第一节 认识静电
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.知道自然界中的两种电荷及三种起电方式.2.掌握电荷守恒定律.3.知道电荷量及元电荷的概念.
科学探究:了解验电器的构造、原理,并借助验电器感受摩擦起电、感应起电的过程.
科学思维:知道三种起电方式的实质是相同的,会用电荷守恒定律分析问题.
一、起电方法的实验探究
1.判断物体是否带电的依据:物体具有了吸引轻小物体的性质,我们就说它带了电,或有了电荷.
2.电荷的电性及相互作用:
(1)电性
①用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;
②用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷.
(2)电荷间的作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
3.三种起电方法:
(1)如图1,两物体带上等量的异(选填“同”或“异”)种电荷.
图1
(2)如图2,物体带上与带电体电性相同(选填“相同”或“相反”)的电荷.
图2
(3)如图3,一个带电体靠近导体时,导体近端感应出异种电荷,远端感应出同种电荷.
图3
二、电荷守恒定律
1.电荷量:
(1)电荷量:物体所带电荷的多少叫做电荷量.
(2)国际单位:库仑,简称库,用符号C表示.正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值.
(3)中和:等量的异种电荷完全抵消的现象.
(4)元电荷:最小的电荷量,用符号e表示.e=1.6×10-19_C.
(5)电荷量的不连续性:任何带电体的电荷量都是e的整数倍.
2.电荷守恒定律:
(1)内容: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个部分.在转移过程中,电荷的代数和不变.
(2)适用范围:电荷守恒定律不仅在一切宏观物理过程中成立,而且也是一切微观物理过程所普遍遵守的规律.
1.判断下列说法的正误.
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为正电荷从丝绸转移到玻璃棒上.(×)
(2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程.(√)
(3)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷,说明通过摩擦可以创造电荷.(×)
(4)某一带电体的电荷量可能等于5×10-19C.(×)
2.带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB,如图4所示,A端将带________电,B端将带________电.
图4
答案 负 正
一、三种起电方式
(1)带正电的物体A与不带电的物体B接触,使物体B带上了什么电荷?在这个过程中电荷是如何转移的?
(2)如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的.
①把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片有什么变化?
②这时把A和B分开,然后移去C,金属箔片又有什么变化?
③再让A和B接触,又会看到什么现象?
答案 (1)正电荷,在这个过程中,有电子从物体B转移到物体A,物体B中电子数量减少,因此带正电.
(2)①C移近导体A,两侧金属箔片都张开;
②金属箔片仍张开,但张角变小;
③金属箔片都闭合.