學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精PAGE16-版權所有@高考資源網學必求其心得，業必貴于專精1電荷及其守恒定律[學習目標]1.[物理觀念]知道自然界中只存在兩種電荷，知道電荷間的相互作用。2。[科學思維］了解使物體帶電的方法，會從物質微觀結構的角度認識物體帶電的本質。（難點）3.[科學方法]理解電荷守恒定律。(重點）4.[物理觀念]知道電荷量和元電荷的概念，知道電荷量不能連續變化.1．兩種電荷自然界只存在兩種電荷，即正電荷和負電荷。規定eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1（正電荷:用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷。,負電荷：用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷。)）2．電荷間的作用同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.3．原子的組成原子由原子核和核外電子組成,原子核由帶正電的質子和不帶電的中子組成，核外電子帶負電.通常原子內正、負電荷的數量相同，故整個原子對外表現為電中性。4．自由電子和離子金屬中離原子核最遠的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動,這種能自由活動的電子叫作自由電子,失去這種電子的原子便成為帶正電的離子。二、摩擦起電和感應起電1．摩擦起電當兩個物體互相摩擦時,一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉移到另一個物體，于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電。如玻璃棒與絲綢摩擦時，玻璃棒容易失去電子而帶正電，絲綢因有了多余電子而帶負電。2．感應起電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或遠離帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠離帶電體的一端帶同號電荷，這種現象叫作靜電感應。利用靜電感應使金屬導體帶電的過程叫作感應起電.三、電荷守恒定律及元電荷1．電荷守恒定律的兩種表述方式(1）電荷既不會創生，也不會消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分；在轉移過程中，電荷的總量保持不變。（2)一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和保持不變.2．元電荷(1)電荷量:電荷的多少叫電荷量，常用符號Q或q表示,其國際單位是庫侖，符號為C。（2）元電荷：科學實驗發現電子所帶的電荷量最小，且其他帶電體所帶電荷量是電子或質子電荷量的整數倍,這個最小的電荷量叫元電荷，用e表示，在計算中通常取e＝1。60×10－19C（3)電子的比荷：電子的電荷量e跟電子的質量me之比，叫作電子的比荷，其值為eq\f(e,me)＝1。76×1011C/kg。1．思考判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”）(1)用絲綢摩擦玻璃棒,玻璃棒帶正電，證明正電荷從絲綢轉移到玻璃棒上. （×）(2)摩擦起電的過程是電子從一個物體轉移到另一個物體的過程. (√）(3)電子的電荷量e的數值最早是由庫侖通過實驗測出的。 （×）（4)元電荷就是質子或電子. (×）（5)所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數倍。 (√)2．保護知識產權，抵制盜版是我們每個公民的責任與義務,盜版書籍影響我們的學習效率甚至給我們的學習帶來隱患.小華有一次不小心購買了盜版的物理參考書，做練習時,他發現有一個關鍵數字看不清，拿來問老師，如果你是老師,你認為可能是下列幾個數字中的(）A．6。2×10－19C B．6。4×10－C．6。6×10－19C D．6.8×10－B［電荷量必須是元電荷e＝1.60×10－19C的整數倍，6。4×10－19C是3。如圖所示，用起電機使金屬球A帶正電,靠近驗電器B，則（）A．驗電器金箔不張開，因為球A沒有和B接觸B．驗電器金箔張開，因為整個驗電器都帶上了正電C．驗電器金箔張開，因為整個驗電器都帶上了負電D．驗電器金箔張開，因為驗電器下部箔片都帶上了正電D［因球A帶正電，靠近驗電器B，根據同種電荷相斥、異種電荷相吸的原理，驗電器金箔中的電子就會被金屬球A中正電荷吸引到驗電器的上端小球上，所以下端的驗電箔片就會帶上正電。因為同種電荷相互排斥,故箔片張開，D正確。]三種起電方式1。三種起電方式的比較摩擦起電感應起電接觸起電產生條件兩種物體摩擦導體靠近帶電體導體與帶電體接觸現象兩物體帶上等量異種電荷導體兩端出現等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠同"導體帶上與帶電體相同電性的電荷原因不同物質的原子核對核外電子的束縛力不同而發生電子得失導體中的自由電子受帶正(負）電物體吸引（排斥）而靠近(遠離)自由電荷在帶電體與導體之間發生轉移2.三種起電方式的本質三種起電方式都不是創造了電荷,只是電荷從一個物體轉移到了另一個物體，或者從物體的一部分轉移到了另一部分，它們的本質都是電荷的轉移，電荷總量保持不變.【例1】(多選）如圖所示，A、B為相互接觸并用絕緣支柱支持的金屬導體,起初都不帶電,在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球,下列說法正確的是(）A．把C移近導體A時，A、B上的金屬箔片都張開B．把C移近導體A,先把A、B分開，然后移去C,A、B上的金屬箔片仍張開C．把C移近導體A，先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開D．把C移近導體A，先把A、B分開，再把C移走,最后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合思路點撥：（1）A、B分開前是一個整體，在A、B端分別感應出等量異號電荷。(2)A、B分開前移走C,則A、B端的異號電荷中和，整體不再帶電.AB［A、B開始都不帶電,把C移近導體A時,由于靜電感應，A、B中的自由電子向左移動，使得A端積累負電荷，B端積累正電荷,所以A、B上的金屬箔片都張開，A對；若此時先把A、B分開再移走C,因A、B已經絕緣,所帶電荷量不會變，金屬箔片仍張開，B正確;但如果先移走C,A、B上的感應電荷會馬上中和,不再帶電,所以金屬箔片都不會張開，C錯誤;先把A、B分開，再移走C，A、B仍然帶電,但重新讓A、B接觸后，A、B上的感應電荷完全中和，金屬箔片都不會張開，D錯誤。］上例中，把C移近導體A后，用手摸一下B導體,觀察到什么現象？提示：A上的金屬箔片張開，而B上金屬箔片閉合。（1）只有導體中的電子才能自由移動，絕緣體中的電子不能自由移動，所以導體能夠發生感應起電，而絕緣體不能發生感應起電。(2)凡是遇到接地問題時，該導體與地球可視為一個導體,而且該導體可視為近端，帶異種電荷，地球就成為遠端，帶同種電荷。甲乙丙eq\o([跟進訓練]）1。（多選）如圖所示，在真空中，把一個中性的絕緣導體M向帶負電的球P慢慢靠近的過程中，下列說法中正確的是()A．M兩端的感應電荷越來越多B．M兩端的感應電荷是同種電荷C．M兩端的感應電荷是異種電荷D．M兩端的感應電荷的電荷量相等ACD［絕緣導體向球P靠得越近,絕緣導體中的自由電子受到P的排斥力越大,兩端的感應電荷越多，根據電荷守恒定律，導體兩端將出現等量的異種電荷。所以選項B錯誤，A、C、D正確。]2．不帶電的玻璃棒與絲綢，相互摩擦后都帶上了電，如圖所示.其原因是(）A．絲綢創造了負電荷B．玻璃棒創造了正電荷C．玻璃棒上有些電子轉移到絲綢上D．絲綢上有些電子轉移到玻璃棒上C[不帶電的玻璃棒與絲綢，相互摩擦后玻璃棒帶正電，絲綢帶負電，是因為玻璃棒上有些電子轉移到絲綢上，玻璃棒由于失去電子帶正電，絲綢由于得到電子帶負電，故選C。］電荷守恒定律的理解及應用1。“中性”與“中和”的理解(1）中性：物體內有電荷存在，但正、負電荷的絕對值相等,對外不顯電性。（2)中和：兩個帶有等量異種電荷的帶電體相接觸達到電中性的過程。2．守恒的廣泛性電荷守恒定律同能量守恒定律一樣，是自然界中最基本的規律,任何電現象都不違背電荷守恒定律，也涵蓋了近代物理實驗發現的微觀粒子在變化中遵守的規律.如:由一個高能光子可以產生一個正電子和一個負電子，一對正、負電子可同時湮滅，轉化為光子。在這種情況下，帶電粒子總是成對產生或湮滅，電荷的代數和不變。3．兩帶電金屬導體接觸后電荷量的分配規律(1)當兩個導體材料、形狀不同時，接觸后再分開，只能使兩者均帶電，但無法確定電荷量的多少。（2）若使兩個完全相同的金屬球帶電荷量大小分別為q1、q2，則有【例2】放在絕緣支架上的兩個完全相同的金屬小球A、B分別帶有電荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9思路點撥：（1）兩金屬球接觸后電荷先中和再平分.(2)每個小球電荷量的變化量等于電子電荷量的整數倍.[解析］兩小球接觸時，電荷量少的負電荷先被中和,剩余的正電荷再重新分配，由于兩小球相同，剩余正電荷一定平分，即接觸后兩小球帶電荷量Q′A＝Q′B＝eq\f（QA＋QB,2)＝eq\f（6.4×10－9－3.2×10－9，2）C＝1.6×10－9C.在接觸過程中,電子由B球轉移到A球,自身的凈電荷全部中和后，繼續轉移，使B球帶Q′B的正電,這樣共轉移的電荷量為ΔQ＝Q′B－QB＝1。6×10－9C－（－3.2×10－9C）＝4。8×10則轉移的電子數n＝eq\f（ΔQ，e)＝eq\f(4.8×10－9，1.6×10－19）＝3.0×1010（個）。［答案］由B球轉移到A球3.0×1010個eq\o（［跟進訓練]）訓練角度1：電性的判斷3．（多選)把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一段距離,發現兩球之間相互排斥。則A、B兩球原來的帶電情況可能是(）A．帶有等量異種電荷B．帶有不等量異種電荷C．帶有等量同種電荷D．一個帶電，另一個不帶電BCD[兩個完全相同的金屬球若帶有等量的異種電荷，接觸后將均不帶電，若帶不等量異種電荷,或帶同種電荷，或一個帶電，另一個不帶電，接觸后均帶同種電荷,兩球間存在相互排斥力，故B、C、D均正確，A錯誤.]訓練角度2：電荷量的計算4．有A、B、C三個用絕緣柱支撐的相同導體球,A帶正電，電荷量為q，B和C不帶電。討論用什么辦法能使：（1）B、C都帶等量的正電；（2)B、C都帶負電；(3）B、C帶等量的異種電荷；（4）B帶eq\f(3，8)q正電.[解析］(1）B與A接觸后,再與C接觸.（2）使A靠近B、C，B、C用導線接地后,斷開導線。（3）用導線將B、C連接，使A靠近B，斷開導線.（4）B與A接觸后,再與C接觸，此時A帶eq\f(q,2）正電，B帶eq\f（q，4）正電，讓B再次與A接觸分開后，B帶eq\f(3，8）q正電。[答案]見解析1．［物理觀念］三種起電方式及其本質，感應起電的現象分析.2．［科學方法]電荷守恒定律的理解及應用。3．［科學思維]接觸起電的電荷分配規律。1．(多選)關于電現象，下列說法中正確的是（）A．感應起電是利用靜電感應,使電荷從物體的一部分轉移到物體的另一部分的過程B．帶電現象的本質是電子的轉移，中性物體得到多余電子就一定帶負電，失去電子就一定帶正電C．摩擦起電是普遍存在的現象，相互摩擦的兩個物體總是同時帶等量同種電荷D．當一種電荷出現時,必然有等量異種電荷出現，當一種電荷被中和時,必然有等量異種電荷同時被中和ABD[感應起電是電荷從物體的一部分轉移到另一部分，而摩擦起電是電荷從一個物體轉移到另一個物體，相互摩擦的兩個物體總是同時帶等量異種電荷，故A正確，C錯誤；由電荷守恒定律可知D正確；中性物體得到多余電子帶負電，失去電子帶正電，B正確。]2．(多選）關于元電荷，下列說法中正確的是（）A．元電荷實質上是指電子或質子本身B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數倍C．元電荷的數值通常取作e＝1.6×10－19D．元電荷e的數值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的BCD［元電荷實際上是指電荷量，數值為1.6×10－19C3．如圖所示，絕緣細線上端固定，下端懸掛一個輕質小球a，a的表面鍍有鋁膜；在a的近旁有一絕