高中物理第1章电与磁第1节有趣的静电现象学案粤教版选修1_189

－3.2×10－ 9C，让两绝缘金属球接触．在接触后， A、 B 带电荷量各是多少？此过程中电荷
发生了怎样的转移，转移了多少？ 【解析】 当两球接触时， 带电荷量少的负电荷先被中和， 剩余的正电荷再重新分配． 由
于两球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两球带电荷量 6.4× 10－ 9－3.2×10－9
部的电荷重新分布使导体两端显出不同电性， 而实质上导体仍不带电， 导体上正负电荷的数
目仍然相等．
1．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近一个塑料小球时
()
A．若塑料小球被硬橡胶棒吸引，说明塑料小球必定带正电
【导学号： 75392000】
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图 1-1-5
A．枕形金属导体上的正电荷向 B 端移动，负电荷不移动
B．枕形金属导体上的带负电的电子向 A 端移动，正电荷不移动
C．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向
B 端和 A 端移动
D ．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向
A 端和 B 端移动
【解析】 感应起电的实质： 当一个带电体靠近导体时， 由于电荷之间的相互吸引或排
接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是
()
【导学号： 75392002】
图 1-1-6
A．先把两球分开，再移走棒
B．先移走棒，再把两球分开
C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开
D ．棒的带电量不变，两导体球不能带电
【解析】 带电棒靠近两导体球时， 会在甲球感应出异种电荷，乙球聚集同种电荷．此
原来不带电的物体带了电， C、D 正确．
【答案】 CD
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两种不同物质相互摩擦，容易失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电． 静电现象的解释
[先填空 ]
1．物质的结构
物质是由原子组成的， 原子则由带有电荷的原子核和电子组成， 原子核带正电荷， 电子
C＝ 1.6×10－ 9C. 2
QA＋ QB
QA ′＝ QB ′＝
＝ 2
在接触过程中，电子由 B 球转移到 A 球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使
B球
带 QB′的正电荷．这样，共转移的电子电荷量为：Δ －9)C＝－ 4.8× 10－ 9C.
Q＝ QB－ QB′＝ (－ 3.2× 10－ 9－ 1.6× 10
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4．守恒的广泛性
电荷守恒定律同能量守恒定律一样， 是自然界中最基本的规律， 任何电现象都不违背电
荷守恒定律．
5．完全相同的金属球接触带电时电荷量的分配情况
(1)用带电荷量是 Q 的金属球与不带电的金属球接触后，两小球均带
B．若塑料小球被硬橡胶棒吸引，说明塑料小球必定带负电 C．若塑料小球被硬橡胶棒排斥，说明塑料小球必定带正电 D ．若塑料小球被硬橡胶棒排斥，说明塑料小球必定带负电 【解析】 用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带上负电荷， 塑料小球被吸引时， 小球可能不带电 (带电体能吸引轻小物体 )，也可能带正电，但塑料小球如果被排斥，则小球必定带电，且与 橡胶棒带同种电荷． 【答案】 D 2．如图 1-1-5 所示，当带正电的球 C 移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上的电 荷移动情况是 ( )
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(×)
3．摩擦起电的两物体带等量异种电荷． (√ )
[后思考 ]
有的同学说用摩擦起电的方式可以创生电荷， 这样自然界中的电荷就会越来越多， 你认
为这种说法对吗？电荷的存在又遵循怎样的规律呢？
【提示】 这种说法不正确．这些电荷遵循电荷守恒定律．
1．“中性”、“中和”的本质 电中性的物体是有电荷存在的， 只是代数和为零， 对外不显电性； 电荷的中和是指等量 正、负电荷完全抵消的过程，但正、负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失． 2．“总量”的含义：指电荷的代数和． 3．起电过程中电荷变化 不论哪一种起电过程都没有创造电荷， 也没有消灭电荷． 本质都是电子发生了转移， 也 就是说物体所带电荷的重新分配．
带负电荷．原子所带的正电荷与负电荷相等，因此物质不显电性．
2．电荷守恒定律
电荷既不能被创造也不能被消灭， 它们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，在转移的过程中，电荷的总量不变．
[再判断 ]
1．物体带电的实质是电荷的转移． (√ )
2．三种起电方式中，感应起电违背了电荷守恒定律．
(3)摩擦起电的本质： 一个物体失去电子带正电， 另一个物体得到这些电子而带负电． 即
摩擦起电是由物体间电荷的转移引起的． 2．传导起电
(1)用一个不带电的物体去接触另一个带电的物体，带电物体的净电荷的一部分就会转
移到原来不带电的物体上，使原来不带电的物体带电．
(2)两个完全相同的导体球发生接触时，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和
时若先分开甲、乙，再拿走棒，甲带与带电棒电性相反的电荷，乙带与之相同的电荷；若先
移走带电棒，甲、乙两球将呈电中性，再分开甲、乙两球，两球都不带电，故选项
A 对，
选项 B、D 错；将带电棒与两球接触，带电棒上的电荷将转移到两球上，分开后两球带与带
电棒同种性质的电荷，故选项 C 对．
【答案】 AC
分析此类问题时，一定注意将导体分开和移走带电体的先后顺序，二者是不同的．
图 1-1-3
[再判断 ]
1．用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电． (× )
2．感应起电的实质是带电体的电荷飞到了导体上．
(×)
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 ]
在干燥的冬天， 你也许有过这样的经历： 当你经过铺有地毯的走道来到房间门口，
手接触金属门把手的一刹那，突然听到“啪”的一声，把你“猛击”一下，弄得你虚惊一场
【答案】 均为 1.6×10－ 9C 电子由 B 球转移到了 A 球，转移了－ 4.8× 10－9C
5．上题中 A、 B 两球固定好后，让第三个与它们相同的小球
C 反复与 A、 B 接触，最
终 A、 B 两球的带电量和电性如何？
【解析】 由于三球完全相同， 反复接触后相当于三球同时接触，
电荷量，故 A、 B 均带正电，电荷量为
Q 2 的电荷量，电性
与原带电金属球电性相同．
(2)用带电荷量 Q 1 与带电荷量 Q 2 的金属球接触再分开， 则每个小球所带的电荷量均为总 Q1＋ Q2
电荷量的一半，即 Q 1′＝ Q2′＝ 2 ，电性与两球原来所带电荷总量的电性相同．
4．有两个完全相同的带电绝缘金属球
A、 B，分别带有电荷量 Q A＝ 6.4× 10－ 9C， QB＝
图 1-1-1 (2)如图 1-1-2 所示，让带有绝缘柄的金属小球 A 先与带电体接触， 然后与验电器接触． 可 以发现金属箔片张开，说明金属小球 A 带了电．
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图 1-1-2 (3)如图 1-1-3 所示， 让绝缘支柱支持的不带电的金属导体 A 和 B 彼此接触， 靠近带正电 的小球 C，可以发现挂在 A 和 B 下面的两片金属箔都张开，说明 A、 B 都带了电．
(如图 1-1-4 所示 )，想一想这是为什么？
在伸
图 1-1-4 【提示】 人在地毯上行走， 由于脚与地毯的摩擦， 时间久了人身上会带有因摩擦而产 生的大量电荷，当人手与金属门把手接触的瞬间放电，会发出“啪”的声响，同时人感到有 触电的感觉．
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斥，导体中的自由电荷趋近或远离带电体， 使导体上靠近带电体的一端带异种在物体的不同部分之间转移，但正电荷不移动．
【答案】 B
3． (多选 )关于电现象，下列叙述正确的是 ( )
【导学号： 75392001】
A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
知识脉络
静电的产生
[先填空 ] 1．物体带电的三种方式 摩擦起电、传导起电、感应起电． 2．静电产生的过程 (1)如图 1-1-1 所示，把一个空铝罐平放在光滑平面上．拿一个气球在头发上来回摩擦几 下，然后移到距离铝罐 3～ 4 cm 处．缓慢地将气球移近铝罐，可以发现摩擦过的气球能够吸 引铝罐，说明气球带了电．
1．摩擦起电
(1)两个不同的物体相互摩擦，其中一个物体失去电子而带正电，另一个物体获得电子
而带等量的负电．
(2)不同物质组成的物体，由于原子核对核外电子的束缚能力不同，在摩擦过程中由于
摩擦力做功， 对核外电子的束缚能力弱的原子失去电子而带正电，
对核外电子的束缚能力强
的原子获得电子而带负电，且两个物体带等量的正、负电荷．
在导体表面出现“感应电荷” ． (2)感应起电时，原来不带电的导体的两端同时感应出等量的异种电荷，且靠近带电体
一端感应出的电荷与带电体带的电荷是异种电荷， 远离带电体一端感应出的电荷与带电体带
的电荷是同种电荷．
(3)感应起电的本质：感应起电不是创造了电荷，而是使导体中的正、负电荷分开，使
电荷从导体的一部分转移到另一部分， 即导体中发生电荷的转移． 感应起电过程只是导体内
QA＋Q B 6.4× 10－ 9－ 3.2× 10－ 9
Q＝ 3 ＝
3
C
则三球均分中和后的
16 ＝ 15×10－ 9C.
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【答案】
16 均为 15× 10－9C 均为正电