知识全解·吃透教材
知识点1 电荷 电荷 物体是由原子组成的,原子是由原子核和核外电子组成的.原子核带正电,电子带负电.在通常的情况下,原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷在数量上相等,原子呈电中性,由原子组成的物体也呈电中性,对外表现为不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都有等量的正负电荷. 电荷的性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;任何带电体都能吸引轻小物体。 起电的三种方式 1.接触起电 如果两个完全相同的导电小球接触,电量平分。(若带异种电荷则先中和再平分) 2.摩擦起电 原因:在互相摩擦的过程中,由于各物质的原子核对外层电子的吸引能力不同,使电子发生转移。 如玻璃棒和丝绸摩擦,电子从玻璃棒转移到丝绸,使玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸因得到电子而带负电。 3.感应起电 一、 实验:用静电感应的方法也可以使物体带电P3 【演示】:把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A,B(参见课本图1.1-1).可以看到A,B上的金属箔都张开了,表示A,B都带上了电荷.如果先把C移走,A和B上的金属箔就会闭合.如果先把A和B分开,然后移开C,可以看到A和B仍带有电荷;如果再让A和B接触,他们就不再带电.这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后等量异种电荷发生中和. 二、静电感应的原因? 把带电的球C移近金属导体A和B时,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,使导体上的自由电子被吸引过来,因此导体A和B带上了等量的异种电荷.感应起电也不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,是电荷从物体的一部分转移到另一部分。 电荷移近不带电的导体,可以使导体带电,叫静电感应。 原因:用带电体的同斥异吸将物体中的正、负电荷分开,即电子从物体的一部分转移到另一部分。 感应起电的实质是在带电体电荷的作用下,物体上的正负电荷发生分离,只有导体上的电子(或正负离子)才能自由移动,绝缘体上的电子不能那么自由地移动,所以导体能发生感应起电,而绝缘体不能。感应起电的本质是电荷在物体中的重新分布。
【例1】如图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带电导体C时( ) A.A端金箔张开,B端金箔闭合 B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合 C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开 D.选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷 分析:根据静电感应现象,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A端出现了负电,在B端出现了正电,这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布。金箔上带电相斥而张开。选项A错误。用手摸枕形导体后,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部甚至地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合。选项B正确。用手触摸导体时,只有A端带负电,将手和C移走后,不再有静电感应,A端所带负电便分布在枕形导体上,A、B端均带有负电,两对金箔均张开。选项C正确。以上分析看出,选项D也正确。 答案:BCD 补P3做一做答案 检验电荷的种类:先使金属箔带上某种已知电荷,再将等测带电体靠近验电器的导体棒,根据金属箔张角的增减判断带电体的电荷种类。通过张角的大小来判断电荷的数量。 当带电体不接触金属球时,金属箔也能张开,这是静电感应现象。 知识点2 电荷守恒定律 1.定义:大量事实说明,电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.这个结论叫做电荷守恒定律,是物理学中重要的基本定律之一. 2.另一种表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。 补 【例2】两个完全相同的金属球,一个带+6×10-8C的电量,另一个带-2×10-8C的电量。把两球接触后再分开,两球分别带电多少? 解析:两个完全相同的金属球接触后再分开,要平均分配电量,故两球均带2×10-8C,带正电。两个完全相同的金属球接触后再分开,再平均分配电量时,异种电荷先中和,再将剩余电荷除以2即为每个金属球所带的电量。
知识点3.元电荷 ①元电荷是电荷量最小的单位,即一个电子或一个质子所带的电量 ②元电荷量: e=1.6×10-19C ③任何一个物体所带电量只能是它的整数倍;1库=6.25×1018个电子 ④电子的电荷量和电子质量m的比叫荷质比: 【例3】有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B,分别带有电量QA= -6.4×10-9C,QB=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少? 分析:当两小球接触时,带电量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配。由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电量C 在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带 的正电,这样,共转移的电子电量为 C 转移的电子数 答案:电子由B球转移到A球,转移的电子数3.0×1010 |
揭示规律·小试身手 方法点拨:在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变。任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷。 变式训练 1、关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是:( )
- 摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷
- 摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
- 感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分
- 感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
1、BC;【解析】摩擦起电的实质是:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电,失去电子的物体带上正电。即电荷在物体之间转移。 感应起电的实质是:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷。即电荷在物体的不同部分之间转移。 由电荷守恒定律可知:电荷不可能被创造。 2、如图所示,a,b,c,d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则( )
A.仅有两个小球带同种电荷 B.仅有三个小球带同种电荷 C.c,d小球带同种电荷 D.c,d小球带异种电荷 2、BD;解析:析 由d吸a,d吸b可知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c斥a,c斥b可知c与a,b带同种电荷,c与d带异种电荷,A错,B对,C错,D对。 点拨 应根据同种电荷间相互排斥、异种电荷间相互吸引,从题给条件判断出各电荷电性关系。
方法点拨:对电荷守恒定律的理解 各种起电的方法都是把正、负电荷分开,而不是创造电荷。中和是等量异种电荷的作用互相抵消,而不是电荷被消灭。 补 3、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中的质子数( ) A.增加 B.减少 C.不变 D.先增加后减少 3、C;解析:将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,由电荷守恒定律,导体B上的一部分电子转移到导体A上,A带负电,导体A中的质子数不变。
方法点拨:对电荷守恒定律的理解
所有带电体的电荷量或者等于电荷量e,或者是电荷量e的整数倍。(1)电荷守恒定律是与外界无电荷交换的孤立系统,正负电荷的代数和恒定不变。
变式训练 4.甲物体与乙物体相互摩擦,没有其他物体参与电荷的交换,发现甲物体带了9.6×10-16 C的正电荷.以下结论正确的是( ) A.甲物体失去了6×103个电子 B.乙物体失去了6×103个电子 C.乙物体带9.6×10-16 C的负电荷 D.乙物体带9.6×10-16 C的正电荷 3、AC;解析:根据摩擦起电的特点,甲物体带了9.6×10-16 C的正电荷,说明甲物体失去了9.6×10-16 C的负电荷,即失去了9.6×10-16 C/1.60×10-19C=6×103个电子;没有其他物体参与电荷的交换,由电荷守恒定律可知,乙物体得到了6×103个电子,带9.6×10-16 C的负电荷。 |