电荷及其守恒定律(1)
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1.起电的三种方式
摩擦起电:电子的转移
感应起电:自由电荷的转移。
只适用于导体。
接触起电:自由电荷的转移
2.电荷守恒定律
电荷既不会凭空消失,也不会凭空创生,它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,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
适用范围:静电荷,流动电荷。
宏观,微观都可以
两个概念:电中和,静电荷
3.元电荷
(1)电荷量
定义:电荷的多少叫做电荷量。
用符号Q或者q表示
单位:库伦(库)用符号C表示
(2)元电荷
定义:一个电子所带的电荷量是最小的电荷量,称为元电荷。
用字母e表示,大小为
1.6*10-19C.
注意:带电体所带电荷量是元电荷的整数倍,也就是说,电荷是不连续变化的量。
4.电荷之间的相互作用
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷之间的相互作用力,大小相等,作用在同一直线上。
电荷守恒定律 库仑定律一、电荷及电荷守恒定律 1.元电荷、点电荷 (1)元电荷:e =1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同,但符号相反.(2)点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷. 2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它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;在转移过程中,电荷的总量保持不变. (2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电. (3)带电实质:物体带电的实质是得失电子.(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同的导体,接触后再分开,两者带同种电荷时,电荷量平均分配;两者带异种电荷时,异种电荷先中和后平分.3.感应起电:感应起电的原因是电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用. (1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(2)当有外加电场时,电荷向导体两端移动,出现感应电荷,当无外加电场时,导体两端的电荷发生中和. 二、库仑定律1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.表达式:F =k Q 1Q 2r 2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫做静电力常量.3.适用条件:真空中的点电荷.(1)在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式. (2)当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷. 基础检测1.[对电现象的理解]关于电现象,下列说法中正确的是( )A .感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程B .带电现象的本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定带负电,失去电子就一定带正电C .摩擦起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷D .当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异种电荷同时消失 2.[对库仑定律适用条件的理解]关于库仑定律的公式F =k q 1q 2r 2,下列说法正确的是( )A .当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时,它们之间的静电力F →0B .当真空中的两个电荷间的距离r →0时,它们之间的静电力F →∞C .当真空中的两个电荷之间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了D .当真空中的两个电荷之间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了3.[库仑定律和电荷守恒定律的应用]使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q 和+5Q 的电荷后,将它们固定在相距为a 的两点,它们之间库仑力的大小为F 1.现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a 的两点,它们之间库仑力的大小为F 2.则F 1与F 2之比为 ( )A .2∶1B .4∶1C .16∶1D .60∶14.[感应起电的分析方法]如图所示,A 、B 是两个带有绝缘支架的金属球,它们原来均不带电,并彼此接触.现使带负电的橡胶棒C 靠近A (C 与A 不接触),然后先将A 、B 分开,再将C 移走.关于A 、B 的带电情况,下列判断正确的是( )A .A 带正电,B 带负电B .A 带负电,B 带正电C .A 、B 均不带电D .A 、B 均带正电 考点一 静电现象及电荷守恒定律 1.使物体带电的三种方法及其实质摩擦起电、感应起电和接触带电是使物体带电的三种方法,它们的实质都是电荷的转移.而电荷转移的原因是同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引. 2.验电器与静电计的结构与原理玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一根导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出(如图甲所示).如果把金属箔换成指针,并用金属做外壳,这样的验电器又叫静电计(如图乙所示).注意金属外壳与导体棒之间是绝缘的.不管是静电计的指针还是验电器的箔片,它们张开角度的原因都是同种电荷相互排斥.例1 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )突破训练1 如图所示,A 、B 为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C 是带正电的小球,下列说法正确的是 ( )A .把C 移近导体A 时,A 、B 上的金属箔片都张开B .把C 移近导体A 后,先把A 、B 分开,然后移去C ,A 、B 上的金属箔片仍张开 C .把C 移近导体A 后,先把C 移走,再把A 、B 分开,A 、B 上的金属箔片仍张开D .把C 移近导体A 后,先把A 、B 分开,再把C 移走,然后重新让A 、B 接触,A 上的金属箔片张开,而B 上的金属箔片闭合考点二 对库仑定律的理解和应用 1.电荷的分配规律(1)两个相同的导体球,一个带电,一个不带电,接触后电荷量平分. (2)两个相同导体球带同种电荷,先接触再分离,则其电荷量平分. (3)两个相同导体球带异种电荷,先接触再分离,则其电荷量先中和再平分. 2.对库仑定律的深入理解(1)F =k Q 1Q 2r 2,r 指两点电荷间的距离.对可视为点电荷的两个均匀带电球,r 为两球心间距.(2)当两个电荷间的距离r →0时,电荷不能视为点电荷,它们之间的静电力不能认为趋于无限大.例2 如图所示,两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 与b ,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架上,两球心间的距离为l ,为球壳外半径r 的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其所带电荷量的绝对值均为Q ,那么a 、b 两球之间的万有引力F 1与库仑力F 2为( )A .F 1=G m 2l 2,F 2=k Q 2l 2B .F 1≠G m 2l 2,F 2≠k Q 2l2C .F 1≠G m 2l 2,F 2=k Q 2l2D .F 1=G m 2l 2,F 2≠k Q 2l2突破训练2三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电荷量为+q ,球2的带电荷量为+nq ,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F ,方向不变.由此可知( )A .n =3B .n =4C .n =5D .n =6考点三 库仑力作用下的平衡问题1.处理平衡问题的常用方法:(1)合成法,(2)正交分解法. 2.三个自由点电荷的平衡问题(1)条件:两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零,或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反. (2)规律“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上; “两同夹异”——正负电荷相互间隔; “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷.例3如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ,则两球静止于图示位置,如果将小球B 向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比( ) A .推力F 将增大B .竖直墙面对小球A 的弹力减小C .地面对小球B 的弹力一定不变D .两个小球之间的距离增大突破训练3 可以自由移动的点电荷q 1、q 2、q 3放在光滑绝缘水平面上,如图所示,已知q 1与q 2之间的距离为l 1,q 2与q 3之间的距离为l 2,且每个电荷都处于平衡状态.(1)如果q 2为正电荷,则q 1为________电荷,q 3为________电荷. (2)q 1、q 2、q 3三者电荷量大小之比是________. 答案 (1)负 负 (2)(l 1+l 2l 2)2∶1∶(l 1+l 2l 1)2处理库仑力作用下电荷平衡问题的方法(1)库仑力作用下电荷的平衡问题与力学中物体的平衡问题相同,可以将力进行合成与分解. (2)恰当选取研究对象,用“隔离法”或“整体法”进行分析. (3)对研究对象进行受力分析,注意比力学中多了一个库仑力.例4如图所示,竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管,细管截面半径远小于半径R,在中心处固定一带电荷量为+Q的点电荷.质量为m、带电荷量为+q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动,当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力,求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大?答案6mg突破训练4如图所示,点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点,C、D两点将AB连线三等分,现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动,不计粒子的重力,则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t 的关系图像可能是图中的()突破训练5 如图所示,足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点,A 和C 围绕B 做匀速圆周运动,B 恰能保持静止,其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2.不计三质点间的万有引力,则A 和C 的比荷(电量和质量之比)之比应是( )A .(L 1L 2)2B .(L 2L 1)2C .(L 1L 2)3D .(L 2L 1)31.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动 ( ) A .半径越大,加速度越大 B .半径越小,周期越大 C .半径越大,角速度越小 D .半径越小,线速度越小2.如图所示,一个均匀的带电圆环,带电荷量为+Q ,半径为R ,放在绝缘水平桌面上.圆心为O 点,过O 点作一竖直线,在此线上取一点A ,使A 到O 点的距离为R ,在A 点放一检验电荷+q ,则+q 在A 点所受的电场力为( )A .kQqR 2,方向向上B .2kQq4R 2,方向向上 C .kQq4R 2,方向水平向左D .不能确定3.A 、B 两带电小球,质量分别为m A 、m B ,电荷量分别为q A 、q B ,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时A 、B 两球处于同一水平面.若B 对A 及A 对B 的库仑力分别为F A 、F B ,则下列判断正确的是 ( ) A .F A <F BB .细线OC 的拉力T C =(m A +m B )gC .细线AC 对A 的拉力T A =m A2gD .同时烧断细线AC 、BC 后,A 、B 在竖直方向的加速度相同4.如图所示,正电荷q 1固定于半径为R 的半圆光滑轨道的圆 心处,将另一带正电、电荷量为q 2、质量为m 的小球,从轨道的A 处无初速度释放,求:(1)小球运动到B 点时的速度大小;(2)小球在B 点时对轨道的压力.答案 (1)2gR (2)3mg +k q 1q 2R 2,方向竖直向下►题组1 起电的三种方式和电荷守恒定律的应用1.一带负电的金属小球放在潮湿的空气中,一段时间后,发现该小球上带的负电荷几乎不存在了.这说明( )A .小球上原有的负电荷逐渐消失了B .在此现象中,电荷不守恒C .小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律2.如图所示,左边是一个原来不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的是()A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才会使A带正电,B带负电,且Q A=Q BC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q A<Q BD.沿任意一条虚线切开,都会使A带正电,B带负电,而Q A、Q B的值与所切的位置有关►题组2库仑定律的理解和应用4.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示.则以下对该实验现象的判断正确的是()A.保持Q、q不变,增大d,则θ变大,说明F与d有关B.保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比C.保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关D.保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比►题组3库仑力作用下带电体的平衡问题5.如图所示,可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电,B球固定,其正下方的A球静止在绝缘斜面上,则A 球受力个数可能为()A.可能受到2个力作用B.可能受到3个力作用C.可能受到4个力作用D.可能受到5个力作用6.在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上,小球D位于三角形的中心,如图所示.现让小球A、B、C带等量的正电荷Q,让小球D带负电荷q,使四个小球均处于静止状态,则Q与q的比值为()A .13B .33C .3D . 37.如图所示,将两个摆长均为l 的单摆悬于O 点,摆球质量均为m ,带电荷量均为q (q >0).将另一个带电荷量也为q (q >0)的小球从O 点正下方较远处缓慢移向O 点,当三个带电小球分别处在等边三角形abc 的三个顶点上时,两摆线的夹角恰好为120°,则此时摆线上的拉力大小等于 ( )A .3mgB .mgC .23·kq 2l 2D .3·kq 2l28.如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球,带电量分别为-q 、Q 、-q 、Q .四个小球构成一个菱形,-q 、-q 的连线与-q 、Q 的连线之间的夹角为α.若此系统处于平衡状态,则正确的关系式可能是 ( )A .cos 3α=q8QB .cos 3α=q 2Q2C .sin 3α=Q8qD .sin 3α=Q 2q2►题组4 在库仑力作用下的动力学问题9.两根绝缘细线分别系住a 、b 两个带电小球,并悬挂在O 点,当两个小球静止时,它们处在同一水平面上,两细线与竖直方向间夹角分别为α、β,α<β,如图所示.现将两细线同时剪断,则 ( ) A .两球都做匀变速运动 B .两球下落时间相同 C .落地时两球水平位移相同D .a 球落地时的速度小于b 球落地时的速度10.如图所示,质量为m 的小球A 放在绝缘斜面上,斜面的倾角为α.小球A 带正电,电荷量为q .在斜面上B 点处固定一个电荷量为Q 的正电荷,将小球A 由距B 点竖直高度为H 处无初速度释放.小球A 下滑过程中电荷量不变.不计A 与斜面间的摩擦,整个装置处在真空中.已知静电力常量k 和重力加速度g . (1)A 球刚释放时的加速度是多大?(2)当A 球的动能最大时,求此时A 球与B 点的距离. 答案 (1)g sin α-kQq sin 2 αmH 2 (2)kQqmg sin α。
1.1电荷及其守恒定律1.下列叙述正确的是( )A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异号电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫电荷的湮没2.用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示,由此对摩擦起电说法正确的是( )A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同3.关于元电荷,下列说法中正确的是( )A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取作e=1.60×10-19CD.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的4.如图所示,导体A带正电,当带负电的导体B靠近A时,A带的( )A.正电荷增加B.负电荷增加C.正、负电荷均增加D.电荷数不变5.如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球只有一个带电6.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一小段距离,发现两球间互相排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是( )A.A和B原来带有等量异种电荷B.A和B原来带有同种电荷C .A 和B 原来带有不等量异种电荷D .A 和B 原来只有一个带电7.如图所示的是一个带正电的验电器,当一个金属球A 靠近验电器上的金属小球B 时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )A .金属球A 可能不带电B .金属球A 一定带正电C .金属球A 可能带负电D .金属球A 一定带负电8.如图所示,在+Q 形成的电场中有两个相互接触的金属导体A 和B .均放在绝缘支座上.若先将+Q 移走,再把A 、B 分开,则A ______电,B ______电;若先将A ,B 分开,再移走+Q ,则A ______电,B ______电.9.现代理论认为,反质子的质量与质子相同,约为电子质量的1836倍.若m e =0.91×10-30kg ,e =1.6×10-19C ,求反质子的比荷.1.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.把一个带电棒接近一个带正电的验电器,金箔先闭合而后又张开,说明棒上带的是( )A .负电荷B .可以是正电荷,也可以是负电荷C .正电荷D .带电棒上先带正电荷,后带负电荷3.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成.u 夸克带电量为23e ,d 夸克带电量为-13e ,e 为基元电荷.下列论断可能正确的是( ) A .质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成4.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为QA、Q B,则下列结论正确的是( )A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q B>Q AB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,并Q B=Q AC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q B>Q AD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而Q A、Q B的值与所切的位置有关5.如图把一个不带电的与外界绝缘的导体两端分别设计上两个电键,当带正电小球靠近时,由于静电感应,在a、b端分别出现负、正电荷则以下说法正确的是( ) A.闭合K1,有电子从导体流向大地B.闭合K2,有电子从导体流向大地C.闭合K2,有电子从大地流向导体D.闭合K1,没有电子通过6.如图所示,用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,B的金属箔张开,这时金属箔带________电;若在带电棒A移开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A,这时B的金属箔也能张开,它带________电.7.半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开.①若A、B两球带同种电荷,接触后的电荷量之比为________.②若A、B两球带异种电荷,接触后两球的带电荷量之比为:______.8.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量Q A=6.4×10-9C,Q B=-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?。
第1章静电场第01节 电荷及其守恒定律[知能准备]1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷.2.物体的带电方式有三种:(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电.(2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷,而另一端带上与带电体相 的电荷.(3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的 转移到不带电的物体上.完全相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上.3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体转移到另一个物体;或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量 .4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e =1.60×10-19C.实验指出,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.因此,电荷量e 称为元电荷.电荷量e 的数值最早由美国科学家 用实验测得的.5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值.电子的比荷为.m qkg C m e e/1076.111⨯=[同步导学]1.物体带电的过程叫做起电,任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷.2.在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变.例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( )A .物体所带的电荷量可以为任意实数B .物体所带的电荷量只能是某些特定值C .物体带电+1.60×10-9C ,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e 的整数倍,故A 错,B 、C 、D 正确.如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是 ( )A .先把两球分开,再移走棒B .先移走棒,再把两球分开C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电解析:带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应出正电荷,乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A 正确;如果先移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B 错;如果先将棒接触一下其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C 正确.可以采用感应起电的方法使两导体球带电,而使棒的带电荷量保持不变,故D 错误.3.“中性”和“中和”的区别图1—1—1“中性”和“中和”反映的是两个完全不同的概念.“中性”是指原子或物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显示电性,表现不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都有等量的异种电荷.“中和”是两个带等量(或不等量)的异种电荷的带电体相接触时,由于正、负电荷间的吸引作用,电荷发生转移、抵消(或部分抵消),最后都达到中性(或单一的正、负电性)状态的一个过程.[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由 引起的.2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为 ( )A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3.如图1—1—2所示,在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ,均放在绝缘支座上.若先将+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电.4.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量 的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量 的趋势.5.一个带正电的验电器如图1—1—3所示,当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )A .金属球A 可能不带电B .金属球A 一定带正电C .金属球A 可能带负电D .金属球A 一定带负电6.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可判断( )A .验电器所带电荷量部分被中和B .验电器所带电荷量部分跑掉了C .验电器一定带正电D .验电器一定带负电7.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移8.现有一个带负电的电荷A ,和一个能拆分的导体B ,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B 带上正电?9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C10.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别为q A = ,q B =图1—1—2 图1—1—3,q C =.[综合评价]1.对于摩擦起电现象,下列说法中正确的是A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷2.如图1—1—4所示,当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时,枕形导体上的电荷移动情况是A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 图1—1—43.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.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4.如图1—1—5所示,用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B ,B 的金属箔片张开,这时金属箔片带 电;若在带电棒离开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A ,这时B 的金属箔片也能张开,它带 电. 图1—1—55.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a ,a 的表面镀有铝膜.在a 的近旁有一底座绝缘金属球b ,开始时a 、b 都不带电,如图1—1—6所示,现使b 带电,则: A. ab 之间不发生相互作用 B. b 将吸引a ,吸在一起不放开C. b 立即把a 排斥开D. b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开 图1—1—66.5个元电荷的电荷量是 C ,16C 电荷量等于 个元电荷的电荷量.7.有两个完全相同的带电绝缘金属球A 、B ,分别带有电荷量Q =6.4×C,Q =–A 910-B 3.2×C,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多少库仑?此后,910-小球A 、B 各带电多少库仑?8.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有3×10-3C 的正电荷,小球B 带有-2×10-3C 的负电荷,小球C 不带电.先将小球C 与小球A 接触后分开,再将小球B 与小球C 接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?第一章静电场第一节电荷及其守恒定律[知能准备]答案:1. 正负 2.(1)正负(2)异同(3)一部分电荷 3. 创造消失保持不变[同步检测]答案:1.带电摩擦 2.AD 3.不带不带负正 4 .远离靠近 5.AC 6.C 7.D 8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电9.A 10. 5×10-6C 7.5×10-6C 7.5×10-6C[综合评价]答案:1.BC 2.B 3.B 4.正负 5.D 6. 8×10-19C 10207.(1) 4. 8×10-9C (2) 1.6×10-9C1.6×10-9C 8. 1.5×10-3C –2.5×10-4C –2.5×10-4C。
人教版高中物理(选修3-1)重、难点梳理第一章电场§1.1 电荷及其守恒定律一、课标及其解读1、了解摩擦起电和感应起电,知道元电荷(①知道自然界存在两种电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;②了解摩擦起电、感应起电,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质;③知道元电荷、电荷量的概念,知道电荷量不连续变化。
)2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象(①知道电荷守恒定律;②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后,电荷间的分配关系。
)3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用(如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。
)二、教学重点从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
三、教学难点起电的本质四、教学易错点1、在静电感应现象中,金属导体内移动的是电子,而不是质子;2、元电荷是电荷量,并不是某个实体电荷;3、电荷量是不连续的,电荷的正负表示其带电性质。
五、教学疑点1、对起电方式及实质的理解(①对物质内部微观结构分析,说明部分物质内部电子可以自由移动;②电荷守恒,说明起电的实质不是新电荷的产生。
)2、电中性的解释,加深学生对起电的理解。
六、教学资源(一)教材中重视的问题1、关于静电现象方面的知识,初中已有介绍,而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质,如教材中提到的导体与绝缘体;2、能用静电现象解释生活中的现象(如课本P5第1题)。
(二)教材中重要的思想方法1、各种守恒定律是物理学的基本规律,本节进一步突出守恒的思想;2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力,教材中各种实验现象均未给出具体的结论,这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。