2018-2019学年鲁科版选修3-1第一章静电场本章优化总结课件(17张)
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鲁科版高中物理选修3-1课件第1章第1节.pptx
【精讲精析】 接触后，两球所带的电荷量
QA′
＝
QB′
＝
QA＋ QB 2
＝
6.4×10－9＋－3.2×10－9
2
C
＝1.6×10－9 C
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：
ΔQ＝QB－QB′
＝(－3.2×10－9－1.6×10－9)C ＝－4.8×10－9C. 【答案】 1.6×10－9C 电子由B球转移到了 A球，转移了4.8×10－9C 【规律总结】 只有完全相同的金属球接触 时，电荷量才平均分配，若两个小球不完全 相同，接触后两小球不平均分配．
摩擦起电 感应起电 接触起电
产 两种不同绝 导体靠近 导体与带电 生 缘体摩擦时 带电体时 导体接触时
现 象
两绝缘体带 上等量异种
电荷
导体两端 出现等量 异种电荷
中性导体带 上与带电体 相同电性的
电荷
摩擦起电
感应起电
接触起电
不同物质的原 导体中的自由电荷
原 因
子核对电子的 束缚能力不同, 导致电子的得 失．束缚能力 强的得电子， 带负电；束缚 能力弱的失电
(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q2；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qqAB＝21.
答案：(1)2∶3 (2)2∶1
热点示例创新拓展
接触带电与电荷守恒定律的综合应用 [经典案例] (6 分)有三个完全一样的绝缘金 属球，A 球带电荷量 q，B、C 均不带电．现 要使 B 球带电荷量为38q，应该怎么办？
2019学年鲁科版高中物理选修3-1课件：第1章 第1节 静电现象及其微观解释
在下列各种措施中，目的是利用静电作用的是( A．电视机后盖上开有许多小孔 B．在高大的建筑物顶端装上避雷针 C．静电喷涂 D．油罐车后拖着铁链
)
C
[电视机的机壳上有许多小孔是为了把各电器元件产生的热量及时散掉， A
错误； 高大建筑物上的避雷针和油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走， 属于静电的防止，B、D 错误；喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散 开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面， 属于静电应用，C 正确．]
第1章
静电场
第1节 静电现象及其微观解释
学 习 目 标 1．知道物体带电的三种方式及带电本质．(重点) 2．掌握感应起电的原理和步骤．(难点) 3．知道正、负电荷的规定及电荷间相互作用的规 律．(重点) 4．知道电荷守恒定律，会分析静电现象．(重点) 5．了解静电的应用与防护.
知 识 脉 络(教师用书独具)
[自 主 预 习·探 新 知]
[知识梳理] 一、静电的产生 1．三种起电方式(如图 111 所示)
图 111
摩擦 感应 (1)摩擦起电． (2)接触 接触起电．(3)感应起电．
2．电荷的性质
正电 负电 (1)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． 吸引 排斥 (2)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 带电 3．静电感应：导体因受到附近带电体的影响而带电的现象．
二、原子结构与电荷守恒
原子核 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
电子 原子核 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 相等 负电．原子的电子数与质子数相等，呈电中性．
一部分 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
2018版高中物理选修3-1课件：第一章 静电场 1-1 静电现象及其微观解释 精品
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.利用静电感应使物体带电的方式叫 感应起电 .
3.电荷：物理学规定：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.同种电荷相互 排斥 ，异种电荷相
互 吸引 .
二、原子结构与电荷守恒 1.原子结构：物质是由 原子 、分子、离子等微粒组成；原子 是由 原子核 和 电子 组成；原子核是由中子 和质子组成.质子 带 正 电，电子带 负 电，物体 不显 电性.
三、静电的应用与防护 1.静电的应用： 激光打印机 、静电喷雾、 静电除尘 、静电 杀菌等. 2.防止静电危害的方法之一是： 尽快把静电导走 .
想一想 油罐车车尾为什么拖着一条长长的铁链？ 答案 由于运输过程中油和油罐摩擦产生了静电，通 过一条铁链可以将电荷导走，避免引起爆炸事故.
课堂讲义
理解·深化·探究
一、 三种起电方式 1.摩擦起电：当两个物体相互摩擦时，一些束缚不紧的电子会从 一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到 电子而带负电，失去电子的物体则带正电. 2.感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间相互吸引 或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近 带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷.
解析 相对于金属球来讲，金属箔片是距离带电体A较远 的一端，根据静电感应规律可知，验电器的两金属箔片都 带上了正电荷，而同种电荷相斥，所以金属箔片张开，即 D正确. 答案 D
电荷守恒定律的理解和应用
2.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量为 QA ＝6.4×10－9 C、QB ＝－3.2 ×10－9 C，让两个绝缘金属小球接 触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少个电子？ 解析 当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正 电荷再重新分配.由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后 两小球带电荷量QA′＝QB′＝ QA＋2 QB＝6.4×10－9－2 3.2×10－9 C ＝1.6×10－9 C.
高二物理鲁科版选修31 第1章第1节 静电现象及其微观解释 课件(27张)
3．物体带电的实质 __电__子___的转移，失去电子的物体带__正__电___，得到电子的物 体带___负__电___． 三、静电的应用与防护 1．静电的应用：__激__光__打__印__机__、静电喷雾、___静__电__除__尘___、 静电杀菌等． 2．静电的防护：防止静电危害的方法之一是尽快把静电导 走．如：印刷厂里空气保持适当的___湿__度____，传送带上镀银 等．
规律总结 感应起电的过程和步骤 (1)使带电体C(假设带正电)靠近相互接触的枕形导体A、B，A 为近端； (2)保持C不动，用绝缘工具把A、B分开； (3)移走C，则A带负电，B带正电，如图所示．
1．上例中，若保持A、B紧密接触，当C靠近A端后，用手接 触一下B端，将手拿开后，移去C，再将A、B用绝缘工具分 开，则A、B带电情况怎样？为什么？ 解析：A、B都带上负电荷．因为C靠近A时，A端带负电荷， B端带正电荷，用手接触B端，相当于B端接地，移走C后， 原来A端的负电荷在A、B上重新分布,故A、B都带上负电荷． 答案：见解析
[范例] 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带
有电荷量QA＝6.4×10－9 C，QB＝－3.2×10－9 C，让两绝缘 金属小球接触．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？
[思路点拨] 解此题的关键是判断两带电球的电性特点，根
据接触带电的分配规律求解．
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021 •7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021 •8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
高中物理 第1章 静电场 第4节 电场中的导体课件 鲁科版选修3-1.pptx
强一定为零。
( ×)
(3)在电场中导体处于静电平衡时，导体内不再有电荷移动。(√)
(4)几个点电荷共同形成的电场中的某一点，各个点电荷的电场
是相互影响的。
(×)
5
2．合作探究——议一议 (1)电场强度的合成与力的合成有何相同之处？
[提示] 电场强度和力都是矢量，其合成都遵守平行四 边形定则。 (2)静电平衡的导体，其电荷分布在导体的外表面上，那么， 导体内部还有电荷吗？ [提示] 静电平衡是指导体内部的合场强为零，没有电 荷定向移动，并不是导体内部没有电荷。
2
3．特点 电场叠加具有普遍性，不仅点电荷的电场可以叠加，其他 任何电场的场强都可以进行叠加。 二、静电平衡与静电屏蔽 1．静电平衡 (1)定义：导体中没有电荷 移动 的状态。 (2)特点 ①导体内部场强处处为零 。
②电荷只分布在导体的 外表面上 。
3
2．静电屏蔽
(1)定义：当中空的导体达到静电平衡时，内部 无 电场，因 而导体的 外壳 会对其内部起 屏蔽 作用，使它内部不受 电场
影响的现象。
(2)应用：电子仪器和电子设备外面都有金属壳，通信电缆 外面包有一层 金属网 ，高压线路的检修人员要穿 屏蔽服 等，
都是利用静电屏蔽现象消除外电场的影响。
4
1．自主思考——判一判
(1)在电场中导体处于静电平衡时，导体内任一点的场强一定为
零。
(√)
(2)在电场中导体处于静电平衡时，导体内任一点感应电荷的场
16
3．静电屏蔽的两种情况 (1)导体外部的电场影响不到导体内部。
图 1-4-6 (2)接地导体内部的电场影响不到导体外部。
图 1-4-7
17
1.一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带
2019版物理新设计同步鲁科版选修3-1课件：第一章 静电场 第1节
左右两端出现等量异种电荷，先将两球分开，再移走棒，甲、
乙两球就带上等量异种电荷；若先移走棒，由于两球接触，
先前感应出的等量正、负电荷发生中和，再分开两球后，球 上不带电；将棒与其中一球接触后，三物体均带电，再把两 球分开，两球带有同种电荷。故选项A、C正确。 答案 AC
电荷守恒定律 [要点归纳] 1.完全相同的导体球接触起电时电荷量分配原则 用带电荷量为 Q1的金属球与带电荷量为 Q2 的金属球接触， 若两球带同种电荷，则每个小球所带的电荷量为总电荷量 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，电性与所带电荷量多的金属球相同。
[针对训练1] (多选)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，如图2所示，下列几种方法 中能使两球都带电的是( )
图2
A.先把两球分开，再移动棒
B.先移走棒，再把两球分开
C.先将棒接触一下其中一球，再把两球分开 D.棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电 解析 带电棒移近两球时，使两球的电荷重新分布，甲、乙
二、原子结构与电荷守恒 1. 原子结构：物质由 ______ 原子 、分子、离子等微粒组成；原子由 电子 组成；原子核由 ______ 原子核 和______ 中子 和质子组成。质子带 _______ 正 电，电子带___ 负 电，物体______ 不显 电性。 ___ 2. 电荷守恒定律：电荷既不能创生，也不能消灭，只能从物体 一个物体 一部分转移到另一部分 ， 或 者 从 _______________ 的 _______________________ 转移 不变 。 另一个物体。在任何转移的过程中，电荷的总量 ______ 到 __________
这个规律叫做电荷守恒定律。
2018-2019版物理新设计同步教科版选修3-1课件：第一章 静电场 第7节 精品
实现过程 感应电荷在空腔内的合场强为零，达到静 接地将传给地球，外部电场消失，起到屏
电平衡状态，起到屏蔽外电场的作用
蔽内电场的作用
最终结论 导体内空腔不受外界电荷影响
接地导体空腔外部不受内部电荷影响
本质 静电感应与静电平衡
3.应用：为了防止外界信号的干扰，静电屏蔽被广泛地应用到科学技术工作中。例 如，电子仪器设备外面的金属罩，通讯电缆外面包的铅皮等，都是用来防止外 界电场干扰的屏蔽措施。
1.(静电平衡状态下导体的电场)如图6所示，一个带负电的金属球放在绝缘的支架上， 处于静电平衡状态，金属球内部的场强大小为E1，若减少金属球的带电荷量， 再次处于静电平衡状态后，金属球内部的场强大小为E2，则( )
A.E2＜E1
B.E2＞E1
图6 C.E2＝E1
D.无法确定
解析 处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零，选项C正确。 答案 C
3.静电现象的应用 (1)应用静电现象的基本原理一般是让带电和物质微粒在电场力作用下奔向并吸附 到异性电极或带电体上，理解这一原理是解决这类问题的关键。 (2)强电场电离空气后，电子在电场力作用下向高电势运动，从而使微粒吸附电子 而带负电。
[精典示例] [例1] (多选)静电喷涂机原理如图1所示。静电喷涂机接高压电源，工作时涂料微粒会
2.(静电平衡的理解)(2017·烟台高二检测)如图7所示为一空腔球形导体(不带电)，现在 将一个带正电的小金属球A放入空腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E 和电势φ的关系是( )
A.Ea>Eb>Ec，φa>φb>φc C.Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb＝φc
图7 B.Ea＝Eb>Ec，φa＝φb>φc D.Ea>Ec>Eb，φa>φb>φc
2018-2019版物理新设计同步教科版选修3-1课件：第一章 静电场 第3节 精品
1 个方法——比值定义式
5.理解电场线的概念、特点，了解常见的电场线的分布， 1 个原理——电场强度叠加
知道什么是匀强电场。
原理
一、电场、电场强度 1.电场
(1)概念：存在于电荷周围的一种特殊的_物__质__，由电荷产生。_场__和__实__物__是物质存 在的两种不同形式。 (2)基本性质：对放入其中的电荷有_力__的__作__用__。电荷之间通过__电__场__相互作用。
Q (1)计算公式：E＝__k_r_2 ___ (Q 为场源电荷)。
(2)方向：当Q为正电荷时，E的方向沿Q与该点的连线_向__外___；当Q为负电荷时，E 的方向沿Q与该点的连线_向__里___。 2.电场强度的叠加：如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电 荷单独在该点产生的电场强度的_矢__量__和__。
A.1∶2
B.2∶1
图7 C.2∶ 3
D.4∶ 3
解析 设半圆弧的半径为 r，M、N 两点的点电荷的电荷量分别为 Q 和－Q，M、N 两点的点电荷在 O 点所产生的场强均为 E＝kQr2， 则 O 点的合场强 E1＝kQr2＋kQr2＝2kQr2。当 N 点处的点电荷移到 P 点 时，O 点场强如图所示，合场强大小为 E2＝kQr2，则 E1 与 E2 之比 为 2∶1，故选项 B 正确。 答案 B
其方向沿OM连线背离Q，因为它的方向跟正电荷受电场力的方向相同。 (3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q及场中位置决定的， 与试探电荷q是否存在无关。故M点的场强仍为100 N/C，方向沿OM连线背离Q。 (4)由 E∝r12知 M 点场强大。
答案 (1)1.0×10－8 N，方向沿MO指向Q (2)100 N/C，方向沿OM连线背离Q (3)100 N/C，方向沿OM连线背离Q (4)M点场强大
5.理解电场线的概念、特点，了解常见的电场线的分布， 1 个原理——电场强度叠加
知道什么是匀强电场。
原理
一、电场、电场强度 1.电场
(1)概念：存在于电荷周围的一种特殊的_物__质__，由电荷产生。_场__和__实__物__是物质存 在的两种不同形式。 (2)基本性质：对放入其中的电荷有_力__的__作__用__。电荷之间通过__电__场__相互作用。
Q (1)计算公式：E＝__k_r_2 ___ (Q 为场源电荷)。
(2)方向：当Q为正电荷时，E的方向沿Q与该点的连线_向__外___；当Q为负电荷时，E 的方向沿Q与该点的连线_向__里___。 2.电场强度的叠加：如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电 荷单独在该点产生的电场强度的_矢__量__和__。
A.1∶2
B.2∶1
图7 C.2∶ 3
D.4∶ 3
解析 设半圆弧的半径为 r，M、N 两点的点电荷的电荷量分别为 Q 和－Q，M、N 两点的点电荷在 O 点所产生的场强均为 E＝kQr2， 则 O 点的合场强 E1＝kQr2＋kQr2＝2kQr2。当 N 点处的点电荷移到 P 点 时，O 点场强如图所示，合场强大小为 E2＝kQr2，则 E1 与 E2 之比 为 2∶1，故选项 B 正确。 答案 B
其方向沿OM连线背离Q，因为它的方向跟正电荷受电场力的方向相同。 (3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q及场中位置决定的， 与试探电荷q是否存在无关。故M点的场强仍为100 N/C，方向沿OM连线背离Q。 (4)由 E∝r12知 M 点场强大。
答案 (1)1.0×10－8 N，方向沿MO指向Q (2)100 N/C，方向沿OM连线背离Q (3)100 N/C，方向沿OM连线背离Q (4)M点场强大
2019版物理新设计同步鲁科版选修3-1课件：第一章 静电场 第4节
解析
导体P处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体的
右端 B带正电荷， 导体的左端 C带负电荷，故选项 A 错误；处于
静电平衡的导体内部场强为零，故选项 B错误；导体上 C点和 B 点的电场由导体上的感应电荷产生的电场和带正电的小球Q产生 的电场叠加的结果，并且为 0 ，带正电的小球 Q 在 C 点的场强大 于B点的场强，所以导体上的感应电荷在 C点产生的场强始终大 于在B点产生的场强，故选项C错误，D正确。 答案 D
图2
3.均匀带电球周围的场强： 均匀带电球体(或球壳)外各点的 Q 电场强度：E＝k 2，式中 r 是球心到该点的距离(r≫R)，Q r 为整个球体(或球壳)所带的电荷量，如图 2 乙所示。
4.两等量点电荷的电场的场强 比较项目 电场线 图示 等量同种点电荷 等量异种点电荷
沿连线 方向
先减小后增大，方向 沿连线，O处为零
(1)静电平衡时，外电场E0和感应电荷产生的附加电场E′大小
相等、方向相反，导体内各位置的合场强为零，自由电荷所
受合力为零。 (2)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡 时，自由电荷不再发生定向移动。 如果 (3)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。
[针对训练1] 一金属球，原来不带电。现沿球的直径的延长线放 置一均匀带电的细杆 MN ，如图 5 所示。金属球上感应电荷产 生的电场在球内直径上 a、 b、c三点的场强大小分别为 Ea、Eb、
荷继续增加，合场强逐渐减小，合场强为零时，自由电荷
的定向移动停止。
2.对静电平衡的三点理解
(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡
时，自由电荷不再发生定向移动。
(2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 (3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零，是指外电场E与 导体两端的感应电荷产生的附加电场 E′的合场强为零，E′＝ －E。
2018年高中物理第1章静电场第4节电场中的导体课件鲁科版选修3_1
Q 场强大小 E3＝E2＝k 2，方向沿 y 轴负向；将该正点电荷移到 G a Q 处，该正点电荷在 H 点产生的场强大小 E4＝k ，方向沿 y (2a)2 3kQ 轴正向，所以 H 点的场强大小 E＝E3－E4＝ 2 ，方向沿 y 轴 4a 负向．பைடு நூலகம்
[答案] B
求解场强叠加问题的思路 (1)明确某点的电场的形成数量． (2)根据电场强度的方向的定义，判定各电场强度的方向． (3)运用图解法画出各个场强，运用平行四边形定则进行场强叠 加．
3kQ B． 2 ，沿 y 轴负向 4a 5kQ D． 2 ，沿 y 轴负向 4a
[思路点拨] (1)根据 M、N 两点的负电荷在 G 的场强，利用对称 性确定两负电荷在 H 点的场强． (2)H 点的电场由 M、 N 两点的负电荷和在 G 点的正点电荷 Q 形 成．
[解析] 处于 O 点的正点电荷在 G 点处产生的场强大小 E1＝ Q k 2，方向沿 y 轴负向；又因为 G 点处场强为零，所以 M、N 处 a Q 两负点电荷在 G 点共同产生的场强大小 E2＝E1＝k 2，方向沿 y a 轴正向；根据对称性，M、N 处两负点电荷在 H 点共同产生的
电场强度的叠加 1．电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场 强度的矢量和． 场强的叠加遵循平行四边形定则， 如图甲所示．
Q 2．均匀带电球体(或球壳)外各点的电场强度：E＝k 2，式中 r r 是球心到该点的距离(r≫R)，Q 为整个球体(或球壳)所带的电荷 量，如图乙所示．
3．对于比较大的带电体的电场，可把带电体分成若干小块，每 一小块看成一个点电荷，用点电荷电场叠加的方法计算整个带 电体的电场． 4．场强的叠加原理不仅适用于几个点电荷的电场叠加，也适用 于匀强电场和非匀强电场的叠加，都遵从平行四边形定则．