1.认识静电、探究静电力 -
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一、实验目的1. 了解静电的基本概念和产生原理。
2. 掌握静电现象的观察方法。
3. 通过实验验证静电的吸附力和导电性。
二、实验原理静电是由于物体表面电荷的不均匀分布而产生的。
当两个物体相互摩擦时,由于电子的转移,使得一个物体带上正电荷,另一个物体带上负电荷。
静电现象在日常生活中普遍存在,如摩擦过的塑料尺吸引小纸屑、干燥天气中衣物摩擦产生静电等。
三、实验器材1. 塑料尺2. 毛巾3. 小纸屑4. 金属棒5. 验电器6. 电路连接线7. 电源8. 电容器四、实验步骤1. 将塑料尺和毛巾摩擦,使塑料尺带上静电。
2. 将摩擦过的塑料尺靠近小纸屑,观察纸屑是否被吸引。
3. 将摩擦过的塑料尺接触金属棒,观察金属棒是否带上静电。
4. 将金属棒与验电器连接,观察验电器是否发生反应。
5. 将电容器的两个电极分别接触摩擦过的塑料尺和金属棒,观察电容器是否充电。
五、实验结果与分析1. 摩擦过的塑料尺靠近小纸屑时,纸屑被吸引,说明塑料尺带上了静电。
2. 摩擦过的塑料尺接触金属棒后,金属棒也带上静电,说明静电可以通过物体相互接触进行传递。
3. 将金属棒与验电器连接后,验电器发生反应,说明金属棒带上了静电。
4. 将电容器的两个电极分别接触摩擦过的塑料尺和金属棒后,电容器充电,说明静电可以通过物体相互接触进行传递,并且能够储存。
六、实验结论1. 静电是由于物体表面电荷的不均匀分布而产生的。
2. 静电可以通过物体相互摩擦、接触等方式产生和传递。
3. 静电具有吸附力,可以吸引轻小物体。
4. 静电可以通过导体传递,并且能够储存。
七、实验心得通过本次实验,我对静电现象有了更深入的了解。
静电在日常生活中普遍存在,掌握静电的产生、传递和吸附等特性,有助于我们更好地理解和利用静电现象,为我们的生活带来便利。
八、实验拓展1. 研究不同材料摩擦产生的静电电荷量。
2. 探究静电在生活中的应用,如静电除尘、静电喷涂等。
3. 研究静电对生物的影响,如静电对农作物生长的影响等。
第1篇一、实验目的1. 了解静电现象的基本原理和特点。
2. 通过实验观察静电现象,加深对静电知识的理解。
3. 掌握静电实验的基本操作和注意事项。
二、实验原理静电现象是指物体在摩擦、接触、分离等过程中,由于电子的转移而产生的电荷现象。
静电现象具有以下特点:1. 电荷的守恒性:在静电现象中,电荷不会消失或产生,只会从一个物体转移到另一个物体。
2. 电荷的异性相吸、同性相斥:带正电的物体与带负电的物体相互吸引,带同种电荷的物体相互排斥。
3. 电荷的量子性:电荷是量子化的,即电荷只能取整数倍的电子电荷。
三、实验器材1. 静电球2. 毛刷3. 静电棒4. 橡皮擦5. 玻璃棒6. 铁丝7. 铝箔8. 纸屑9. 绝缘棒10. 记录本和笔四、实验步骤1. 摩擦起电:用毛刷摩擦静电球,观察静电球表面是否出现静电现象。
2. 接触起电:将静电棒与静电球接触,观察静电棒是否出现静电现象。
3. 分离起电:将静电棒与静电球分离,观察静电球表面是否出现静电现象。
4. 电荷转移:将静电棒分别与橡皮擦、玻璃棒、铁丝、铝箔接触,观察电荷转移现象。
5. 电荷的排斥和吸引:将带正电的静电球与带负电的静电球靠近,观察电荷的排斥和吸引现象。
6. 电荷的量子性:用绝缘棒将静电球表面的电荷分为两部分,观察电荷的量子性。
五、实验结果与分析1. 摩擦起电:用毛刷摩擦静电球后,静电球表面出现静电现象,表明摩擦可以使物体带电。
2. 接触起电:将静电棒与静电球接触后,静电棒表面出现静电现象,表明接触可以使物体带电。
3. 分离起电:将静电棒与静电球分离后,静电球表面出现静电现象,表明分离可以使物体带电。
4. 电荷转移:将静电棒分别与橡皮擦、玻璃棒、铁丝、铝箔接触后,观察到电荷转移现象,说明不同物体之间的电荷转移能力不同。
5. 电荷的排斥和吸引:将带正电的静电球与带负电的静电球靠近后,观察到电荷的排斥和吸引现象,验证了电荷的异性相吸、同性相斥的特点。
6. 电荷的量子性:用绝缘棒将静电球表面的电荷分为两部分后,观察到电荷的量子性,即电荷只能取整数倍的电子电荷。
幼儿园教案神奇科学探索静电力幼儿园教案:神奇科学探索 - 静电力导语:科学探索是幼儿园教育中重要的一环,它可以激发孩子们的好奇心和求知欲。
本教案以“静电力”为主题,通过有趣的实验和活动,帮助幼儿们理解静电现象并探索其产生和应用。
一、教学目标1. 认识静电,了解静电的概念及基本现象;2. 理解静电产生的原因;3. 进行简单的静电实验,观察和记录实验现象;4. 培养观察、思考和解决问题的能力。
二、教学准备1. 静电球、玩具气球等静电相关实验工具;2. 插屏和图片资料;3. 活动手册和贴纸。
三、教学过程1. 导入通过展示静电球的使用和效果,引起幼儿对静电的兴趣,并设计简短的引导问题启发他们思考:“当你摸了静电球时,会有什么感觉?为什么会这样?”引导幼儿们对静电现象进行初步的猜测和探索。
2. 发现与探索在听取幼儿的猜测后,向他们解释静电的概念,并进行简明扼要的讲解。
然后,通过展示图片等资料,向幼儿介绍静电的基本现象和常见实例,如头发贴在塑料梳子上、纸屑被塑料球吸引等,激发幼儿对静电力的好奇心。
3. 实验探索3.1 第一个实验:舞起来的纸片准备一张纸条,让幼儿把纸片捧在手心,然后用塑料梳子梳头,让头发带上静电,再将头发靠近手掌持纸片的一端,观察纸片的变化。
引导幼儿观察纸片是如何被吸引的,解释静电力的作用。
3.2 第二个实验:吸吮水珠的力量准备一个塑料碗,将其中加满水,并在水面上撒上一些细小的纸屑,然后让幼儿用带有静电的塑料球或塑料梳子靠近水面,观察纸屑的变化。
引导幼儿观察纸屑被吸引上来的过程,解释静电的原理。
4. 总结与延伸通过引导问题,与幼儿一起总结前面实验的观察结果和实验所得结论,再进一步与幼儿探讨静电的产生原因和日常生活中的应用,如吸附灰尘、塑料袋纠缠等。
与幼儿一起分享一些有趣的静电现象和实际应用案例,鼓励幼儿们在日常生活中观察和探索静电力的趣味和应用。
本次教案的活动手册附有简单的静电实验和有关原理的小贴纸,鼓励幼儿在家与家人一起进行实验,亲身体验静电现象。
初中二年级物理理解静电的实验教学方法静电是初中物理中的重要概念,能够帮助学生理解电荷的性质、电荷之间的相互作用以及静电场的形成等内容。
为了提高学生对静电的理解能力,教学方法非常关键。
本文将探讨一些适用于初中二年级物理课堂的静电实验教学方法。
一、实验名称:静电的产生与消除实验目的:通过观察实验现象,让学生了解静电的产生与消除方法。
实验器材:细木棍、塑料棒、宽薄橡皮片、丝线实验步骤:1. 学生将一根木棍固定在桌面上,用塑料棒摩擦橡皮片,然后将橡皮片放在离木棍一定距离的位置上。
2. 学生观察橡皮片的现象,发现它会被木棍吸引并停留在空中。
3. 学生再次用塑料棒摩擦橡皮片,然后将其放在另一根木棍旁边,观察橡皮片的变化。
4. 学生可以发现橡皮片被第二根木棍吸引并停留在另一个位置上。
实验结果:学生通过实验观察到了静电现象的产生和消除。
当橡皮片被摩擦后,带有静电荷,所以被木棍吸引。
当第二根木棍靠近时,带有反向电荷的木棍中和了橡皮片上的电荷,所以橡皮片被另一个木棍吸引。
实验讨论:通过这个实验,学生可以更好地理解静电的产生与消除。
同时,教师可以引导学生思考为什么橡皮片会被木棍吸引,并解释木棍上的静电荷如何与橡皮片上的静电荷相互作用。
二、实验名称:静电力的实验测量实验目的:通过测量不同条件下的静电力,让学生了解静电力的规律。
实验器材:小铁球、尼龙绳、电子秤实验步骤:1. 学生将一根尼龙绳绑在固定的支架上,将小铁球系在尼龙绳上方。
2. 学生调整小铁球和地面之间的距离,并测量距离值。
3. 学生将小铁球摩擦,并再次测量距离值。
4. 学生记录下不同条件下的距离值和重力测量值,计算静电力。
实验结果:学生通过实验测量得到了不同条件下的静电力数值,并观察到了静电力的规律。
他们可以发现,当小铁球和地面之间的距离增加时,静电力减小;当小铁球由于摩擦带有静电荷时,静电力增加。
实验讨论:通过这个实验,学生可以对静电力有具体的认识,并了解静电力与距离、静电荷之间的关系。
科学实验探索静电的力量一、引言静电是自然界中一种普遍存在的现象,它的力量在我们日常生活中无处不在,例如在冬天脱下帽子,头发会被静电吸附;在使用塑料袋的时候,我们会感受到静电引力和排斥力的作用等等。
本文通过一系列科学实验,探索静电的力量及其相关原理。
二、静电的实验探索1. 实验一:电荷生成材料:橡皮球、粘毛器、丝绸布步骤:(1) 用丝绸布摩擦橡皮球,使橡皮球带负电荷;(2) 将带负电荷的橡皮球靠近粘毛器,观察是否能吸附粘毛器上的毛发。
实验结果:橡皮球具有负电荷,能够吸附粘毛器上的毛发。
这是因为橡皮球在与丝绸布摩擦的过程中,橡皮球上的电子与丝绸布发生了转移,导致橡皮球带负电荷。
2. 实验二:静电排斥力材料:两个橡皮球、绳子步骤:(1) 将一个橡皮球带正电荷,将另一个橡皮球带负电荷;(2) 用绳子连接两个橡皮球,观察它们之间的相互作用。
实验结果:两个橡皮球之间会发生排斥作用,它们互相推开。
这是因为同性电荷之间存在静电排斥力,正电荷与正电荷之间或负电荷与负电荷之间会互相推斥。
3. 实验三:静电吸附力材料:橡皮球、塑料杯步骤:(1) 用丝绸布摩擦橡皮球,使橡皮球带负电荷;(2) 将橡皮球靠近塑料杯口,观察橡皮球是否能够被吸附在塑料杯上。
实验结果:橡皮球能够被塑料杯吸附住。
这是因为橡皮球带负电荷,而塑料杯带正电荷,正负电荷之间存在静电吸引力,导致橡皮球被吸附在塑料杯上。
三、静电力量的应用1. 静电除尘静电除尘是利用静电力量排斥作用的原理,将带有电荷的物体与粉尘颗粒相接触,以吸附和清除空气中的微尘。
这种技术被广泛应用于电子制造、印刷等领域。
2. 静电喷涂静电喷涂利用静电吸引力的原理,将带有电荷的喷雾颗粒静电吸附于目标物体表面,从而实现均匀涂覆和节约涂料的效果。
这种技术被广泛应用于汽车制造、家具制造等行业。
3. 静电发电静电发电是一种利用静电能转化为电能的技术。
通过将带有正负电荷的材料分离,使电荷在导体中流动,从而产生电场和电势差,最终转化为电能。
小学科学活动探索物体的静电静电是指物体中存在的带电状态。
在小学科学教育中,探索物体的静电是一项很有趣的活动。
通过这个活动,学生可以了解静电的基本原理,并通过实践来观察和探索物体之间的静电现象。
下面我将介绍一些适合小学生的科学活动,帮助他们深入了解静电。
实验一:静电引力材料:塑料棒、小塑料片、纸片、绳子、吸铁石步骤:1.将塑料棒握在手中,用力擦拭头发数次,使其带有静电。
2.把带静电的塑料棒靠近小塑料片,观察它们之间是否会产生吸引力。
3.重复以上步骤,使用不同的物体进行观察,例如纸片和绳子。
观察结果:当带有静电的塑料棒靠近小塑料片时,它们之间会产生吸引力。
同样,带有静电的物体还会对纸片和绳子产生吸引力。
结论:实验结果表明,带有静电的物体之间会产生吸引力。
这是由于物体带有电荷,在靠近时会相互吸引。
这可以解释为什么我们在冬天穿的羊毛衣服会被衣服上的纤维吸引,或是在干燥的天气里用塑料梳子梳头发会有一种粘在一起的感觉。
实验二:静电排斥材料:塑料棒、小纸片、纸夹、吸铁石步骤:1.将塑料棒握在手中,用力擦拭头发数次,使其带有静电。
2.将带有静电的塑料棒靠近小纸片,观察它们之间是否会产生排斥力。
3.将带有静电的塑料棒靠近纸夹的两端,观察它们之间是否会产生排斥力。
4.重复以上步骤,使用吸铁石进行观察。
观察结果:当带有静电的塑料棒靠近小纸片时,它们之间会产生排斥力。
同样,带有静电的塑料棒也会对纸夹和吸铁石产生排斥力。
结论:实验结果表明,带有相同电荷的物体之间会产生排斥力。
这是因为电荷相同的物体具有相同的电荷类型,所以它们会互相排斥。
这也可以解释为什么我们在穿着塑料鞋时走在地毯上,我们的手会被金属物体所排斥。
通过以上两个实验,小学生可以观察和探索物体之间的静电现象,并且了解到静电可以产生吸引力和排斥力。
这些活动有助于培养学生的实践能力和科学思维,同时激发他们对科学的兴趣。
总结:静电是小学科学教育中重要的一部分,与学生日常生活密切相关。
学科:物理学段:高二选修3-1 学生姓名教师联系电话:教学内容认识静电、探究静电力教学目标1、了解静电现象及应用、探究起电方法及特点2、知道电荷量及其单位并理解电荷守恒定律3、掌握库仑定律的内容及其应用;教学重、难点1、电荷守恒定理2、利用电荷守恒定律分析解决相关问题3、掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定1.两种电荷:自然界中只存在两种电荷.(1)正电荷:用________摩擦过的________所带的电荷叫做正电荷.(2)负电荷:用________摩擦过的________所带的电荷叫做负电荷.2.电荷间的相互作用规律:______电荷相互排斥,________电荷相互吸引.3.起电的方式:常见的起电方式有:__________、__________、__________.[问题延伸]1.接触起电:一个物体带电时,电荷之间会相互排斥,如果______另一个导体,电荷会______到这个导体上,使这个导体也带电,这种方式称为接触起电.2.感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电.感应起电有严格的操作步骤,如图甲、乙所示.(1)使带电体C(如带正电)靠近相互接触的两导体A、B.(2)保持C不动,用绝缘工具分开A、B.(3)移走C,则A带负电,B带正电.温馨提示:如果先移走C,再分开A、B,那么原来A、B上感应出的异种电荷会立即中和,不会使A、B带电.二、电荷守恒定律1. 验电器的用途是什么?2.什么是中和?中和能否理解为“消失”?3.物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?电荷是通过摩擦创造的吗?注意:等量的异种电荷完全抵消的现象叫做中和,“中和”仅是指一个物体内的正、负电荷数相等,该物体整体上不显电性(电中性),并不是正、负电荷相遇而消失(仅存在于物体内).每天浏览5分钟,有时候进步就这么简单!!!注意:物质由原子组成,而原子则由原子核(质子和中子)和核外电子构成,原子核的正电荷数量与电子的负电荷的数量一样多,所以整个原子对外界表现为电中性.摩擦起电的原因:在两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电.通过以上分析可知,电荷不是由摩擦创造出来的.[要点提炼]1.电荷量:________叫电荷量,其国际单位是________,简称__________,用符号______表示.2.元电荷:是电子所带的________,用e表示,e=__________C.这是科学实验发现的最小电荷量.所有带电体的电荷量都是e的________.3.电荷守恒定律:电荷既________,也__________,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一部分.在转移的过程中,电荷的________保持不变.[问题延伸]1.感应起电的原理:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互________或________,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带________电荷,远离的一端带______电荷,这种现象叫做静电感应.利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电.2.常见的起电方式有摩擦起电、感应起电和接触起电,三种起电方式的实质都是____________.3.电荷守恒定律中的“代数和”等于__________.4.接触起电中电荷是如何分配的?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.例1、如图所示,挂在绝缘细线下的轻质小球,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变式训练1:A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A之间都是相互吸引的,如果A带正电,则( ) A.B、C都带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C两球中必有一个带负电,另一个不带电D.B、C两球均不带电例2、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、C中两对金箔都分别带异种电荷变式训练2、如图所示,A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C球带正电,A、B两个完全相同的枕形导体不带电.试问:(1)如何使A、B都带等量正电?(2)如何使A、B都带等量负电?(3)如何使A带负电B带等量的正电?例3、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量6.4×10-9C和-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?变式训练3、有三个相同的金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×10-5 C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=________ C,q B=________ C,q C=________ C.【随堂演练】1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )A.元电荷就是电子B.元电荷就是质子C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D.元电荷就是自由电荷的简称2.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是( )A.摩擦起电说明电荷可以被创造B.摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上C.感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一个物体上D.感应起电是电荷在同一物体上的转移3.如图所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是( )A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动4.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的( )A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C一、点电荷要点提练1.点电荷是只有电荷量,没有________和________的理想化模型.2.带电体看成点电荷的条件:当带电体间的______比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做点电荷.二、库仑定律1.库仑定律:在真空中两个点电荷之间的作用力,跟它们的____________成正比,跟它们间的________的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.库仑定律的适用条件是:(1)__________;(2)__________. 3.库仑定律的公式为F =____________. [问题延伸]有人根据F= k q 1q 2r2推出当r →0时,F →∞,正确吗?答案 从数学角度分析似乎正确,但从物理意义上分析却是错误的,因为当r →0时,两带电体已不能看做点电荷,库仑定律不再适用了.例1 两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q 1和q 2,当两球心相距3R 时,相互作用的静电力大小为( )A .F =k q 1q 2(3R )2B .F >k q 1q 2(3R )2C .F <k q 1q 2(3R )2D .无法确定变式训练1 下列关于点电荷的说法正确的是( )A .点电荷可以是带电荷量很多的带电体B .带电体体积很大时不能看成点电荷C .点电荷的带电荷量可能是2.56×10-20 CD .一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定例2 两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F ,两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( )A .112FB .34FC .43F D .12F变式训练2A 有三个完全一样的球A 、B 、C ,A 球带电荷量为7Q ,B 球带电荷量为-Q ,C 球不带电,将A 、B 两球固定,然后让C 球先跟A 球接触,再跟B 球接触,最后移去C 球,则A 、B 两球间的作用力变为原来的多少?变式训练2B 两个完全相同的均匀带电小球,分别带电量q 1=2C 正电荷,q 2=4C 负电荷,在真空中相距为r 且静止,相互作用的静电力为F 。
力的图示教案:探讨静电力的作用」初中物理课程中,我们学习到了很多关于力的理论和应用,其中静电力也是其中之一。
静电力是由于静电荷在空间中的存在而产生的力,它是一种电场力的体现。
今天我们将通过制作力的图示教案,来探讨静电力的作用。
一、教学目标1.帮助学生了解力的作用及其表现形式;2.了解静电荷的概念及其特性;3.探究静电力的表现形式及其作用。
二、教学准备1.带电体和一些小纸片;2.一些不同的电荷杆;3.电场力图示制作工具(可选)。
三、教学步骤1.定义静电荷在教学过程中应先对静电荷进行定义:静电荷是物体表面所带的电荷,它们的大小以及符号可以被我们测量和记录下来。
2.讲解力的表现形式接下来,介绍力的表现形式,即力的矢量图和作用力的示意图。
通过这些图示,学生将更好地理解力的力量、方向和形式。
3.探讨静电力的表现形式引入静电力,介绍静电力的产生原理和表现形式,并选取一些不同的电荷杆展示静电力的表现形式。
可以通过引导学生制作电场力图示,让学生更直观地体验静电力的作用。
4.实验演示接下来,进行一些实验演示:选取一些带电体和小纸片,然后将带电体放在指定的位置,并观察小纸片的运动方向和速度的变化。
在实验过程中,可以探讨不同距离和磁力的变化如何影响静电力的作用。
5.总结总结本节课的重要内容、梳理学生的思路和观点,并回顾课程的重点与难点。
鼓励学生进行总结和思考,以加深对静电力的理解和掌握。
四、教学效果通过制作力的图示教案,可以帮助学生更清晰地理解静电力的原理和表现形式。
通过实验演示,学生可以更好地体验静电力的作用,增强实践能力和探究能力。
五、课后作业1.完成本节课的笔记;2.通过资料的查找和整理,了解静电力在生活中的应用和作用;3.整理电场力图示,总结静电力的表现形式。
星火教育一对一辅导教案学生姓名性别年级高二学科物理授课教师温老师上课时间2015年09月05日第(1)次课共()次课课时:3课时教学课题认识静电、探究静电力教学目标 1.静电现象及其成因,三种起电方式及其物理实质,元电荷,电荷守恒定律。
2.点电荷的概念,库仑定律,静电力常量,库仑定律的应用。
教学重点与难点重点: 1.静电现象及其成因,三种起电方式及其物理实质,元电荷,电荷守恒定律。
2.点电荷的概念,库仑定律,静电力常量,库仑定律的应用。
难点: 1.电荷,元电荷,电荷守恒定律。
2.点电荷的概念,库仑定律,静电力常量,库仑定律的应用。
教学过程一、认识静电概念理解:1.人们经过大量的实验发现:自然界中只存在_____种电荷.习惯上用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做________.同种电荷相互排斥,异种电荷相互_______.2.物体所带的电荷一般是不同的,电荷的多少叫做________,单位是______,符号是______,正电荷的电荷量用______来表示,负电荷的电荷量用_______来表示.等量的异种电荷完全抵消的现象叫做_______.3.电荷守恒定律:电荷既不能______,也不能______,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一个部分.考点一静电的产生(物体起电的三种方式)1.摩擦起电:当两个不同的物体互相摩擦时,束缚电子能力弱的物体的部分电子往往会转移到另一个物体上,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电,这就是摩擦起电.例1.玻璃棒和丝绸摩擦后,玻璃棒和丝绸分别带了电荷,这是因为()A.丝绸中的部分电子转移到玻璃棒上B.丝绸中的质子转移到玻璃棒上C.玻璃棒中的部分电子转移到丝绸上D.玻璃棒中的原子转移到丝绸上变式1. 关于摩擦起电,下列说法正确的是()A.用梳子和头发摩擦后能够吸引轻小物体,因为摩擦使梳子带电B.摩擦后梳子带电而头发就不带电了C.摩擦起电产生了电荷,使自然界中的电荷数增加了D.摩擦起电的本质是电荷发生了转移2.感应起电:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带______电荷,远离的一端带______电荷,这种现象叫做静电感应.利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电.例2.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )例3:如图所示,导体AB 与地面绝缘,将带正电的物体C 靠近AB ,用手接触一下B 端,放开手再移去C ,则此时AB 带______电,若用手接触一下A 端,放开手再移去C ,则此时AB 带______电。
3.接触带电:一个物体带电时,电荷之间会相互排斥,如果接触另一个不带电的导体电荷会转移到这个导体上,使不带电的导体带上电荷的方法.变式2.把一个带正电的金属球A 跟同样的但不带电的金属球B 相碰,碰后两球带等量的正电荷,这是因为( )A .A 球的正电荷移到B 球上 B .B 球的正电荷移到A 球上C .A 球的负电荷移到B 球上D .B 球的负电荷移到A 球上考点二 元电荷与电荷守恒定律1.元电荷:元电荷又称“基本电量”.由实验测定的自然界存在的最小电量.物理学的基本常数之一.基本电荷e =1.6×10-19 C ,是一个电子或一个质子所带的电量,任何带电体的电荷量都是e 的整数倍.因此e 被称为元电荷.2.电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一部分.在转移的过程中,电荷的________不变.例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2/3e ,d 夸克带电量为-1/3e ,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 夸克组成接地问题处理;接地的某导体与地球组成一个新的导体,在感应起电时,该导体为近带电体端感应出与带电体不同性质的电荷地球为远带电体端感应出与带电体形同性质的电荷变式3.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述不正确的是()A.把质子或电子叫元电荷B.1.60×10-19 C的电量叫元电荷C.电子带有最小的负电荷,其电量的绝对值叫元电荷D.质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元电荷例4.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,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,接触后两球的电荷量之比为__________.(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量之比为__________.针对练习:一、单项选择题1.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C2.导体A带有5q的正电荷,另一完全相同的导体B带有1q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则导体B的带电荷量为()A.-q B.q C.2q D.4q3.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中的质子数将()A.增加B.减少C.不变D.先增加后减少4.如图,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,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.枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动二、不定项选择题5.关于带电,下列说法正确的是()A.有的物体内部有电荷,有的物体内部没有电荷,所以有带电的物体,也有不带电的物体B.物体不带电是因为所带的正电荷数目和负电荷数目相等C.自然界只有两种电荷,正电荷和负电荷D.我们可以通过某一种方法创造电荷6.有一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上的静电荷几乎不存在,这说明()A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电荷转移走了D.该现象是由于电子的转移引起的,仍然遵守电荷守恒定律7.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是()A.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.感应起电现象说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D.感应起电现象说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了8.如下图所示,挂在绝缘细线下的轻质小球,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第8题图第9题图9.如图所示,带有绝缘柄的导体A和B接触后放在地面上,在导体A的左边附近放一带有绝缘柄的正电荷Q,则()A.A的左端带负电B.B的右端带负电C.导体AB都带负电D.导体AB都带正电三、非选择题10.验电器A的金属箔带有负电荷,验电器B的金属箔带有等量的正电荷,当用金属杆架在两个验电器的金属球上时,金属杆中的瞬间电流方向是由_______到_______.负电荷由______到_______.这时发生_________现象.11.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=6.4×10-9 C,Q B=-3.2×10-9 C,让两绝缘金属小球接触,在接触的过程中,电子如何转移并转移了多少?探究静电力概念理解:1.库仑通过定量的实验研究,在1785年发现下述规律:在真空中两个________之间的作用力,跟它们的_________的乘积成_________,跟它们间的________的二次方成反比.作用力的方向在它们的连线上.电荷之间的这种作用力称__________,又叫做__________.2.中学阶段库仑定律的适用条件是__________中的___________.考点一点电荷的理解1.点电荷:点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化的模型,类似于力学中的质点,实际并不存在.2.带电体视为点电荷的条件:当带电体的大小比起它到其他带电体的距离小得多时,以致带电体的形状和电荷在它上表面的分布可以忽略不计时,此时带电体可视为点电荷.3.一个带电体能否视为点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状来确定.例1.关于点电荷的说法,正确的是()A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体可看成点电荷D.一切带电体都可以看成点电荷考点二库仑定律1.内容:在真空中两个点电荷之间的作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们间的距离的二次方成反比.作用力的方向在它们的连线上.2.公式:F=221 r qkq用q1、q2表示两个点电荷的电荷量,用r表示它们之间的距离,F表示它们之间的静电力,其中静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2.3.适用条件:①真空;②点电荷.4.静电力的大小和方向.(1)大小的计算:利用库仑定律计算大小时,不必将表示电性的正负号代入公式,只代入q1、q2的数值.(2)方向:利用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引来判断.5.库仑定律与万有引力定律的比较.万有引力定律库仑定律 不同点只有引力既有引力又有斥力 天体间表现明显微观带电粒子间表现明显 都是场力万有引力场 电场 公式F =G F =k 条件两质点之间两点电荷之间例2.真空中有两个点电荷Q 和q ,它们之间的库仑力为F ,下面哪些做法可以使它们之间的库仑力变为1.5F ( )A .使Q 的电荷量变为2Q ,使q 的电荷量变为3q ,同时使它们之间的距离变为原来的2倍B .使每个点电荷的电荷量都变为原来的1.5倍,使它们之间的距离也变为原来的1.5倍C .使其中一个点电荷的电荷量变为原来的1.5倍,使它们之间的距离也变为原来的1.5倍D .保持电荷量不变,使它们之间的距离变为原来的倍变式1.两个相同的金属小球,其电荷量之比为1∶7,相距较远,且表现为引力,两者相互接触后再放回原来的位置,则它们之间的库仑力为原来的( )A . 74B .73C .79D .716 变式2.设有一带电荷量为q 的金属圆环,圆环的半径为R ,如果在圆环的圆心上放置一个带电荷量为Q 的点电荷,则Q 受到圆环的作用力为( )A .0B .kC .kD .无法确定例3.两个电荷量分别为Q 和4Q 的负电荷a 、b ,在真空中相距为L ,如果引入另一个点电荷c ,正好能使这三个点电荷都处于静止状态,试确定电荷c 的位置、电性及电荷量.针对练习:一、单项选择题1.下列说法中正确的是( )A .点电荷就是体积很小的带电体B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C .根据公式F =k q 1q 2r 2,当r →0时,F →∞D .静电力常量的数值是由实验得出的2.设某个星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km 处的地方,又若将同样的电子粉尘带到距星球表面3 000 km 处的地方相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘( )A .向星球下落B .仍在原处悬浮C .推向太空D .无法判断3.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P 1、P 2、P 3等位置,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4.两个半径为r 的带电球所带电荷量分别为Q 1和Q 2,当两球心相距3r 时,相互作用的静电力大小为( )A .F =kQ 1Q 2()3r 2B .F >kQ 1Q 2()3r 2C .F <kQ 1Q 2()3r 2D .无法确定二、不定项选择题5.对于库仑定律,下列说法正确的是( )A .库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B .两个带电小球即使相距非常近,不能用库仑定律C .相互作用的两个点电荷,无论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D .当两个半径为r 的带电金属球中心相距为4r 时,对于它们之间的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量6.如图所示,把一个带电小球A 固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B .现给B 球一个沿垂直AB 方向的水平初速度v 0,B 球将( )A .若A 、B 为异种电性的电荷,B 球一定做匀速圆周运动B .若A 、B 为异种电性的电荷,B 球可能做加速度与速度均变小的曲线运动C .若A 、B 为同种电性的电荷,B 球一定做远离A 球的变加速曲线运动D .若A 、B 为同种电性的电荷,B 球的动能一定会减小7.关于库仑定律的公式F =k Q 1Q 2r 2,下列说法中正确的是( )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 .当真空中的两个点电荷间的距离r →0时,它们之间的静电力F →∞C .当两个点电荷之间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了D .当两个点电荷之间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律公式就不适用了8.半径相同的两个金属小球A 、B 带有等量电荷(可视为点电荷),相隔一定距离,两球之间的相互作用力大小为F ,现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开,这时A 、B 两球之间的相互作用力可能为( )A .吸引力,18FB .吸引力,14FC .排斥力,38FD .排斥力,34F9.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,线速度越大三、非选择题10.相距为L 的点电荷A 、B 带电量分别为+4Q 和-Q ,如图所示,今引入第三个点电荷C ,使三个点电荷都处于平衡状态,则C 的电量为________,放置在________.11.真空中有两个相距1 m 带电荷量相等的点电荷,它们间的静电力的大小为3.6×10-4 N ,求每个点电荷的电荷量是多少?它是元电荷的多少倍?(静电力常量k =9.0×109 N·m 2/c 2)12.如图所示,一个挂在丝线下端带正电的小球B,静止在图示位置.若固定的带正电小球A 的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中.试求A、B两球间的距离r.课堂小结一、三种起电方式摩擦起电感应起电接触起电产生摩擦靠近接触现象等量异种电荷两端出现等量异种电荷,“近异远同”导体带上与带电体相同电性电荷原因电子得失电子受吸引而靠近或排斥而远离自由电荷发生转移举例摩擦后毛皮和橡胶棒分别带上等量的正电荷负电靠近带电体的导体两端带有等量异种电荷验电器的工作原理实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移二、外形完全相同的两个金属小球的电荷转移规律1.若两个小球各带同种电荷q1、q2,两者接触后再分开,每个小球带电荷量为:________.2.若两个小球带异种电荷q1、q2,两者接触后再分开,每个小球带电荷量为:________.三、三个自由点电荷的平衡问题:(1)条件:每个点电荷受到的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.课后作业1.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是()A.带有等量异种电荷B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷D.一个带电,另一个不带电2.如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,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,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.先把A、B分开,再把C移去,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3.两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电荷量,两球心相距90cm,相互作用力的大小为F,现将它们碰一下后,放到两球心间相距3cm处,则它们之间的相互作用力变为()A、3000FB、1200FC、900FD、无法确定5.两个被束缚住的带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q,相距0.4m,如果引进第三个带电小球,使它处于平衡状态,这个小球应当放在什么位置?若保持第三个小球的位置不变,解除另外两个小球的束缚,使三个小球都能处于平衡状态,则对三个小球的电荷量有什么要求?6.如图所示,真空中两个相同的小球带有等量同种电荷,质量均为0.1g,分别用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的一点,当平衡时B球偏离于平衡位置60°,A球的悬线竖直且A球与绝缘墙壁接触.求:(1)每个小球的带电量; (2)墙壁受到的压力; (3)每条细线的拉力.。