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1、第一章電場第一節(jié)認識靜電第一節(jié)認識靜電1自然界中只存在_種電荷,習慣上規(guī)定用絲綢摩擦過的玻璃棒帶 _ 電荷 , 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶_ 電荷 同種電荷相互 _ , 異種電荷相互_2物體所帶電荷的多少叫_,在國際單位制中,單位是_,符號是_等量的異種電荷完全抵消的現(xiàn)象叫_3電荷守恒定律:電荷既不能_,也不能_,它們只能從一個物體_到另一個物體,或者從物體的一部分_到另一部分在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的代數(shù)和_兩 正 負 排斥 吸引 電荷量 庫侖 C中和 創(chuàng)造 消滅 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 不變 4下列敘述正確的是()A摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程B接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程C玻璃棒無論和什么物體摩擦都會帶正電D自然界只存
2、在三種電荷:正電荷、負電荷和元電荷圖 111B輕小物體 B 被 A 吸引,如圖 111 所示,可能的原因是()A物體 B 帶負電,A、B 相互吸引BB 不帶電C因物體 B 太輕D以上分析均不對5(雙選)一絕緣金屬球 A 帶正電,用絕緣絲線懸掛的一個AB知識點 1 起電的三種方式1日常生活中,用塑料梳子梳干燥的頭發(fā)時,頭發(fā)會隨梳子飄起來;在黑暗的地方脫毛衣時會看見小火花,聽見“噼啪”聲這些都是什么現(xiàn)象?答案:摩擦起電現(xiàn)象圖 1122如圖 113 所示,A、B 為相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導體,起初它們不帶電,在它們的下部貼有金屬箔片,C 是帶正電的金屬小球. 把球 C 移近導體 A 和將 C
3、 與導體 A 接觸,兩種情形下 A、B 上的金屬箔片都會張開原因是什么?圖 113答案:C 移近異體 A,通過感應,A、B 上的金屬箔片帶上了異種電荷;C 與導體 A 接觸,通過接觸,A、B 上的金屬箔片帶上了同種電荷3討論:接觸起電、摩擦起電、感應起電的實質(zhì)是什么?這三種起電方式中物體所帶電性有何不同?答案:實質(zhì)相同,都是電荷的轉(zhuǎn)移通過摩擦和感應起電的兩帶電物體的電性相反,而接觸起電時,兩帶電物體的電性相同三種起電方式的實質(zhì)(1)摩擦起電:實質(zhì)是得失電子;兩帶電物體的電性相反,電量相等(2)感應起電:實質(zhì)是導體中自由電荷的轉(zhuǎn)移;兩帶電物體的電性近異遠同(3)接觸起電:實質(zhì)是自由電荷從一個物體
4、轉(zhuǎn)移到另一個物體;兩帶電物體的電性一定相同【例 1 】關(guān)于摩擦起電與感應起電,以下說法正確的是()A摩擦起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移,感應起電是因為產(chǎn)生電荷B摩擦起電是因為產(chǎn)生電荷,感應起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移C不論摩擦起電還是感應起電,都是電荷的轉(zhuǎn)移D以上說法均不正確解析:不論是摩擦起電還是感應起電,其帶電的實質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移,而不是產(chǎn)生電荷,故 C 正確答案:C【觸類旁通】1下列敘述正確的是()A摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程B接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程C感應起電時,由于帶電體和被感應導體不接觸所以一定是產(chǎn)生了電荷D一對正、負電子接觸后,電子會消失,這種現(xiàn)象叫電子的湮滅解析:摩擦起電、接觸起電、感應起電都是電
5、荷的轉(zhuǎn)移,A、C 錯,B 對,電子“湮滅”不是電子的消失,而是一個正電子結(jié)合一個負電子后整體不再顯示電性,D 錯B【例 2】把兩個完全相同的金屬球 A 和 B 接觸一下,再分開一定距離,發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥,則 A、B 兩球原來的帶電情況不可能是 ()A帶有等量異種電荷B帶有等量同種電荷C帶有不等量異種電荷 D一個帶電,另一個不帶電解析:當兩個小球分別帶等量異種電荷時,兩球接觸后,都不帶電,不可能相互排斥,故 A 項是不可能的答案:A相互接觸后分開,兩球都帶等量的正電荷,這是因為()AA 球的正電荷移到 B 球上BB 球的負電荷移到 A 球上CA 球的負電荷移到 B 球上DB 球的正電荷移到
6、A 球上【觸類旁通】2把一個帶正電的金屬球 A 跟不帶電的同樣的金屬球 BB知識點 2 元電荷1 電荷量:它表示物體所帶電荷的多少,國際單位是_,用字母_表示2.元電荷:最小的電荷量叫做元電荷,用 e 表示, e_C所有帶電體的電荷量或者等于_,或者是_3有人說質(zhì)子和電子都是元電荷,這種說法你認為對嗎?子和電子是元電荷答案:質(zhì)子或電子所帶電荷的多少叫元電荷,但不能說質(zhì)庫侖 C 1.601019 ee的整數(shù)倍1帶電體的電荷量不能連續(xù)變化,因為最小的電荷量為1.601019C.2質(zhì)子及電子所帶電荷量的絕對值與元電荷相等,但不能說它們是元電荷3電子的電荷量與質(zhì)量的比叫做電子的比荷,電子的比荷為eme
7、1.761011 C/kg.【例 3】(雙選)科學家在研究原子、原子核及基本粒子時,為了方便,常常用元電荷作為電荷量的單位關(guān)于元電荷,下列論述正確的是()A把質(zhì)子或電子叫元電荷B1.61019C 的電荷量叫元電荷C電子帶有最小的負電荷,其電荷量的絕對值叫元電荷D一個帶電物體的帶電量為 1.01019 C量 1.61019C 稱為元電荷,不能說質(zhì)子和電子是元電荷,它們所帶電荷量的絕對值是元電荷所有帶電體的電荷量一定等于 1.610 19 C 或者是 1.61019 C 的整數(shù)倍解析:元電荷不是電荷,它是指電荷所帶的電荷量,電荷答案:BC【觸類旁通】3(雙選)關(guān)于元電荷,下列說法正確的是()CDA
8、任何一個帶電粒子所帶的電荷都是元電荷B有一個帶電體的帶電荷量為 205.5 倍的元電荷C元電荷是最小的電量單位D元電荷沒有正負之分解析:元電荷是最小的電荷量單位,帶電體的電荷量均為元電荷的整數(shù)倍;元電荷只是電荷量的單位,不是帶電粒子,沒有電性之說,故 C、D 正確知識點 3 驗電器的使用如圖 114,用起電機使金屬球 A 帶上正電,靠近不帶電的驗電器的金屬球 B,則驗電器金屬箔_(填“張開”或“閉合”),因為驗電器下部箔片都帶上了_電討論:(1)驗電器有什么作用?(2)當帶正電的金屬球 A 靠近驗電器的金屬球B 時,金屬箔張開的原因是什么?當帶正電的金屬球 A 與驗電器的金屬球 B 接觸時,金
9、屬箔是否張開?圖 114張開 正關(guān)于驗電器的使用(1)驗電器可以用來判斷物體是否帶電、帶電荷的種類及電荷量的多少(2)當帶電體靠近驗電器金屬球或接觸驗電器金屬球時,驗電器的金屬箔都會張開,但要注意區(qū)分兩種情形驗電器所帶電荷的不同(3)靠近和接觸驗電器金屬球都可以判斷其是否帶電,前者發(fā)生的是靜電感應現(xiàn)象,后者是因為帶電體和驗電器之間發(fā)生了電荷的轉(zhuǎn)移【例 4】(雙選)如圖 115 所示,有一帶正電的驗電器,當一帶絕緣柄的金屬球 A 靠近驗電器的小球 B(不接觸)時,驗電器的金屬箔張角減小,則()A金屬球 A 可能不帶電B金屬球 A 可能帶負電C金屬球 A 可能帶正電D金屬球 A 一定帶負電圖 11
10、5解析:驗電器的金屬箔之所以張開,是因為它們都帶有正電荷,而同種電荷相互排斥,張開角度的大小決定于兩金屬箔所帶電荷量的多少如果 A 球帶負電,靠近驗電器的 B 球時,異種電荷相互吸引,金屬箔上的正電荷逐漸“上移”,兩金屬箔張角將減小,B 正確,C 錯誤如果 A 球不帶電,在靠近 B 球時,發(fā)生靜電感應使 A 球靠近 B 球的端面出現(xiàn)負的感應電荷,而背向 B 球的端面出現(xiàn)正的感應電荷A 球上負的感應電荷與驗電器上的正電荷發(fā)生相互作用,由于負電荷離驗電器較近而表現(xiàn)為吸引作用,金屬箔張角減小,A 正確,D 錯誤答案:AB【觸類旁通】4把一個帶電棒移近一個帶正電的驗電器,金屬箔先閉合而后又張開,說明棒
11、上帶的是()AA負電荷B可以是正電荷,也可以是負電荷C正電荷D帶電棒上先帶正電荷,后帶負電荷解析:帶電棒不與驗電器接觸,金屬所帶電荷電性不變,D 錯;若帶正電,金屬箔張角會增大,B、C 錯知識點 4 電荷守恒定律1電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個物體_到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的代數(shù)和_這個結(jié)論叫做電荷守恒定律2甲、乙兩同學各拿一帶電小球做實驗,不小心兩小球接觸了一下,結(jié)果兩小球都沒電了!電荷哪里去了呢?是否違背了電荷守恒定律?答案:兩球上的異種電荷中和了,即:正負電荷代數(shù)和為0,對外不顯電性;沒有違背電荷守恒定律轉(zhuǎn)移 不變電荷守恒定律的含義(1)電
12、荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一(2)起電過程實質(zhì)上是物體中正、負電荷的分離和轉(zhuǎn)移的過程;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(zhì)都是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移,即物體所帶的電荷重新進行分配(3)電荷的中和現(xiàn)象實質(zhì)上是正、負電荷的結(jié)合過程當電荷的種類、數(shù)量達到異號、等量時,正、負電荷代數(shù)和為 0但在分離、轉(zhuǎn)移、結(jié)合等過程中電荷的總量保持不變【例 5】(雙選)原來甲、乙、丙三物體都不帶電,今使甲、乙兩物體相互摩擦后,乙物體再與丙接觸,最后,甲物體帶正電 1.61015C,丙物體帶電荷量 81016C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 81016
13、CB乙物體可能帶有負電荷 2.41015CC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:由于甲、乙、丙原來都不帶電,即都沒有凈電荷,甲、乙摩擦導致甲失去電子 1.61015C 而帶正電,乙物體得到電子而帶 1.61015C 的負電荷;乙物體與不帶電的丙物體相接觸,從而使一部分負電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上,故可知乙、丙兩物體都帶負電荷,由電荷守恒可知乙最終所帶負電荷為1.61015C81016C81016C,故 A、D 正確答案:AD【觸類旁通】5如圖 116 所示,將帶有負電的絕緣棒移近兩個不帶電的導體球,兩個導體球開始時互相接觸且對地絕緣,下列方法中不能使兩球都帶
14、電的是()A先把兩球分開,再移走棒B先移走棒,再把兩球分開C使棒與甲球瞬時接觸,再移走棒D先將兩球分開,使棒與甲球瞬時接觸再移走棒,然后將兩球接觸圖 116解析:A 方法中,由于靜電感應,甲球帶正電荷,乙球帶負電荷,把兩球分開后,它們帶上了等量異種電荷,所以 A 正確;B 方法中,若先將棒移走,則甲、乙兩球的異種電荷中和,所以不會帶上電荷,B 錯誤;C 方法中,使棒與甲球接觸,則兩球會因接觸而帶上負電荷,所以 C 正確;D 方法中,若兩球分開,使棒與甲球瞬時接觸甲球帶上負電,移走棒后兩球會因接觸而帶上負電荷,D 正確答案:B電荷守恒與電量分配在分析接觸起電物體帶電量的問題時必須注意:(1)無論
15、哪種起電方式都是電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,并沒有創(chuàng)造新的電荷,接觸帶電時,電荷的總量不變兩接觸物體所帶電的電性相同,電荷的分配與物體的形狀和大小有關(guān)(2)只有當兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球相接觸時,最終所帶的電量才相同若兩球各帶同種電荷,則只需將電荷量相加,然后均分即可;若兩球帶不等量異種電荷,則電荷量少的要先被中和,剩余的電荷再均分【例 6】完全相同的兩個金屬小球 A、B 帶有相等的電荷量,相隔一定的距離,現(xiàn)讓第三個完全相同的不帶電的金屬小球 C先后與 A、B 接觸后再移開(1) 若 A、B 兩球帶同種電荷,接觸后 A、B 兩球的帶電荷量之比為多少?(2) 若 A、B 兩球帶異種電荷,接觸后 A、B
16、兩球的帶電荷量之比為多少?解:(1)設(shè) A、B 帶電荷量均為 q,第三個小球 C 先與 A 接觸,凈電荷平均分配,A、C 兩球帶電荷量均為q2.第三個小球 C再與 B 接觸,凈電荷平均分配,B、C 兩球帶電荷量均為q2q234q.所以,接觸后 A、B 兩球的電荷量之比為 23.(2)設(shè) A 帶的電荷量為 q,B 帶電荷量為q,則第三個小球C 先與 A 接觸,凈電荷平均分配,A、C 兩球帶電荷量均為q2.第三個小球 C 再與 B 接觸,先中和,然后凈電荷再平均分配,B、C 兩球帶電荷量均為q2q214q.所以,接觸后 A、B 兩球的電荷量之比為 21.【觸類旁通】6有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小
17、球 A、B,分別帶有電荷量 QA6.4109C、QB3.2109C,讓兩絕緣金屬小球接觸,問:(1)兩球最后各帶多少電?(2)在接觸過程中,電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少?解:(1)當兩小球接觸時,電荷量少的負電荷先被中和,剩余的正電荷重新分配由于兩球大小相同,剩余正電荷必平分,即接觸后兩球帶電量為QAQB12(QAQB)12(6.41093.2109) C1.6109C4.8109 C3.01010(個)1.61019C(2)在接觸過程,電子由 B 球轉(zhuǎn)移到 A 球,不僅將自身電荷中和,還使 B 球帶上 1.6109C 的正電這樣共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為QQBQB1.6109C(3.2109 C)4.8109C轉(zhuǎn)移的電子數(shù) n