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1、第 1 節(jié) 靜電現(xiàn)象及其微觀解釋
一 . 教學內容:
第 1 節(jié) 靜電現(xiàn)象及其微觀解釋
二 . 教學過程:
1. 靜電的產生
( 1 )摩擦起電:摩擦使電荷發(fā)生轉移,從而使兩物體帶上了相異的電荷。
( 2 )感應起電:利用靜電感應使導體帶電叫做感應起電。
( 3 )靜電感應:導體由于受附近帶電體的影響而出現(xiàn)帶電的現(xiàn)象叫做靜電感應。
( 4 )兩種電荷:用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電。
( 5 )電荷間的相互作用:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
2. 原子結構與電荷守恒
( 1 )原子結構:原子由電子和原子核組成,而原子核又由中子和質子組成。其
2、中中子呈電
中性,質子帶正電,電子帶負電。原子所含的電子數(shù)和質子數(shù)相等,因此不顯電性。
( 2 )電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從物體的一部分轉移到另 一部分,或者從一個物體轉移到另一個物體。在任何轉移的過程中,電荷的總量不變。
( 3 )起電的原因:物體失去電子則帶正電,得到電子則帶負電。物體帶電的實質就 是電子的得失。
3. 靜電的應用與防護
( 1 )靜電的應用:激光打印機、靜電噴霧、靜電除塵、靜電殺菌等。
( 2 )靜電的防護:印刷廠里空氣保持適當?shù)臐穸取⒂凸捃囓囄惭b有一條拖在地上的 鐵鏈等。
4. 如何確認感應起電
使物體帶電有不同的方式,在初中階段我
3、們已經認識到摩擦起電?,F(xiàn)在再通過演示實驗確
認另一種起電方式——感應起電。
用一根與絲綢摩擦過的玻璃棒靠近驗電器的金屬球 (注意:不要接觸),會看到驗電器的指
針發(fā)生偏轉,這說明驗電器的指針帶上了電。保持玻璃棒的位置不變,用手接觸驗電器的金屬球,
發(fā)現(xiàn)指針偏角為零,先把手移開,再把玻璃棒移開,會發(fā)現(xiàn)指針又發(fā)生了偏轉,這種把一帶電物體
靠近導體可以使導體帶電的方式叫感應起電。
感應起電和摩擦起電的不同是前者沒有接觸只是靠近,后者必須直接接觸。
5. 起電的原因
(1)摩擦起電:不同的物質對電子的束縛和吸引的能力不相同。兩種不同的物質組
成的物體相互摩擦時, 由于摩擦做功,使得束
4、縛電子能力弱的物質上的電子轉移到了吸引電子能力
強的物質上。根據(jù)電荷守恒定律,從整體上看,一個物體失去了電子,帶正電;另一個物體就得到
了電子,帶負電。例如用毛皮摩擦橡膠棒時,毛皮對電子束縛能力差,失去電子,電子轉移到了橡 膠棒上,橡膠棒從而帶上了負電。
(2)感應起電:當帶電體靠近導體時,導體內的自由電子會靠近或遠離帶電體。例
如當帶正電的玻璃棒靠近金屬體時, 金屬體靠近玻璃棒一端會帶上負電, 遠離玻璃棒的一端會帶上
正電,如圖(a)所示。如果把金屬體接地,那么電子會從大地“跑”到金屬體上而中和掉金屬體一
端的正電荷,從而使金屬體帶上了負電荷,如圖( b)和(c)所示。再移開玻璃
5、棒,金屬體就帶上 了負電荷,如圖(d)所示。所以,感應起電的實質是在帶電體上電荷的作用下,導體上的正負電 荷發(fā)生了分離,使電荷從導體的一部分轉移到了另一部分。
【典型例題】
例1. 一絕緣球A帶正電,用絕緣絲線懸掛的一輕小物體 B被A吸引,如圖所示,試分析 B的
帶電情況。
/
O %:
解析:A、B相互吸引,有兩種情況:一是 A、B帶異種電荷;二是其中一個帶電,另外一
個不帶電。因為帶電體有吸引輕小物體的性質,所以 B可能不帶電,也可能帶負電。
答案:見“解柝”
例2.有兩個完全相同的帶絕緣柄的帶電金屬小球 A、B ,分別帶有電荷量
Q魚-64 x 10冉C,以二
6、-32 乂 10",讓兩金屬小球接觸,在接觸過程中,電子如何轉移并轉 移了多少?
解析:當兩小球接觸時,帶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,剩余正電荷必均分,即接觸后兩小球帶電荷量。
。/二。,1 +0)二x 10^ - 3.2 x 10^0=1.6 x 10^C
在接觸過程中,電子由 B球轉移到A球,不僅將自身電荷中和,且繼續(xù)轉移,使 B
球帶Qj的正電,這樣,共轉移的電子電荷量為
△。二-03 + Q,=S2xlO"C+L6xlO"C=4.8xlO"C
轉移的電子數(shù)過=絲=43xlO:C二J。乂101。個
呂 16xW19C
答案:電子由B
7、向A轉移30 *1010個。
例3.如圖所示,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
卜部貼有金屬驗電箔, 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移去,然后重新讓 A、B接觸,A上
的金屬箔片張開,而 B上的金屬箔片已閉合
解析:雖然A、B起初都不帶電,但帶正電的小球 C對A、B內的電荷有力的作用,
8、使A、B中的自由電子向左移動,使得 A端積累了負電荷,B端積累了正電荷,其下部貼有的金屬
箔片因為接觸帶電,也分別帶上了與 A、B同種的電荷。由于同種電荷間的斥力,所以金屬箔片都
張開,A正確。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,因A、B已經絕緣,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在其相互之
間庫侖力作用下吸引中和,不再帶電,所以金屬箔片都不會張開, 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上的感應電荷完全中和,金屬箔片都不會張開, D錯。
答案:AB
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