高中物理第一章第一節(jié)電荷及其守恒定律學案新人教版選修

1、1.1電荷及其守恒定律學案【學習目標】1知道兩種電荷及其相互作用知道電荷量的概念2知道摩擦起電，知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開3知道靜電感應現(xiàn)象，知道靜電感應起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開4知道電荷守恒定律5知道什么是元電荷【重點難點】1.電荷基本性質(zhì)與電荷守恒定律的理解及應用；2.靜電感應的原因、感應起電的方法【課前預習】1.兩種電荷： （1）電性：物體吸引輕小物體的性質(zhì)。（2）用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為 電荷，用 數(shù)表示用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為 電荷，用 數(shù)表示(3)電荷及其相互作用：同種電荷相互 ，異種電荷相互 2.摩擦起電的微觀解

2、釋（1）原子的核式結(jié)構(gòu)原子包括帶正電的 和帶負電的 ；原子核的正電荷數(shù)量與核外電子的負電荷的數(shù)量，所以整個原子對外界較遠位置表現(xiàn)為。（2）摩擦起電用摩擦的方法使物體帶電的過程，叫摩擦起電。例如：用絲綢摩擦過的玻璃棒失去電子，帶正電；絲綢 電子，帶 電。用毛皮摩擦過的橡膠棒得到電子，帶負電；毛皮 電子，帶 電。（3）摩擦起電的實質(zhì)摩擦起電的本質(zhì)是電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，表明電子從物體的一個部分_-到另一部分或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上。（4）摩擦起電的結(jié)果：兩個相互摩擦的物體帶上了 。3.用靜電感應及感應起電（1）靜電感應現(xiàn)象當一個帶電體靠近導體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導體中的自由電荷便會趨向

3、或遠離帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠離帶電體的一端帶電荷。這種現(xiàn)象叫做靜電感應。利用靜電感應使金屬導體帶電的過程叫做。（2 ）感應起電的微觀解釋從物質(zhì)的微觀分子結(jié)構(gòu)來看，把帶電體移近金屬導體時，由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導體上的自由電子被吸引過來或者排斥遠離，從而自由電子由一端移動到另一端，使得導體的一端帶正電，另一端帶負電。因此感應起電使導體兩端帶上了.（3靜電感應的本質(zhì)感應起電的實質(zhì)是自由電荷的重新分布。感應起電也不是創(chuàng)造了電荷，是自由電荷從物體的一部分到另一部分。4.物體帶電的三種方式即摩擦起電、感應起電和接觸起電。其本質(zhì)都是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。接觸起電，指一個不

4、帶電的金屬導體跟另一個帶電的金屬導體接觸后分開，而使不帶電的導體帶上電荷的方式。例如：將一個帶電的金屬小球跟另一個_的不帶電的金屬小球接觸后分開，它們平分原來的帶電荷量 而帶上等量同種電荷。5.電荷守恒定律(1) 內(nèi)容：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分 另一部分。在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的 。（2）另一種表述：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。6.驗電器的工作原理(參見課本圖)（1）帶電體接觸金屬球 （2）帶電體靠近金屬球7、元電荷（1）電荷的多少叫做。符號：Q或q 單位：庫侖 , 簡稱庫，用C表示。(2) 元電荷: 最小的電荷量

5、叫元電荷。電子或質(zhì)子所帶的電荷量與相同，元電荷用e表示.，計算中，e= C（3）所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的。也就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。(4)比荷：帶電體的電荷量和電子的質(zhì)量的,有時比荷又稱荷質(zhì)比。電子的比荷為【典題探究】【例1】如圖所示，有一帶正電的驗電器，當一金屬球A靠近驗電器的小球B(不接觸)時，驗電器的金箔張角減小，則A.金屬球可能不帶電B.金屬球可能帶負電C.金屬球可能帶正電D.金屬球一定帶負電解析驗電器的金箔之所以張開，是因為它們都帶有正電荷，而同種電荷相排斥，張開角度的大小決定于兩金箔帶電荷的多少.如果A球帶負電，靠近驗電器的B球時，異種電荷相互吸引，

6、使金箔上的正電荷逐漸“上移”，從而使兩金箔張角減小，選項正確，同時否定選項如果A球不帶電，在靠近B球時，發(fā)生靜電感應現(xiàn)象使A球上電荷重新分布，靠近B球的端面出現(xiàn)負的感應電荷，而背向B球的端面出現(xiàn)正的感應電荷.A球上的感應電荷與驗電器上的正電荷發(fā)生相互作用，因距離的不同而表現(xiàn)為吸引作用，從而使金箔張角減小，選項正確，同時否定選項D 答案 AB【拓展】本題主要考查了兩個知識點：(1)同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引.(2)靜電感應現(xiàn)象.由(1)可直接判斷帶電體接近驗電器時引起的張角變化；由(1)(2)兩個知識點來判斷中性導體接近帶電的驗電器時張角的變化，結(jié)論是兩金箔張角減小.【變式訓練】當某帶電

7、導體靠近不帶電的驗電器的金屬小球時，兩金箔張角將如何變化? 答案逐漸變大【例2】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的近旁有一絕緣金屬球b，開始時，a、b都不帶電，如圖所示，現(xiàn)使b帶正電，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、b之間不發(fā)生相互作用 D. b立即把a排斥開【解析】 b帶電后，由于靜電感應，a的近b端和遠b端分別出現(xiàn)等量的負電荷和正電荷，b對a的吸引作用大于排斥作用。a、b接觸后帶同種電荷，又相互排斥。故選項B正確。答案 B【拓展】本題中如果a的表面不是鍍有鋁膜，則a的近b端和遠b端不會分別出現(xiàn)等量的負電荷

8、和正電荷，但是由于帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，所以正確的選項仍然是B?！纠?】有兩個完全相同的金屬小球帶有相等的電荷量，今讓第三個相同的不帶電的金屬小球先后與A、B接觸后移開。（1）若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的帶電荷量之比為_。(2) 若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的帶電荷量之比為_。解析 （1）若A、B兩球帶同種電荷q，第三個相同的金屬小球C與A接觸后各帶電荷量，C再與B接觸后B帶電荷量，（2）若A帶電荷量+q，B帶電荷量-q，C與A接觸后A帶電荷量+，C與B接觸后，電荷量先中和后平分，B帶電荷量。 【拓展】 兩個完全相同的金屬球接觸后再分開，同種電荷平均分配電荷量，異種電荷先

9、中和，再平均分配電荷量。如果形狀不相同的兩個帶電體相互接觸，則不遵循上述規(guī)律。【預習檢測】1.下列敘述正確的是（ ）A.摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程B.接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程C.玻璃棒無論和什么物體摩擦都會帶正電D.帶等量異號電荷的兩個導體接觸后,電荷會消失,這種現(xiàn)象叫電荷的湮沒2.M和N是原來都不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電荷1.610-10C，下列判斷中正確的是（ ）A.在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B摩擦的過程中電子從N轉(zhuǎn)移到了MCN在摩擦后一定帶負電荷1.610-10CDM在摩擦過程中失去了1109個電子3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()AA球的正電荷移到B球上BB球的負電荷移到A球上CA球的負電荷移到B球上DB球的正電荷移到A球上人教版選修3-1三案一課系列用書第一章 靜電場1.1電荷及守恒定律學案【課前預習】1.（2）正，正，負，負（3）排斥，吸引2.（1）原子核，核外電子；（2