荷將平均分配. .A A帶電量帶電量Q Q，先與，先與C C球接觸，球接觸，C C上帶電為上帶電為 ，C C再與再與B B球接觸，球接觸，B B上帶電為上帶電為 ，A A再與再與B B球接觸，球接觸，B B即帶即帶上上 的電量的電量. .Q2Q43Q8Q8三、研究靜電感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)起電三、研究靜電感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)起電問題：不用接觸，如何檢驗(yàn)一個帶電體問題：不用接觸，如何檢驗(yàn)一個帶電體A A使另一個使另一個原本不帶電的物體原本不帶電的物體B B帶上電荷呢？帶上電荷呢？方法：方法：使使A A

12、帶電后放在帶電后放在B B附近，附近，B B、C C端將出現(xiàn)感應(yīng)端將出現(xiàn)感應(yīng)電荷，把電荷，把B B、C C分開，各自出現(xiàn)靜電荷，從而帶電分開，各自出現(xiàn)靜電荷，從而帶電. . 四、起電方式總結(jié)：四、起電方式總結(jié)：方式方式摩擦起電摩擦起電接觸起電接觸起電感應(yīng)起電感應(yīng)起電現(xiàn)象現(xiàn)象摩擦使物體摩擦使物體帶電的現(xiàn)象帶電的現(xiàn)象接觸使物體帶電接觸使物體帶電的現(xiàn)象的現(xiàn)象不帶電不帶電導(dǎo)體在靠近導(dǎo)體在靠近帶電體時，帶電體時，近端帶近端帶異種電荷異種電荷, ,遠(yuǎn)端帶遠(yuǎn)端帶同種電荷的現(xiàn)象同種電荷的現(xiàn)象規(guī)律規(guī)律等量的異種等量的異種電荷電荷相同金屬球平分相同金屬球平分總電量總電量等量的異種電荷等量的異種電荷實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)電子的得

13、失電子的得失電荷的轉(zhuǎn)移電荷的轉(zhuǎn)移電荷的重新分布電荷的重新分布靜電復(fù)印靜電復(fù)印五、靜電的應(yīng)用五、靜電的應(yīng)用靜電除塵靜電除塵1.1.利用利用靜電噴涂靜電噴涂原理原理: :吸引輕小物體吸引輕小物體2.2.避免避免避雷針防雷電避雷針防雷電油罐車防靜電油罐車防靜電原理原理: :將靜電導(dǎo)走將靜電導(dǎo)走看視頻：奇妙的靜電現(xiàn)象看視頻：奇妙的靜電現(xiàn)象一、兩種電荷一、兩種電荷1.1.正負(fù)電荷正負(fù)電荷二、起電方式二、起電方式2.2.電荷作用電荷作用3.3.檢驗(yàn)物體帶電檢驗(yàn)物體帶電. .摩擦起電摩擦起電. .感應(yīng)起電感應(yīng)起電. .接觸起電接觸起電電荷總量變了嗎？電荷總量變了嗎？電子的得失電子的得失電荷的轉(zhuǎn)移電荷的轉(zhuǎn)移電

14、荷的重新分布電荷的重新分布吸引輕小物體吸引輕小物體驗(yàn)電器驗(yàn)電器同性相斥，異性相吸同性相斥，異性相吸三、電荷守恒定律三、電荷守恒定律四、帶電量：帶電體所帶電荷的多少四、帶電量：帶電體所帶電荷的多少. .元電荷：質(zhì)子元電荷：質(zhì)子( (電子電子) )所帶電荷量的絕對值所帶電荷量的絕對值1.1.不能創(chuàng)造不能創(chuàng)造 2.2.不能消滅不能消滅 3.3.只能轉(zhuǎn)移只能轉(zhuǎn)移符號：符號： (n(n為整數(shù)為整數(shù)) )五、靜電的應(yīng)用和防止五、靜電的應(yīng)用和防止=neQ1.1.如圖所示，掛在絕緣細(xì)線下的兩個輕質(zhì)小球，由如圖所示，掛在絕緣細(xì)線下的兩個輕質(zhì)小球，由于電荷的相互作用而靠近或遠(yuǎn)離，所以（于電荷的相互作用而靠近或遠(yuǎn)離

15、，所以（ ）A.A.甲圖中兩球一定帶異種電荷甲圖中兩球一定帶異種電荷B.B.乙圖中兩球一定帶同種電荷乙圖中兩球一定帶同種電荷C.C.甲圖中兩球至少有一個帶電甲圖中兩球至少有一個帶電D.D.乙圖中兩球至少有一個帶電乙圖中兩球至少有一個帶電【解析解析】選選B B、C.C.根據(jù)同性電荷相斥、異性電荷相根據(jù)同性電荷相斥、異性電荷相吸可判斷吸可判斷B B、C C正確正確. . 甲甲乙乙2.2.如果將用毛皮摩擦過的橡膠棒接近水流，則如果將用毛皮摩擦過的橡膠棒接近水流，則 （ ）A.A.水流將向遠(yuǎn)離橡膠棒的方向偏轉(zhuǎn)水流將向遠(yuǎn)離橡膠棒的方向偏轉(zhuǎn)B.B.水流將向靠近橡膠棒的方向偏轉(zhuǎn)水流將向靠近橡膠棒的方向偏轉(zhuǎn)C

16、.C.水流先靠近再遠(yuǎn)離橡膠棒水流先靠近再遠(yuǎn)離橡膠棒D.D.水流不偏轉(zhuǎn)水流不偏轉(zhuǎn)【解析解析】選選B.B.橡膠橡膠棒與毛皮摩擦后，棒與毛皮摩擦后，橡膠橡膠棒帶負(fù)電棒帶負(fù)電. .接近水流時，感應(yīng)水流帶電而吸引，使水流向靠近接近水流時，感應(yīng)水流帶電而吸引，使水流向靠近橡膠橡膠棒的方向偏轉(zhuǎn)棒的方向偏轉(zhuǎn). .3.3.如圖所示在真空中把一絕緣導(dǎo)體如圖所示在真空中把一絕緣導(dǎo)體ABAB向帶負(fù)電的向帶負(fù)電的小球小球P P緩慢地靠近時，下列說法正確的是（緩慢地靠近時，下列說法正確的是（ ）A.BA.B端的感應(yīng)電荷越來越多端的感應(yīng)電荷越來越多B.B.導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)越來越大導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)越來越大C.C.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體

17、的感應(yīng)電荷在M M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在N N點(diǎn)產(chǎn)點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)生的場強(qiáng)D.D.導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M M、N N兩點(diǎn)產(chǎn)生的的場強(qiáng)相等兩點(diǎn)產(chǎn)生的的場強(qiáng)相等 A AB BM MN NP P【解析解析】選選A A、C C . .在每一瞬時，導(dǎo)體處于靜電平在每一瞬時，導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)衡狀態(tài). .導(dǎo)體導(dǎo)體ABAB內(nèi)部感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)與小球內(nèi)部感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)與小球P P產(chǎn)生的場強(qiáng)矢量和為零產(chǎn)生的場強(qiáng)矢量和為零. .小球小球P P產(chǎn)生的電場中靠近產(chǎn)生的電場中靠近P P處場強(qiáng)大，因而導(dǎo)體處場強(qiáng)大，因而導(dǎo)體ABAB緩慢靠近小球緩慢靠近小球P P時，時，B B端的端的感應(yīng)電荷越來越多；導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在感應(yīng)電荷越來越多；導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M M點(diǎn)產(chǎn)生的點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在場強(qiáng)大于在N N點(diǎn)產(chǎn)生的的場強(qiáng)點(diǎn)產(chǎn)生的的場強(qiáng). .4.4.如圖所示，有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一金屬球如圖所示，有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一金屬球A A靠近驗(yàn)電器的小球靠近驗(yàn)電器的小球B B（不接觸）時，驗(yàn)電器的金屬（不接觸）時，驗(yàn)電器的金屬箔張角減小，則（箔張角減小，則（ ）A.