高二物理靜電場

1、高二物理靜電場 第1頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四1了解電荷及靜電現(xiàn)象的產生2了解元電荷的含義，知道電荷量不能連續(xù)變化3掌握電荷守恒定律并能解答相應問題. 第2頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四(1)電性自然界中只有 電荷用絲綢摩擦過的玻璃棒帶 ，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶 (2)作用同種電荷相互 ，異種電荷相互 正負兩種正電負電排斥吸引第3頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四(1)接觸起電定義：一個物體帶電時，電荷之間會相互排斥，如果接觸另一個導體，電荷會 到這個導體上，使這個導體也帶電，這種帶電方式稱為接觸起電本質：接觸起電的

2、本質是電荷的 (2)摩擦起電：通過摩擦使物體帶電的現(xiàn)象摩擦起電過程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，于是原來呈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轉移轉移第4頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四摩擦起電的本質摩擦起電時，電荷并沒有憑空產生，其本質是發(fā)生了電子的 ，所以兩個相互摩擦的物體一定是同時帶上性質不同的電荷，且電荷量相等(3)感應起電靜電感應：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 帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶 電荷，遠離帶電體的一端帶 電荷的現(xiàn)象感應起電：利用使金屬導

3、體帶電的過程轉移遠離異號同號靜電感應第5頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四電荷既不會 ，也不會 ，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 保持不變這個結論叫做電荷守恒定律一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的 保持不變創(chuàng)生消滅代數(shù)和總量第6頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四三、元電荷1電荷量：叫做電荷量，在國際單位制中它的單位是 ，簡稱庫用符號C表示2元電荷： 、所帶的電荷量是科學實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量，這個最小的電荷量叫做元電荷3元電荷的值：e .4比荷：電子的 與其 之比，叫做電子的比荷電荷的多少庫侖

4、質子正電子1.601019_C電荷量e質量me第7頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四溫馨提示原子核中的質子不能脫離原子核而移動，即相互摩擦的兩個物體中轉移的不可能是正電荷轉移的只能是負電荷即電子物體失去了電子一定帶正電，得到了電子一定帶負電第8頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四摩擦起電感應起電接觸起電產生兩種不同絕緣體摩擦時導體靠近帶電體時導體與帶電導體接觸時現(xiàn)象兩絕緣體帶上等量異種電荷導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷導體帶上與帶電導體相同的電荷第9頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四原因不同物質對電子的束縛能力不同，導致相互摩擦時出現(xiàn)電

5、子的得失束縛能力強的得電子，帶負電；束縛能力弱的失電子，帶正電導體中的自由電荷(電子)在電荷的相互作用下發(fā)生轉移，使電荷重新分布，結果使靠近帶電體一端所帶的電荷電性與帶電體相反；遠離帶電體一端與帶電體所帶電荷電性相同，即“近異遠同”在電荷的相互作用下，電子從一個物體轉移到另一個物體上實質電荷在物體之間或物體內部的轉移第10頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四(1)分析摩擦起電問題時應明確原子核中的質子不能脫離原子核而移動，即相互摩擦的兩個物體中轉移的不可能是正電荷，轉移的只能是負電荷即電子帶正電荷的物體一定失去了電子，帶負電的物體一定獲得了電子(2)接觸起電過程中電子轉移的

6、規(guī)律帶正電的物體與帶負電的物體接觸，電子由帶負電的物體轉移到帶正電的物體上帶正電的物體與不帶電的中性物體接觸，電子由中性物體轉移到帶正電的物體上帶負電的物體與不帶電的中性物體接觸，電子由帶負電的物體轉移到中性物體上第11頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四(3)感應起電判斷方法帶電體靠近導體時，靠近帶電體的近端帶異種電荷，遠離帶電體的遠端帶同種電荷凡遇到接地問題時，該導體與地球組成一個導體，則該導體為近端物體，帶異種電荷，地球為遠端，帶同種電荷第12頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四(1)判斷物體是否帶電及所帶電荷種類的簡單儀器，它的構造為玻璃瓶內有兩

7、片金屬箔，用金屬絲掛在一根導體棒的下端；棒的上端通過瓶塞從瓶口伸出(如圖1-1-1甲所示)，帶電體接觸導體棒的上端時，金屬箔張開，如果帶電體所帶電荷量為零，金屬箔不張開如果把玻璃瓶換成金屬外殼，金屬箔換成指針，這樣的驗電器又叫靜電計，如圖1-1-1乙所示第13頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四(2)當帶電的物體與驗電器接觸時，有一部分電荷轉移到驗電器上，與金屬球相連的兩個金屬箔片帶上同種電荷，因相互排斥而張開，物體所帶電荷量越多，電荷轉移的越多，斥力越大，張開的角度也越大(3)當帶電體靠近導體棒的上端時，金屬箔片便可張開因為帶電體會使導體棒的上端感應出異種電荷，而金屬箔片

8、上會感應出同種電荷(感應起電)，在斥力作用下箔片張開第14頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四二、電荷守恒定律的理解和應用1“中性”、“中和”的本質電中性的物體是有電荷存在的，只是電荷量的代數(shù)和為0，對外不顯電性；電荷的中和是指電荷的種類、數(shù)量達到異號、等量時，物體達到電中性的過程2“總量”含義：指電荷量的代數(shù)和3起電過程中電荷的變化不論哪一種起電過程都沒有創(chuàng)造電荷，也沒有消滅電荷本質都是電荷發(fā)生了轉移，也就是說起電過程是物體所帶電荷的重新分配第15頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四4應用電荷守恒定律分析接觸帶電現(xiàn)象中電荷量的分配(1)導體接觸帶電時電

9、荷量的分配與導體的形狀、大小有關完全相同的金屬球接觸時，電荷量平均分配；形狀、大小不同的導體接觸時電荷量不能平均分配無論哪種情況，接觸前后電荷總量不變(2)完全相同的金屬球接觸帶電時電荷量的分配情況第16頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四若兩球帶異種電荷，接觸后先中和等量的異種電荷，剩余電荷量平均分配，電性與接觸前帶電荷量大的金屬球的電性相同. 第17頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四【典例1】 絕緣細線上端固定，下端掛一輕質小球a，a的表面鍍有鋁膜；在a的旁邊有一絕緣金屬球b，開始時a、b都不帶電，如圖112所示，現(xiàn)使b帶電，則()Ab將吸引a，吸

10、住后不放開Bb先吸引a，接觸后又把a排斥開Ca、b之間不發(fā)生相互作用Db立即把a排斥開第18頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四解析b球帶電后，使a產生靜電感應，感應的結果是a靠近b的一側出現(xiàn)與b異種的感應電荷，遠離b的一側出現(xiàn)與b同種的感應電荷雖然a上的感應電荷等量異號，但因為異種電荷離b更近，所以b對a的電場力為引力當b吸引a使兩者接觸后，由于接觸帶電，b、a又帶上同種電荷，有斥力作用，因而又把a排斥開，所以B項正確答案B借題發(fā)揮(1)靜電感應中，中性導體在兩側同時感應等量異種電荷感應的過程，就是導體內電荷重新分布的過程(2)電荷間的相互作用力與電荷間的距離及電荷量有關

11、第19頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四【變式1】 給你兩個帶絕緣支架的相同金屬小球A、B，一塊絲綢，一根玻璃棒你能使這兩個小球帶等量異種電荷嗎？解析如圖所示，將兩個金屬球相互接觸，再用絲綢摩擦玻璃棒使之帶上正電荷，然后將玻璃棒靠近金屬球B的一側，由于靜電感應，A球左側帶正電，B球右側帶負電，最后，保持玻璃棒不動，再用絕緣工具把兩金屬球分開，這樣兩金屬球便帶上了等量異種電荷答案見解析第20頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四【典例2】 半徑相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個半徑相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B接觸后移

12、開(1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？(2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？第21頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四第22頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四答案(1)23(2)21借題發(fā)揮(1)相同的金屬球帶同種電荷時，接觸時總電荷量平分(2)相同的金屬球帶異種電荷時，接觸時電荷中和后將剩余電荷平分第23頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四【變式2】 原來甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電1.61015 C，丙物體

13、帶電荷量的大小為81016 C則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況下列說法中正確的是()A乙物體一定帶有負電荷2.41015 CB乙物體可能帶有負電荷2.41015 CC丙物體一定帶有正電荷81016 CD丙物體一定帶有負電荷81016 C解析甲、乙相互摩擦后，甲、乙?guī)У攘慨惙N電荷，由于甲物體帶正電1.61015 C，則乙必帶負電1.61015 C；乙與丙物體接觸后，電荷平分，故乙、丙兩物體各帶負電荷81016 C故選項D正確答案D第24頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四【典例3】 如圖1-1-3所示的是一個帶正電的驗電器，當一個金屬球A靠近驗電器上的金屬小球B時，驗電器中金

14、屬箔片的張角減小，則()A金屬球A可能不帶電B金屬球A一定帶正電C金屬球A可能帶正電D金屬球A一定帶負電第25頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四第26頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四第27頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四答案A借題發(fā)揮驗電器中金屬球、金屬桿和金箔為一個整體驗電器帶電后，金箔上也會帶電，兩金箔相互排斥而張開角度，張角的大小取決于兩金箔帶電量的大小第28頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四【變式3】 使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片張開下圖中各圖表示驗電器上感應電荷的分布情況，正

15、確的是()解析把帶電金屬球移近不帶電的驗電器，若金屬球帶正電荷，則將導體上的自由電子吸引上來，這樣驗電器的上部將帶負電荷，箔片帶正電荷；若金屬球帶負電荷，則將導體上的自由電子排斥到最遠端，這樣驗電器的上部將帶正電荷，箔片帶負電荷選項B正確答案B 第29頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四第30頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四C先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開D先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合第31頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四解析雖然A、B起初都不

16、帶電，但帶正電的導體C對A、B內的電荷有力的作用，使A、B中的自由電子向左移動，使得A端積累了負電荷，B端帶正電荷，其下部貼有的金屬箔片分別帶上了與A、B同種的電荷，所以金屬箔片都張開，A錯誤C只要一直在A、B附近，先把A、B分開，A、B上的電荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍帶等量異種的感應電荷，此時即使再移走C，A、B所帶電荷量也不能變，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，所以箔片都不會張開，C錯先把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上的感應電荷會完全中和，箔片都不會張開，D錯故選B.答案B第32頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四第33頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四答案電子由B球轉移到了A球，轉移了3.01010個電子第34頁，共37頁，2022年，5月20日，19點3分，星期四3.如圖1-1-5所示，用起電機使金屬球A帶上正電荷，靠近驗電器B，則()A驗電器金箔不張開，因為球A沒有和球