2018年鲁科版物理选修3-1 第1章 第1节 静电现象及其微观解释 学业分层测评1
【小初高学习】2018版高中物理第1章静电场第1节静电现象及其微观解释学案鲁科版选修3_1

第1节静电现象及其微观解释[先填空]1.三种起电方式:摩擦起电、接触带电和感应起电.2.静电感应:导体因受附近带电体的影响而带电的现象叫做静电感应.利用静电感应使导体带电,叫做感应起电.[再判断]1.电荷间的相互作用规律是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(√)2.一导体靠近带正电的物体,其靠近端带负电.(√)3.带电体靠近导体,导体感应起电,拿走带电体,导体仍然带电.(×)[后思考]用丝绸摩擦过的玻璃棒为什么带正电?用毛皮摩擦过的橡胶棒为什么带负电?【提示】用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子,则带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子而带负电.[合作探讨]如图111所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的.图111探讨:(1)把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片有什么变化?(2)这时把A和B分开,然后移去C,金属箔片又有什么变化?(3)再让A和B接触,又会看到什么现象?(4)再把带正电物体C和A接触,金属箔片又有什么变化?【提示】(1)C移近导体A,两侧金属箔片都张开;(2)金属箔片仍张开,但张角变小;(3)A、B接触,金属箔片都闭合;(4)两侧金属箔片都张开.[核心点击]三种起电方式的比较1.(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而带正电荷【解析】摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数比电子数多,我们说它带正电荷.若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,我们说它带负电荷.分析四个选项可知B、D正确.【答案】BD2.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为( )【导学号:34022000】A.A球的正电荷移到B球上B.B球的负电荷移到A球上C.A球的负电荷移到B球上D.B球的正电荷移到A球上【解析】金属球中能够自由移动的电荷是自由电子,则B球上的自由电子受A球上所带正电荷的吸引而转移到A球上,B球因缺少电子就带上了正电荷.【答案】 B3.(多选)如图112所示,A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( )图112A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B 上的金属箔片闭合【解析】 C 移近A 时,带正电的小球C 对A 、B 内的电荷有力的作用,使A 、B 中的自由电子向左移动,使得A 端积累了负电荷,B 端积累了正电荷,其下部贴有的金属箔片也分别带上了与A 、B 同种性质的电荷.由于同种电荷间的斥力,所以金属箔片都张开,A 正确;C 靠近后保持不动,把A 、B 分开,A 、B 上的电荷因受C 的作用力不可能中和,因而A 、B仍带等量的异种感应电荷,此时即使再移走C ,因A 、B 已经分开且绝缘,所带电荷量也不会变,金属箔片仍张开,B 正确;先移走C ,A 、B 上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下中和,再把A 、B 分开,A 、B 也不再带电,所以箔片都不会张开,C 错;先把A 、B 分开,再移走C ,A 、B 仍然带电,但重新让A 、B 接触后,A 、B 上的感应电荷完全中和,箔片都不会张开,D 错.【答案】 AB感应起电的判断方法(1)只有导体中的电子才能自由移动,绝缘体中的电子不能自由移动,所以导体能够发生感应起电,而绝缘体不能.(2)凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端,带异种电荷,地球就成为远端,带同种电荷.[先填空] 1.原子结构 如图113所示图113原子⎩⎨⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧中子:呈电中性质子:带正电电子:绕核旋转2.电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在任何转移的过程中,电荷的总量不变.3.物体带电的实质:电子发生转移,电子数与质子数不变.[再判断]1.摩擦起电就是通过摩擦创造了电荷.(×)2.近代物理实验发现,在一定条件下,带电粒子可以产生和湮灭,故在一定条件下,电荷守恒定律不成立.(×)3.带负电的绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间,该小球的负电几乎为零,可见小球上的负电荷逐渐消失了.(×)[后思考] 教师用书独具如图114所示的现象为感应起电过程,为什么一定要先使导体球瞬时接地再移走施感电荷,而不是先移走施感电荷再接地?甲乙丙丁图114【提示】导体球瞬时接地时,导走负电荷,小球最终带正电;若先移走施感电荷,球上感应出来的正、负电荷相互吸引而中和,小球最终不带电.[合作探讨]甲、乙两同学各拿一带电小球做实验时不小心两小球接触了一下,结果两小球都没电了!探讨1:电荷到哪里去了呢?是否违背了电荷守恒定律?【提示】两球上的异种电荷中和了,即正、负电荷代数和为0,对外不显电性;没有违背电荷守恒定律.探讨2:两带电导体接触后,电荷量一定相同吗?【提示】不一定.[核心点击]1.“中性”与“中和”的理解(1)中性:物体内有电荷存在,但正、负电荷的绝对值相等,对外不显电性.(2)中和:两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的过程.2.元电荷(1)最小的电荷量叫做“元电荷”,用e表示,则e=1.60×10-19 C.(2)对元电荷的理解:①元电荷是最小的带电单位.②元电荷没有正负之分.③所有带电体的电荷量或者等于e ,或者是e 的整数倍.这就是说,电荷量是不能连续变化的物理量.④质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等,但不能说它们是元电荷.4.M 和N 是两个都不带电的物体.它们互相摩擦后,M 带正电荷1.60×10-16C ,下列判断正确的有( )【导学号:34022001】A .在摩擦前M 和N 的内部没有任何电荷B .摩擦过程中电子从N 转移到MC .N 在摩擦后一定带负电荷1.60×10-16CD .N 在摩擦过程中失去1.60×10-16C 个电子【解析】 M 和N 相互摩擦,M 带正电是因为M 对核外电子的束缚能力小而失去核外电子的结果;由于电荷守恒,故N 一定带等量负电荷,选项C 正确.【答案】 C5.两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带有电荷量Q A =6.4×10-9C ,Q B =-3.2×10-9C ,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移?转移了多少?【解析】 两小球接触时,电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.即接触后两小球的电荷量为Q A ′=Q B ′=Q A +Q B 2=6.4×10-9+-3.2×10-92C =1.6×10-9C在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,自身的净电荷全部中和后,继续转移,直至其带Q B ′的正电,这样,共转移的电子电荷量为ΔQ =|Q B |+Q B ′=3.2×10-9C +1.6×10-9C =4.8×10-9C ,则转移的电子数n =ΔQ e =4.8×10-91.6×10-19=3.0×1010(个).【答案】 电子由B 转移到A 共转移3.0×1010个完全相同的导体球接触带电时电荷量分配原则形状、大小都相同的导体接触时会将电荷量平分.(1)用带电量为Q 的金属球与不带电的金属球接触,每个小球带电量均为Q /2,且所带电荷的性质相同;(2)用带电量为Q 1的金属球与带电量为Q 2的金属球接触,若两球带同种电荷,则每个小球所带电量为总电荷量的一半.若两球带异种电荷,则先中和相同量的异号电荷,然后平分剩余电荷.[先填空]1.静电的应用:静电复印、静电喷雾和静电除尘等.2.静电的防护:尽快把静电导走,如:印刷厂里空气保持适当的湿度,油罐车车尾装有一条拖在地上的铁链,传动带上镀银等.[再判断]1.飞机轮子上有搭地线是静电的应用.(×)2.静电植绒是静电的应用.(√)[后思考]静电应用的原理是什么?【提示】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,利用静电力控制带电粒子的运动或分布.6.下列选项中属于静电的应用的是( )【导学号:34022002】A.印刷厂里空气保持适当的湿度B.室内栽花种草C.静电喷雾用于汽车外壳的喷漆D.地毯里夹杂着很细的金属丝【解析】选项A、B、D中是将产生的静电及时导走,防止静电的危害,选项C是利用静电完成了喷漆作业.【答案】 C7.在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,地砖要用导电材料制成,医生护士要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套,一切设备要良好接地,甚至病人身体也要良好接地,这样做是为了( )A.消除静电B.除菌消毒C.应用静电D.防止漏电【解析】一切设备要良好接地,甚至病人身体也要良好接地是为了防止静电的积累,良好接地会使静电及时导走,避免静电的危害.选项A正确,其他选项均错.【答案】 A防止静电的途径(1)避免产生静电.如在可能情况下选用不容易产生静电的材料.(2)避免静电的积累.产生的静电要设法导走,如增加空气湿度、接地等.。
最新高中物理鲁科版选修3-1课件:第1章-第1节 静电现象及其微观解释 大赛获奖精美课件PPT

【解析】
摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力
不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数比电子 数多,我们说它带正电荷.若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,我们 说它带负电荷.分析四个选项可知 B、D 正确.
【答案】 BD
2.把一个带正电的金属球 A 跟不带电的同样的金属球 B 相碰,两球都带等 量的正电荷,这是因为( ) 【导学号:34660000】 A.A 球的正电荷移到 B 球上 B.B 球的负电荷移到 A 球上 C.A 球的负电荷移到 B 球上 D.B 球的正电荷移到 A 球上
图 111
A.把 C 移近导体 A 时,A、B 上的金属箔片都张开 B.把 C 移近导体 A,先把 A、B 分开,然后移去 C,A、B 上的金属箔片仍 张开 C.先把 C 移走,再把 A、B 分开,A、B 上的金属箔片仍张开 D.先把 A、B 分开,再把 C 移走,然后重新让 A、B 接触,A 上的金属箔 片张开,而 B 上的金属箔片闭合
【提示】 体带正电. 不同的物质相互摩擦,得到电子的物体带负电,失去电子的物
探讨 2:有哪些起电方式?本质相同吗? 【提示】 摩擦起电,接触带电,感应起电.相同.
[核心点击] 1.三种起电方式的比较 方式 摩擦起电 感应起电 导体靠近带电体时 接触起电 导体与带电导体 接触时
产生 两种不同的绝缘体摩 条件 擦时 两物体带上等量异种 电荷
导体两端出现等量异种 导 体 带 上 与 带 电 电荷,且电性与原带电 体 相 同 电 性 的 电 体“近异远同” 荷
பைடு நூலகம்现象
不同物质的原子核对 导体中的自由电子受带 原因 核外电子的束缚能力 正 ( 负 ) 电 物 体 吸 引 ( 排 不同而发生电子得失 斥)而靠近(远离) 实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移
物理选修3-1鲁科版第一章

物理选修3-1鲁科版第一章静电力复习方案一、本章知识点的归纳第1节静电现象与微观解释1.电荷、电荷守恒定律:(1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(2)元电荷:元电荷是物体带电的基本电荷量,,所有带电体的电荷量等于e的整数倍。
(3)使物体带电的三种方式:①摩擦起电:由于相互摩擦的物体间电子的得失使物体分别带上了等量异种电荷。
②感应起电:指的是利用静电感应使物体带电的方式。
③接触带电:一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开,使不带体的导体也带上电荷的方法.两个完全相同的金属球,其中一个带电,与另外一个接触后分开,则两球所带的电量相同,这个称为电荷均分定律.若两球开始带异种电荷,当它们接触时,先进行中和,再电量均分。
(4)起电的实质:无论是哪种起电方法,都不是创造了电荷,而是使物体中的电荷进行再分配。
(5)电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.在转移过程中,电荷的总量保持不变。
第2节静电力库仑定律1、电场:电荷周围存在场,电荷的相比不可能超越距离,是通过场传递的,这种场称为电场。
2、电场力:电场对于处在其中的电荷有力的作用,这种力叫做电场力。
3、试探电荷:放入电场电荷的电荷量应足够小,以免这个电荷引入影响将要研究的电场。
同时这个电荷的线度必须足够小(可以视为点电荷),这样才能确定电场中各点的性质。
满足这样条件的电荷叫做试探电荷。
4、点电荷的电场力大小:真空中两个点电荷之间相互作用的电场力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(1)成立条件:①真空中(空气中也近似成立)②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。
物理选修3-1鲁科版1.1静电现象及其微观解释教案

第1章电荷的相互作用1.1 静电现象与电荷守恒教案一、教学目标1.知识与技能(1)知道电荷量意义、符号、单位和元电荷的概念;(2)知道自然界存在正负两种电荷、了解摩擦起电的原因;2.过程与方法感受人们认识电现象的初始过程,通过学习元电荷,认识实验是重要的学习物理的方法。
3.情感、态度及价值观(1)通过观察、分析各种静电现象和实验,培养透过现象揭示物理规律的意识,崇尚科学,破除迷信;同时培养学生注意观察身边物理现象的习惯;(2)收集生产、生活实践中有关“静电的防范和利用”的事例,了解事物的两面性,树立趋利避害的自觉性。
二、教学重点和难点难点:静电实验中的电荷泄漏及验电器的检验功能;通过静电现象挖掘静电现象产生的本质.重点:了解静电现象,理解电荷量、元电荷的概念.三、实验器材准备:雷电图片、辉光球、高压放电仪器、雅各布天梯视频、玻璃棒、橡胶棒、毛皮、丝绸、验电器、手摇感应起电机,气球、铝罐,塑料薄膜扎带四、教学过程板书第1章电荷的相互作用1.1 静电现象与电荷守恒一、静电现象:带电物体能够吸引轻小物体的现象。
二、产生静电的方法1.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的过程。
实质:电子的转移。
2.接触起电3.感应起电三、电荷量:反映带电体所带电荷的多少(用Q或q表示)单位:C(库仑),微库——μc,1μC=10-6C元电荷:最小电荷量e叫做元电荷,元电荷就是电子电荷量的绝对值,即e=1.6×10-19C。
四、静电的产生和测量设备(1)产生设备:手摇感应起电机、超高压电源、范德格拉夫起电机等。
(2)测量设备:验电器、电荷量表、静电电压表等。
高中物理 第1章 静电场 第1节 静电现象及其微观解释学业分层测评 鲁科版选修3-1

静电现象及其微观解释(建议用时:45分钟)[学业达标]1.关于摩擦起电与感应起电,以下说法正确的是( )【导学号:34660003】A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.不论摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移D.以上说法均不正确【解析】任何起电方式都是电荷的转移,都没有创造电荷.【答案】 C2.下列叙述正确的是( )A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.感应起电时,由于带电体和被感应导体不接触所以一定是产生了电荷D.一对正、负电子接触后,电荷会消失,这种现象叫电子的湮灭【解析】摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷的转移,A、C错,B对;正、负电子接触是电荷的中和,整体不再显示电性,并不是电荷消失,D错.【答案】 B3.将不带电的导体A和带负电的导体B接触后,导体A中的质子数目( )【导学号:34660004】A.增加B.减少C.不变D.先增加后减少【解析】在接触带电的过程中,发生转移的电荷是自由电子,质子并不发生移动,故C正确.【答案】 C4.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们学习效率甚至给我们的学习带来隐患.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能在下列哪个数值( ) A.6.2×10-19 C B.6.4×10-19 CC.6.6×10-19 C D.6.8×10-19 C【解析】任何带电体的带电荷量均是元电荷的整数倍,即是1.6×10-19 C的整数倍,由计算可知,只有B选项中的数值是1.6×10-19 C的整数倍,故B正确.【答案】 B5.(多选)挂在绝缘细线下的两个轻质小球,表面镀有金属薄膜,由于电荷的相互作用而靠近或远离,分别如图115甲、乙所示,则( )【导学号:34660005】甲乙图115A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球至多有一个带电【解析】题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球,带电物体具有吸引轻小物体的性质,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以可以判断出甲图的现象可以是两个带异种电荷的小球,也可以是一个小球带电而另一个小球不带电;两个小球由于相互排斥而出现乙图中的现象,则必须都带电且是同种电荷.【答案】BC6.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图116所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )图116A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和【解析】笔套与头发摩擦后,能够吸引圆环,说明笔套上带了电荷,即摩擦使笔套带电,选项A正确;笔套靠近圆环时,由于静电感应,会使圆环上、下部感应出异号电荷,选项B正确;圆环被吸引到笔套的过程中,是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力,故选项C正确;笔套接触到圆环后,笔套上的部分电荷转移到圆环上,使圆环带上相同性质的电荷,选项D错误.【答案】ABC7.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片会张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )【导学号:34660006】【解析】把带电金属球移近不带电的验电器,根据静电感应现象的规律,若金属球带正电,则将验电器箔片上的自由电子吸引上来,这样验电器的上部将带负电,箔片带正电;若金属球带负电,则将验电器上部的自由电子排斥到远端的箔片上,这样验电器的上部将带正电,箔片带负电.选项B正确.【答案】 B8.某同学设计了一个证明电荷守恒的实验,实验装置如图117所示.实验步骤如下:图117(1)用一根金属杆连接两只相同的验电器,让带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端,两只验电器的箔片均张开,为什么?(2)在两只验电器的箔片均张开的情况下,先移走金属杆,再移走带电的有机玻璃棒,这时验电器的箔片是否保持张开状态?为什么?(3)移走玻璃棒后,再用金属杆连接两只验电器,将会出现什么现象?这个现象说明了什么?这个实验能证明电荷守恒吗?为什么?【解析】(1)带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端时,金属杆因静电感应,两端带等量异种电荷,与金属杆连接的验电器因此而带电,带电的验电器的箔片因带异种电荷相互排斥而张开.(2)保持张开状态.因为验电器的箔片仍带有电荷,箔片因电荷的斥力仍然处于张开状态.(3)验电器的箔片又重新闭合.说明两验电器所带电荷量相等,电性相反.能证明电荷守恒.因为它说明了电荷不是创生的,只是从一个物体转移到另一个物体,一个物体得到多少电荷,另一个物体必然因失去相同的电荷而带等量的异种电荷,电荷总量不变.【答案】见解析[能力提升]9.(多选)如图118所示,有一带正电的验电器,当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )【导学号:34660007】图118A.金属球A可能不带电B.金属球A一定带正电C.金属球A可能带负电D.金属球A一定带负电【解析】验电器的金属箔片之所以张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相互排斥,张开角度的大小决定于两金属箔片带电荷量的多少.如果A球带负电,靠近验电器上的B球时,异种电荷相互吸引,使金属箔片上的正电荷逐渐“上移”,从而使两金属箔片张角减小,选项C正确,同时否定选项B.如果A球不带电,在靠近B球时,发生静电感应现象使A球靠近B球的一面出现负的感应电荷,而背向B球的一面出现正的感应电荷.A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用,从而使金属箔片张角减小,选项A正确,同时否定选项D.【答案】AC10.如图119所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是( )图119A.闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地B.闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2【解析】在S1、S2都闭合前,对枕形导体,它的电荷是守恒的.由于静电感应,a、b 两端出现等量的负、正电荷.当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与枕形导体连通,使大地与枕形导体组成一个新的大导体,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统电荷守恒,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地为远端,感应出正电荷,因此无论闭合开关S 1还是开关S 2,都有电子从大地流向枕形导体,故选项C 正确.【答案】 C11.如图1110所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C 是后来靠近导体的带正电的金属球.若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,将导体分为A 、B 两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A 、Q B ,则下列结论正确的有( )【导学号:34660008】图1110A .沿虚线d 切开,A 带负电,B 带正电,且Q B >Q AB .只有沿虚线b 切开,才有A 带正电,B 带负电,且Q B =Q AC .沿虚线a 切开,A 带正电,B 带负电,且Q B >Q AD .沿任意一条虚线切开,都有A 带正电,B 带负电,而Q A 、Q B 的值与所切的位置有关【解析】 静电感应使得A 部分带正电,B 部分带负电.导体原来不带电,只是在C 的电荷的作用下,导体中的自由电子向B 部分移动,使B 部分有了多余的电子而带负电;A 部分缺少了电子,因而带正电.A 部分失去电子的数目和B 部分多余电子的数目是相等的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的.但由于电荷之间的作用力与距离有关,自由电子在不同位置所受C 的电荷的作用力的强弱是不同的,这样导致电子在导体上的分布不均匀.越靠近右端,负电荷密度越大;越靠近左端,正电荷密度越大.所以从不同位置切开时,导体的带电荷量的值是不同的.故只有D 正确.【答案】 D12.半径相同的两个金属小球A 、B 带有相等的电荷量,相隔一定的距离,现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 接触后再移开.(1)若A 、B 带同种电荷,求接触后两球所带的电荷量之比.(2)若A 、B 带异种电荷,求接触后两球所带的电荷量之比.【解析】 (1)若A 、B 带同种电荷,设为q ,第三个小球先与A 接触,电荷量平均分配,各带电荷量q 2;第三个小球再与B 接触,两球电荷量之和平均分配,各带34q .因此A 、B 带电荷量之比q A q B =23. (2)若A 、B 两球带异种电荷,设A 为q ,B 为-q ,则第三个小球先和A 接触,电荷量平均分配,各带q 2;第三个小球再和B 接触,先中和再平均分配,各带-14q .所以A 、B 电荷量之比q A q B =21. 【答案】 (1)2∶3 (2)2∶1。
鲁科版高中物理选修3-1课件第1章-第1节

3.探究交流 有同学认为用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,因此玻璃棒 没有负电荷,你是怎样认识这个问题的? 【提示】 在丝绸和玻璃棒摩擦过程中,玻璃棒中的一 部分负电荷转移到了丝绸上,从而使得玻璃棒上的正电荷多 于负电荷,使玻璃棒显示带正电,所以该同学的认识是错误 的.
静电的应用与防护
1.基本知识 (1)静电的应用:静电复印、 静电喷雾 和静电除尘等. (2)静电的防护:尽快把静电导走,如:印刷厂里空气保 持适当的湿度 ,油罐车车尾装有一条拖在地上的铁链 ,传 动带上 镀银 等.
3.电荷的中和与净电荷 将带有等量异种电荷的物体相接触,它们所带正、负电 荷的代数和为零,表现为对外的电效应相互抵消,就如不带 电一样.这时,它们呈电中性,这种现象叫做电中和.即电 中和是正、负电荷相互抵消,使得净电荷减少或为零的现象, 但正、负电荷本身依然存在,并不是正、负电荷的消失.正、 负电荷都是物质,是既不能被消灭,也不能被创造出来的, 所以电荷守恒是物质守恒的体现,我们通常讲一个物体带多 少电,实质上指的是带多少“净”电荷,只是习惯上将“净” 字省略掉而已.
图 1-1-2
A.把 C 移近导体 A 时,A、B 上的金属箔片都张开 B.把 C 移近导体 A,先把 A、B 分,然后移去 C,A、 B 上的金属箔片仍张开 C.先把 C 移走,再把 A、B 分开,A、B 上的金属箔片 仍张开 D.先把 A、B 分开,再把 C 移走,然后重新让 A、B 接 触,A 上的金属箔片张开,而 B 上的金属箔片闭合
【答案】 AC
电荷守恒定律的理解和应用
【问题导思】 1.静电感应的实质是什么?是不是创造了电荷? 2.电荷均分规律适用于什么样的导体间?
1.物体带电的实质 使物体带电不是创造了电荷,使物体不带电也不是消灭 了电荷.物体带电的实质是电荷发生了转移,也就是物体间 电荷的重新分配.摩擦起电、感应起电和接触起电,均符合 电荷守恒定律.
物理鲁科版选修3-1自我小测:第1章第1节静电现象及其微观解释 Word版含解析

自我小测夯基达标1.将自来水调成一股细流,把与毛皮摩擦过的橡胶棒接近此细流,发现细流被橡胶棒___________(填“不动”“排斥”或“吸引”),细流靠近橡胶棒一侧带____________电.2.把一个带电棒移近一个带正电的验电器,金箔先闭合而后又张开,说明棒上带的是( )A.正电荷B.负电荷C.可以是正电荷,也可以是负电荷D.带电棒上先带正电荷,后带负电荷3.关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是( )A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是用摩擦的方法将一个物体中的电子转移到另一个物体上C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷4.导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带-q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体的带电荷量为( )A.-qB.qC.2qD.4q5.如右图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下面几种说法中,正确的是( )A.先把两球分开,再移走棒,则两球相互吸引B.先移走棒,再把两球分开,则两球相互吸引C.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开,则两球相互吸引D.棒和球不接触,先用手碰一下乙球,再将手移走,再移走棒,再把两球分开,则两球相互吸引6.有一个质量很小的小球A ,用绝缘细线悬挂着,当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B 靠近它时,看到它们先互相吸引,接触过后又互相排斥,则下列说法正确的是( )A.接触前,A 和B 一定带异种电荷B.接触前,A 和B 可能带异种电荷C.接触前,A 球一定不带任何净电荷D.接触后,A 球一定带负电荷能力提升7.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开,如下图中表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是 ( )8.如下图所示,原来不带电的金属导体MN ,在其两端下面都悬挂有金属验电箔片,若使带负电的金属球A 靠近导体的M 端,可能看到的现象是( )A.只有M 端验电箔片张开,且M 端带正电B.只有N 端验电箔片张开,且N 端带负电C.两端的验电箔片都张开,且左端带负电,右端带正电D.两端的验电箔片都张开,且两端都带正电或负电9.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成.u 夸克带电量为e 32,d 夸克带电量为e 31 ,e 为基元电荷.下列论断可能正确的是( )A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成10.一绝缘球A带正电,用绝缘丝线悬挂的一轻小物体B被A吸引,如右图所示,试分析B 的带电情况.11.如下图所示,左边是一个原先不带电的导体.右边C是后来靠近导体的带正电的金属球.若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的有( )A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q B>Q AB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q B=Q AC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q B>Q AD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,且Q B=Q A,而Q A、Q B的值与所切的位置有关拓展探究12.如下图所示,在桌上放两摞书,把一块洁净的玻璃板垫起来,使玻璃板离开桌面2~3 cm,在宽0.5 cm 的纸条上画出各种舞姿的人形,用剪刀把他们剪下来,放在玻璃板下面,然后再用一块硬泡沫塑料在玻璃板上摩擦,就可以看到小纸人翩翩起舞了.(1)小纸人为什么会翩翩起舞?(2)如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤,实验效果更好,此现象说明了什么?(3)如果向“跳舞区”哈一口气,小纸人跳得就不活跃了,此现象说明了什么?(4)通过实验现象,找出一种防止静电的方法.参考答案1解析:由于水分子是极性分子,所以会被橡胶棒吸引.又由于与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,所以细流靠近橡胶棒一侧带正电.答案:吸引正2解析:静电计指针的张角决定于其指针处的带电荷量,电荷量越大,静电斥力越大,指针张角也越大,与整个静电计带电荷量没有直接关系.如果带负电的导体棒靠近静电计,会吸引静电计的正电荷向顶端聚集,使指针处电荷量减小,张角减小,当静电计所带正电荷全部集中于静电计顶端后,指针闭合,如果继续使带负电导体棒靠近,正电荷也会继续向顶端积累,指针处会带负电荷,重新张开,B项正确.如果把带正电的导体棒移近,必定使指针处正电荷越来越多,静电计指针张角一直增大,A、C、D三项错.答案:B3解析:我们不可能将其他物质变成电荷,故A项不对.相互摩擦的两个物体,电荷的总量不会发生变化,故不可能带有同种电荷.因而D项不对,C项对.摩擦起电的实质是电荷发生了转移.故B项对.答案:BC4解析:5q和-q的正负电荷中和后总电荷量为4q,因两带电体完全相同,所以电荷量平分,均为2q,则分开后B的带电荷量为2q,选C项.答案:C5答案:A6答案:B7解析:使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器发生静电感应,若金属球带正电,靠近验电器,验电器上的小球带负电,下端金属箔带等量的正电,金属箔张开,A、C两项均错误;若金属球带负电,验电器上的小球带正电,下端金属箔带等量的负电,金属箔张开,B项正确,D项错误.答案:B8答案:C9答案:B10解析:带电体吸引轻小物体的情况有两种可能;一是轻小物体不带电,二是轻小物体带异种电荷.由于异种电荷相互吸引,所以B可能带负电;由于带电体有吸引轻小物体的性质,因此B 可能不带电.故B可能带负电,也可能不带电.答案:B可能带负电,也可能不带电.点拨:本题中由于A、B吸引,很容易认为A、B带异种电荷,而漏掉B是小轻物体不带电的情况.11解析:静电感应使得A带正电,B带负电.导体原来不带电,只是在C的电荷的作用下,导体中的自由电子向B部分移动,使B部分带了多余的电子而带负电;A部分少了电子,因而带正电.A部分失去的电子数目和B部分多余电子的数目是相等的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的.但由于电荷之间的作用力与距离有关,自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的,这样导致电子在导体上的分布不均匀.越靠近右端,负电荷密度越大;越靠近左端,正电荷密度越大.所以从不同位置切开时,导体的带电荷量的值是不同的.故只有D项正确.答案:D12答案:(1)因为泡沫塑料摩擦玻璃板,使玻璃板带了电,带电的玻璃板使小纸人产生静电感应而被吸引,由于玻璃板上的电荷量不断变化,小纸人受力的变化使小纸人翩翩起舞. (2)用火柴烤一烤跳舞区,使跳舞区与其他地方的绝缘效果加强,电荷不易导走,带电荷量增多,实验效果则更好.(3)如果向“跳舞区”哈一口气,则跳舞区的绝缘效果明显下降,玻璃板上摩擦带的电荷很快被导走,玻璃板上的电荷量很小,小纸人也就不活跃了.(4)该实验若用导线将玻璃板接地,则小纸人不再跳舞,因此要防止静电,可将产生静电的物体接地.。
高中物理第1章静电场第1节静电现象及其微观解释学案鲁科版选修3-1[1]
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第1节静电现象及其微观解释1.使物体带电的三种方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。
2.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
3.任何方式起电的实质都是电荷的转移,在转移的过程中,电荷总量不变.静电的产生1.电荷的电性及作用(1)电性:用丝绸摩擦过的琉璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
(2)作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.起电方法(如图1-1-1)图1-1-1[重点诠释]1.三种起电方式的比较方式内容摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移2.验证物体是否带电的两种方法(1)将质量很轻的物体(例如纸片、头发)放在它周围,如果被吸引则带电,不被吸引则不带电。
(2)将待检验物体靠近或接触验电器的金属球,根据金箔是否张开可判断该物体是否带电。
1.如图1-1-2所示,用起电机使金属球A带上正电,靠近不带电的验电器B,则( )A.验电器金属箔不张开,因为球A没有和B接触图1-1-2B.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了正电C.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了负电D.验电器金属箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电解析:A球带正电,靠近验电器B时发生静电感应,使验电器金属杆上端带负电,下端金属箔片带上正电而张开,故选D。
答案:D原子结构与电荷守恒错误!1.原子结构物质由分子、原子、离子等微粒组成,原子由原子核和绕核旋转的电子组成,原子核由中子和质子组成。
中子呈电中性,质子带正电,电子带负电。
原子的电子数与质子数相等,呈电中性。
因此,物体不显电性.2.电荷守恒定律电荷既不能创造,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体。
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[学业达标]
1.关于摩擦起电与感应起电,以下说法正确的是()
【导学号:34022038】A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷
B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移
C.不论摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移
D.以上说法均不正确
【解析】任何起电方式都是电荷的转移,都没有创造电荷.
【答案】 C
2.下列叙述正确的是()
A.摩擦起电是创造电荷的过程
B.接触起电是电荷转移的过程
C.感应起电时,由于带电体和被感应导体不接触所以一定是产生了电荷D.一对正、负电子接触后,电荷会消失,这种现象叫电子的湮灭
【解析】摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷的转移,A、C错,B 对;正、负电子接触是电荷的中和,整体不再显示电性,并不是电荷消失,D错.【答案】 B
3.将不带电的导体A和带负电的导体B接触后,导体A中的质子数目()
【导学号:34022039】A.增加 B.减少
C.不变 D.先增加后减少
【解析】在接触带电的过程中,发生转移的电荷是自由电子,质子并不发生移动,故C正确.
【答案】 C
4.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们学习效率甚至给我们的学习带来隐患.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,
你认为可能是下列哪个数值()
A.6.2×10-19 C B.6.4×10-19 C
C.6.6×10-19 C D.6.8×10-19 C
【解析】任何带电体的带电荷量均是元电荷的整数倍,即是1.6×10-19 C 的整数倍,由计算可知,只有B选项中的数值是1.6×10-19C的整数倍,故B 正确.
【答案】 B
5.(多选)挂在绝缘细线下的两个轻质小球,表面镀有金属薄膜,由于电荷的相互作用而靠近或远离,分别如图1-1-5甲、乙所示,则() 【导学号:
34022040】
甲乙
图1-1-5
A.甲图中两球一定带异种电荷
B.乙图中两球一定带同种电荷
C.甲图中两球至少有一个带电
D.乙图中两球至多有一个带电
【解析】题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球,带电物体具有吸引轻小物体的性质,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以可以判断出甲图的现象可以是两个带异种电荷的小球,也可以是一个小球带电而另一个小球不带电;两个小球由于相互排斥而出现乙图中的现象,则必须都带电且是同种电荷.【答案】BC
6.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图1-1-6所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是()
图1-1-6
A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
【解析】笔套与头发摩擦后,能够吸引圆环,说明笔套上带了电荷,即摩擦使笔套带电,选项A正确;笔套靠近圆环时,由于静电感应,会使圆环上、下部感应出异号电荷,选项B正确;圆环被吸引到笔套的过程中,是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力,故选项C正确;笔套接触到圆环后,笔套上的部分电荷转移到圆环上,使圆环带上相同性质的电荷,选项D错误.【答案】ABC
7.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片会张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是() 【导学号:34022041】
【解析】把带电金属球移近不带电的验电器,根据静电感应现象的规律,若金属球带正电,则将验电器箔片上的自由电子吸引上来,这样验电器的上部将带负电,箔片带正电;若金属球带负电,则将验电器上部的自由电子排斥到远端的箔片上,这样验电器的上部将带正电,箔片带负电.选项B正确.【答案】 B
8.某同学设计了一个证明电荷守恒的实验,实验装置如图1-1-7所示.实验步骤如下:
图1-1-7
(1)用一根金属杆连接两只相同的验电器,让带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端,两只验电器的箔片均张开,为什么?
(2)在两只验电器的箔片均张开的情况下,先移走金属杆,再移走带电的有
机玻璃棒,这时验电器的箔片是否保持张开状态?为什么?
(3)移走玻璃棒后,再用金属杆连接两只验电器,将会出现什么现象?这个现象说明了什么?这个实验能证明电荷守恒吗?为什么?
【解析】(1)带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端时,金属杆因静电感应,两端带等量异种电荷,与金属杆连接的验电器因此而带电,带电的验电器的箔片因带异种电荷相互排斥而张开.
(2)保持张开状态.因为验电器的箔片仍带有电荷,箔片因电荷的斥力仍然处于张开状态.
(3)验电器的箔片又重新闭合.说明两验电器所带电荷量相等,电性相反.
能证明电荷守恒.因为它说明了电荷不是创生的,只是从一个物体转移到另一个物体,一个物体得到多少电荷,另一个物体必然因失去相同的电荷而带等量的异种电荷,电荷总量不变.
【答案】见解析
[能力提升]
9.如图1-1-8所示,在真空中,把一个表面绝缘的导体向带负电的球P慢慢靠近.关于表面绝缘的导体两端的电荷,下列说法中不正确的是()
【导学号:34022042】
图1-1-8
A.两端的感应电荷越来越多
B.两端的感应电荷是同种电荷
C.两端的感应电荷是异种电荷
D.两端的感应电荷的电荷量相等
【解析】由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P慢慢靠近它时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体与球P之间的距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.
【答案】 B
10.如图1-1-9所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是()
图1-1-9
A.闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地
B.闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地
C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体
D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2
【解析】在S1、S2都闭合前,对枕形导体,它的电荷是守恒的.由于静电感应,a、b两端出现等量的负、正电荷.当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与枕形导体连通,使大地与枕形导体组成一个新的大导体,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统电荷守恒,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地为远端,感应出正电荷,因此无论闭合开关S1还是开关S2,都有电子从大地流向枕形导体,故选项C正确.
【答案】 C
11.(多选)如图1-1-10所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图,核心装置为一个金属球,在干燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,右手按在金属球上,并远离周围其他物体.一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷,过一段时间后,体验者的头发便会四处散开,甚至倒立,十分有趣,在此状态下,下列分析正确的是()
【导学号:34022043】
图1-1-10
A.若用左手也去摸金属球,会被电击
B.若用左手与旁边的观众握手,会被电击
C.若右手离开金属球,则头发会立刻恢复常态
D .若右手离开金属球而且走下绝缘凳,头发会立刻恢复常态
【解析】 若用左手也去摸金属球,不会有电流产生,不会被电击,选项A 错误;若用左手与旁边的观众握手,会发生放电现象而被电击,选项B 正确;若右手离开金属球,电荷不会转移,则头发仍然四处散开,选项C 错误;若右手离开金属球而且走下绝缘凳,则电荷将进入大地,人体将不再带电,头发会立刻恢复常态,选项D 正确.
【答案】 BD
12.半径相同的两个金属小球A 、B 带有相等的电荷量,相隔一定的距离,现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 接触后再移开.
(1)若A 、B 带同种电荷,求接触后两球所带的电荷量之比;
(2)若A 、B 带异种电荷,求接触后两球所带的电荷量之比.
【解析】 (1)若A 、B 带同种电荷,设为q ,第三个小球先与A 接触,电荷
量平均分配,各带电荷量q 2;第三个小球再与B 接触,两球电荷量之和平均分配,
各带34q .因此A 、B 带电荷量之比q A q B
=23. (2)若A 、B 两球带异种电荷,设A 为q ,B 为-q ,则第三个小球先和A 接
触,电荷量平均分配,各带q 2;第三个小球再和B 接触,先中和再平均分配,各
带-14q .所以A 、B 电荷量之比q A q B
=21. 【答案】 (1)2∶3 (2)2∶1。