【高中物理】靜電的產(chǎn)生及其微觀解釋+課件+高二上學(xué)期物理魯科版（2019）必修第三冊(cè)

高中物理必修三第一章靜電力與電場(chǎng)強(qiáng)度1.1靜電的產(chǎn)生及其微觀解釋生活中的靜電現(xiàn)象電荷的提出

公元前600年希臘學(xué)者泰勒斯發(fā)現(xiàn)了摩擦過(guò)的琥珀吸引輕小物體的現(xiàn)象。公元1世紀(jì)，我國(guó)學(xué)者王充在《論衡》一書(shū)中寫(xiě)下了“頓牟掇芥”。

16世紀(jì)英國(guó)科學(xué)家吉爾伯特創(chuàng)造了英語(yǔ)中的“electricity”（電）這個(gè)詞，認(rèn)為摩擦過(guò)的琥珀帶有電荷。

美國(guó)科學(xué)家富蘭克林通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雷電的性質(zhì)與摩擦產(chǎn)生的電的性質(zhì)完全相同，并命名了并命名了正電荷（positivecharge）和負(fù)電荷（negativecharge）。兩種電荷——自然界中有兩種電荷（富蘭克林命名）1.把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷?！?”2.把用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷?！?”3.同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。

zxxk帶電現(xiàn)象——如果物體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，我們就說(shuō)物體帶了電。復(fù)習(xí)回顧電荷間的相互作用：a、同種電荷相互排斥b、異種電荷相互吸引電荷量：(1)電荷的多少叫電荷量,用Q或q表示；國(guó)際單位制中，單位是庫(kù)侖，符號(hào)：C(2)正電荷的電荷量為正值，負(fù)電荷的電荷量為負(fù)值。正負(fù)不代表大小1.自然界中有兩種電荷（1）正電荷：絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷（2）負(fù)電荷：毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷一、靜電的產(chǎn)生

例1.(多選)掛在絕緣細(xì)線下的兩輕質(zhì)通草球，由于電荷的相互作用靠近或遠(yuǎn)離（）A甲圖中兩球一定帶異種電荷；B甲圖中至少有一個(gè)帶電；C乙圖中兩球一定帶同種電荷；D乙圖中兩球可能只有一個(gè)帶電。BC物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)1.原子的組成

原子原子核核外電子質(zhì)子中子（正電）（不帶電）（中性）（負(fù)電）（正電）◆原子核比較穩(wěn)定，為什么？質(zhì)子和中子之間有強(qiáng)相互作用◆核外電子呢？

離原子核較遠(yuǎn)的電子容易受到外界的作用而脫離原子。2.金屬的微觀結(jié)構(gòu)1.金屬中原子的外層電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中自由運(yùn)動(dòng)，這種電子叫作自由電子;2.失去自由電子的原子便成為帶正電的離子（ion），它們?cè)诮饘賰?nèi)部排列起來(lái)，每個(gè)正離子都在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)，3.導(dǎo)體中存在大量的自由電子（如:金屬、地球、人等）;絕緣體中幾乎不存在自由移動(dòng)的電荷。（橡膠、塑料等）物體帶電方式Ⅰ、摩擦起電(原因)

不同物體對(duì)電子的束縛能力不同。摩擦過(guò)程中，（對(duì)電子的束縛能力強(qiáng)的）物體得到電子帶負(fù)電，（對(duì)電子的束縛能力弱的）物體失去電子帶正電。毛皮橡膠棒毛皮橡膠棒實(shí)質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移得到電子----帶負(fù)電失去電子----帶正電結(jié)果：兩個(gè)相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷––––––––––––+–––––––––++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++–––––––––––+–––––––––摩擦起電演示圖：實(shí)驗(yàn)：++++

并沒(méi)有產(chǎn)生新的電荷，而是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一物體Ⅱ、接觸起電接觸起電：帶電物體接觸另一個(gè)物體，電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到這個(gè)物體上，使這個(gè)物體帶電。電荷分配完全相同的帶電金屬球接觸時(shí)電荷量的分配接觸后再分開(kāi)+Q+Q接觸后再分開(kāi)+Q-3Q-Q-Q

Ｑ

Ｑ例.有三個(gè)完全一樣的絕緣金屬球，A球帶的電荷量為q，B、C均不帶電?，F(xiàn)要使B球帶的電荷量為，應(yīng)該怎么辦？+qABC1.AB接觸2.AC接觸3.BC接觸1.AB接觸2.BC接觸3.AB接觸1.AC接觸2.BC接觸3.AB接觸1.AC接觸2.AB接觸3.BC接觸

當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷。這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程叫做感應(yīng)起電（electrificationbyinduction）。Ⅲ、感應(yīng)起電++++----

圖是當(dāng)帶電體靠近但不接觸導(dǎo)體棒的上端時(shí),觀察發(fā)現(xiàn)金屬箔片也會(huì)張開(kāi)，為什么？不接觸驗(yàn)電器，能使驗(yàn)電器帶電嗎？

解釋：帶正電荷的物體靠近金屬球時(shí)，導(dǎo)體中的自由電子就被吸引過(guò)來(lái)，球上出現(xiàn)負(fù)電荷，驗(yàn)電器金屬箔上則帶有正電荷，使金屬箔張開(kāi)。

帶負(fù)電的物體靠近原先帶負(fù)電的驗(yàn)電器，金屬箔張角如何變化？若驗(yàn)電器帶正電呢？靠近分開(kāi)移走A、分開(kāi)法：在帶電體感應(yīng)下，將絕緣導(dǎo)體的近端和遠(yuǎn)端分開(kāi)，分別帶上等量異種電荷?？拷谱呓拥?cái)嗟谺、接地法：在帶電體感應(yīng)下，將絕緣導(dǎo)體接地，再斷地，最后移走帶電體。導(dǎo)體帶上與帶電體相反的電荷。

實(shí)質(zhì)：電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，將正負(fù)電荷分開(kāi)。例.如圖所示，A、B是被絕緣支架分別架起的金屬球，并相隔一定距離，其中A帶正電，B不帶電，則以下說(shuō)法中正確的是:（）A.導(dǎo)體B帶負(fù)電;B.導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷,右端出現(xiàn)正電荷，并且電荷量大小相等;C.若A不動(dòng)，將B沿圖中aa`分開(kāi)，則兩邊的電荷量大小可能不等，與如何分割有關(guān);D.用手觸摸B的左端或者右端，B都將帶負(fù)電;E.若A、B接觸一下,A、B金屬體所帶總電荷量保持不變.BAaa`BDE三種起電方式的比較起電方式摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)生條件一般是兩不同絕緣體摩擦?xí)r導(dǎo)體靠近帶電體時(shí)導(dǎo)體與帶電導(dǎo)體接觸時(shí)現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠(yuǎn)同”導(dǎo)體上帶上與帶電體相同電性的電荷原因原子核對(duì)電子束縛力弱的物體失去電子，強(qiáng)的得到電子導(dǎo)體中的自由電子在電荷間力的作用下，從物體的一端轉(zhuǎn)移到另一端在電荷間力的作用下，自由電子從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體實(shí)質(zhì)均為電子在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移二.產(chǎn)生靜電的微觀解釋

電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變-------電荷守恒定律

一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。++++元電荷

1.元電荷：(1)電荷的多少叫電荷量，其單位是“庫(kù)侖”，簡(jiǎn)稱“庫(kù)”，用C表示。(2)最小的電荷量叫元電荷，用e表示，則e＝1.60×10－19C。(3)對(duì)元電荷的三點(diǎn)理解：a.元電荷沒(méi)有正、負(fù)之分，也不是實(shí)物粒子；b.質(zhì)子及電子所帶電荷量的絕對(duì)值與元電荷相等，但不能說(shuō)它們是元電荷；c.電荷量不能連續(xù)變化，自然界中帶電體的電荷量都是元電荷e的整數(shù)倍。

【例】放在絕緣支架上的兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B分別帶有電荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C，讓兩個(gè)金屬小球接觸，在接觸過(guò)程中，電子如何轉(zhuǎn)移？轉(zhuǎn)移了多少個(gè)？

【例】使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的