物理必修 第三册第一节 静电现象精品课件ppt
展开1. 知道电荷、电量、元电荷的概念,进一步形成物质观念;2. 通过科学探究实验,知道常用的起电方式,培养学生发现问题,解释现象,得出结论的科学素养;3. 能正确表述电荷守恒定律,会用原子结构和电荷守恒的知识分析解释静电现象,提高科学论证和探索科学本质的素养;4. 能用物理知识解释静电现象,培养学生理论联系实际的态度。
你见过静电现象吗?试举例跟同学们分享一下。
冬天干燥,易造成静电现象的发生
1、物体有吸引轻小物体的性质,就说它带了电,或者说带了电荷。
提出问题:有哪些方法能使原来不带电的物体带上电?
【实验与探究】 实验1:如图所示,拿一把塑料直尺在头发上来回摩擦几下,然后将塑料直尺移近碎纸屑堆,观察发生的现象,探究其中的原因。
现象:经摩擦的塑料直尺会吸引碎纸屑。
原因:经摩擦的塑料直尺带上了电而对碎纸屑有了吸引力。
【实验与探究】 实验2:如图所示,将带有绝缘柄的金属小球D先与带电体接触,再与验电器上部的金属球A接触,观察两片金属箔C、C’是否张开。重复多次,观察金属箔张开角度的变化情况,探究其中的原因。
现象:验电器的两片金属箔张开了一定的角度,重复次数越多,两片金箔张开的角度越大。
原因:通过传导,金属小球上的电荷不断传递至两片金属箔。
【实验与探究】 实验3:如图所示,取两个由绝缘体柱支撑着的空心铝罐A和B,起初它们彼此接触且不带电,铝罐A的左端和铝罐B的右端各自安装有两片金属箔。(1)将带电金属小球C移近铝罐A的左侧,观察铝罐A和B各自的两片金属箔有什么变化?
现象:铝罐A和B各自的两片金属箔都张开了相同的角度。
【实验与探究】 实验3:如图所示,取两个由绝缘体柱支撑着的空心铝罐A和B,起初它们彼此接触且不带电,铝罐A的左端和铝罐B的右端各自安装有两片金属箔。(2)金属小球C和铝罐A保持在原来的位置上,手持铝罐B的绝缘体,将其移开,观察铝罐A、B各自的两片金属箔有什么变化?
现象:铝罐A的两片金属箔张开的角度比(1)中的稍大一点;铝罐B的两片金属箔张开的角度比(1)中的稍小一点。
【实验与探究】 实验3:如图所示,取两个由绝缘体柱支撑着的空心铝罐A和B,起初它们彼此接触且不带电,铝罐A的左端和铝罐B的右端各自安装有两片金属箔。(3)把金属小球C和铝罐B轻轻移走,观察铝罐A的两片金属箔又有什么变化?
现象:铝罐A的两片金属箔张开的角度比(2)中的稍小一点
2、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的过程。
3、传导起电:不带电的导体与带电体接触,从而使导体带上电的过程。
4、感应起电:由于受附近带电体影响而引起导体中正负电荷重新分布的现象。
1、电荷量:物体所带电荷数量的多少,简称电量。
2、单位:库仑,简称库,符号是C。
4、电子的电量最早由美国物理学家密立根通过油滴实验测定。任何油滴所带的电量都等于电子或质子所带电量的整数倍。
正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷;
负电荷:用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷。
5、元电荷:一个电子(或质子)所带电量的绝对值,用e表示。
【观测与思考】 手持有机玻璃棒,用力将两块由不同材料制成的起电板快速地摩擦后分开,如图所示。
将其中一块插入箔片验电器上端的空心金属球(注意不要接触金属球),我们可以观察到什么现象? 请解释实验中所发生的现象。
接着抽出这块板,再将两块板互不接触地同时插入空心金属球(同样不接触金属球),我们可以观察到什么现象? 请解释实验中所发生的现象。
1、物质由中性的原子构成,原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子核中的质子与核外电子带等量的异种电荷。
2、内容:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到其他物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。在任何转移的过程中,电荷的总量保持不变。
【思考问题】请用原子结构模型和电荷守恒的知识分析摩擦起电和静电感应实质的异同。
摩擦起电的实质:电子从一个物体转移到另一个物体的过程。
静电感应的实质:在带电体上的电荷的作用下,导体上的正负电荷重新分布,使电荷从导体的一部分转移到另一部分。
【例1】(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
解析:摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电;若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.
【例2】如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B( ) A.不带电 B.带正电 C.带负电 D.不能确定
规律总结:感应起电的判断方法1.当带电体靠近导体时,导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷,如图4甲所示.2.导体接地时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端导体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷,如图乙、丙所示.
【例3】使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的金属箔片张开,如图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )
解析:把带电金属球移近不带电的验电器,会改变验电器上的电荷分布;由于电荷间同性相斥、异性相吸,使得验电器上靠近带电金属球的一端和其电性相反,而远离带电金属球的一端和其电性相同,故选项B正确.
1.如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到“噼啪”的响声,还会看到电火花,这种现象产生的原因是( )A.人身体上产生电流B.接触带电造成的C.摩擦起电造成的D.感应起电造成的
【解析】在干燥的天气中脱毛衣时,毛衣与里面的衣服摩擦,使它们带有异种电荷,电荷放电,发出“噼啪”声,所以属于摩擦起电,故A、B、D错误、C正确。故选C。
2.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.感应起电时,由于带电体和被感应导体不接触,所以一定是产生了电荷D.一对正、负电子接触后,电荷会消失,这种现象叫电子的湮灭
【解析】摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷的转移,A、C错,B对;正、负电子接触是电荷的中和,整体不再显示电性,并不是电荷消失,D错。
3.保护知识产权、抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率甚至给我们的学习带来隐患。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个关键数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列哪个数值( )A.6.2×10-19 C B.6.4×10-19 CC.6.6×10-19 CD.6.8×10-19 C
【解析】任何带电体的带电荷量均是元电荷的整数倍,即是1.6×10-19 C的整数倍,由计算可知,只有B选项中的数值是1.6×10-19 C的整数倍,故B正确。
4.对物体带电现象的叙述,正确的是( )A.物体带电一定是因为具有多余的电子B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程C.物体所带电荷量可能很小,甚至小于eD.电中和是等量异种电荷完全消失的现象
【解析】物体带电可能有多余的正电荷,也有可能有多余的负电荷,故A错误;电荷并不能创生,也不能消失,摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一物体,故B正确;元电荷的电量是最小的带电量,故C错误;电中和是等量的异种电荷完全抵消,而不是消失,故D错误。故选B。
5.如图所示,用起电机使金属球A带上正电荷,并靠近验电器B,则( )A.验电器金属箔片不张开,因为球A没有和球B接触B.验电器金属箔片张开,因为整个验电器都感应出了正电荷C.验电器金属箔片张开,因为整个验电器都感应出了负电荷D.验电器金属箔片张开,因为验电器的下部箔片感应出了正电荷
【解析】把一个带正电的物体A,靠近一个原来不带电的验电器的金属小球,验电器的金属小球由于感应会带上负电荷,金属箔片由于感应会带上正电荷,而整个验电器不带电。所以验电器金箔张开,因为验电器下部箔片带上了正电。故选D。
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