鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 静电的产生及其微观解释课堂教学课件ppt

这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 静电的产生及其微观解释课堂教学课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了课前自主学习，静电感应，带电体，原子结构如图所示，电荷的总量，课堂合作探究等内容，欢迎下载使用。

一、静电的产生任务驱动　用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒都可以使物体带电，那么，玻璃棒和橡胶棒分别带什么电荷？ 提示：玻璃棒带正电，橡胶棒带负电。
1.三种起电方式(1)摩擦起电：通过_____的方式使物体带电。(2)接触起电：通过与带电体_____的方式使物体带电。(3)感应起电：通过_________使物体带电。2.两种电荷及其相互作用(1)两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带_____，用毛皮摩擦过的橡胶棒带_____。(2)相互作用：同种电荷相互_____，异种电荷相互_____。3.静电感应：导体因受附近_______的影响而带电的现象。
二、产生静电的微观解释任务驱动　当一个带电体去靠近一个导体时，就可以使这个导体带上电，我们知道这就是感应起电，那么起电的原因是什么？提示：带电体靠近导体时，导体中的自由电子会受到带电体上电荷的作用，向靠近或远离带电体的方向移动。近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷。
2.电荷守恒定律电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。在任何转移的过程中，___________不变。3.物体带电的实质物体带电的实质是_____的转移。
主题一　三种起电方式的比较【实验情境】情境1　图甲所示，将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近(不接触)验电器的金属球上。情境2　图乙所示，保持橡胶棒的位置不动，用手接触验电器的金属球。
【问题探究】(1)甲图中，会观察到什么现象？为什么会出现这种现象？提示：金属箔片张开，原因是发生了静电感应现象。(2)乙图中，会观察到什么现象？为什么？提示：金属箔片闭合，验电器上的电通过手导走。(3)若乙图中，先把手移开，再把橡胶棒移开，又会观察到什么现象？提示：金属箔片张开。
【结论生成】　三种起电方式比较(科学思维)
【典例示范】如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，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上的金属箔片都不张开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
【解析】选B。C移近A时，带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端积累了正电荷，其下部贴有的金属箔片，也分别带上了与A、B同种性质的电荷。由于同种电荷间的斥力，所以金属箔片都张开，A错。C靠近后保持不动，把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量的异种感应电荷，此时即使再移走C，因A、B已经绝缘，所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开，B正确。先移走C，再把A、B分开，移走C后A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下吸引中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C错。先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，箔片都不会张开，D错。
【规律方法】感应起电的判断方法(1)带电体靠近导体时，靠近带电体的近端带异种电荷，远离带电体的远端带同种电荷。(2)凡遇到接地问题时，该导体与地球组成一个导体，则该导体为近端物体，带异种电荷，地球为远端物体，带同种电荷。
【探究训练】1.(多选)两个原来不带电的物体甲和乙，相互摩擦后，下列情况中可能发生的是(　　)A.甲带正电荷，乙带等量负电荷B.甲带负电荷，乙带等量正电荷C.甲和乙都带等量正电荷D.甲和乙都带等量负电荷
【解析】选A、B。原来不带电的甲、乙两物体相互摩擦后，若电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，A说法正确；原来不带电的甲、乙两物体相互摩擦后，若电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，B说法正确；原来不带电的甲、乙两物体相互摩擦后，甲和乙不可能都带等量的正电荷，也不可能都带等量的负电荷，C、D说法错误。
2.(多选)如图所示，将用毛皮摩擦过的带负电的橡胶棒，移近或接触两个不带电的导体球，开始时两导体球互相接触且对地绝缘，下列说法正确的是(　　)
A.毛皮与橡胶棒摩擦时，橡胶棒上的正电荷转移到毛皮B.橡胶棒移近甲球，甲球带正电，乙球带负电，移走橡胶棒，两球都不再带电C.橡胶棒移近甲球，甲球带正电，乙球带负电，分开两球再移开橡胶棒，甲球带正电，乙球带负电D.橡胶棒与甲球接触一下移开，再分开两球，甲球带负电，乙球带正电
【解析】选B、C。橡胶棒与毛皮摩擦时，是毛皮上的电子转移到橡胶棒，而使橡胶棒带负电，A错误；橡胶棒靠近甲球时，发生感应起电，甲球带正电，乙球带负电，移走棒后，两球上的电荷中和，都不带电，若先移开两球再移走橡胶棒，两球上的电荷不能中和，甲、乙两球仍带电，故B、C正确；橡胶棒与甲球接触，是接触起电，两球都带上负电荷，分开两球，仍都带负电，D错误。
【补偿训练】如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，枕形导体两端带上异种电荷，则以下说法正确的是(　　) A.闭合S1，有电子从枕形导体流向大地B.闭合S2，有电子从枕形导体流向大地C.闭合S1，有电子从大地流向枕形导体D.闭合S2，没有电子通过S2
【解析】选C。在S1、S2都闭合前，对于枕形导体，它的电荷是守恒的，a、b出现的负、正电荷等量。当闭合S1、S2中的任何一个以后，便把导体与大地连通，使大地也参与了电荷转移。因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统电荷守恒。由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处感应出等量的正电荷，因此，无论闭合S1还是S2都有电子从大地流向导体，故选C。
主题二　产生静电的原因分析【生活情境】梳过头发的塑料梳子可以吸引轻小的纸片
【问题探究】梳子吸引轻小纸片的原因是什么？提示：当摩擦后带电的梳子靠近纸片时，纸片在梳子所带电荷的影响下，会出现电介质的极化现象。因为靠近梳子端的极化电荷与梳子所带电荷是异种电荷，它们之间相互吸引，所以轻小纸片便被梳子吸引过去了。
【结论生成】电荷守恒定律的分析(物理观念)(1)“中性”“中和”的本质电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为0，对外不显电性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时，正负电荷代数和为0。(2)“总量”含义：指电荷的代数和。(3)起电过程中电荷变化不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷。本质都是电荷发生了转移，也就是物体所带电荷的重新分配。
(4)守恒的广泛性电荷守恒定律与能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵循的规律。
【典例示范】有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B，分别带有电荷量QA=6.4×10-9 C，QB=-3.2×10-9 C，让两绝缘金属球接触。在接触后，A、B带电荷量各是多少？此过程中电荷发生了怎样的转移，转移了多少？【解析】当两球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配。由于两球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两球带电荷量QA′=QB′= C=
1.6×10-9 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QB′的正电荷。这样，共转移的电子电荷量为：ΔQ=QB-QB′=(-3.2×10-9-1.6×10-9) C=-4.8×10-9 C。答案：均为1.6×10-9 C　电子由B球转移到了A球，转移了-4.8×10-9 C
【探究训练】1.(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电荷1.6×10-15 C，丙物体带电荷量的大小为8×10-16 C。则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是(　　)A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC.丙物体一定带有正电荷8×10-16 CD.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C
【解析】选A、D。由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子带1.6×10-15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10-15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10-15 C-8×10-16 C=8×10-16 C，故A、D正确。
2.A、B两物体均不带电，相互摩擦后A带负电荷，电荷量大小为Q，则B的带电情况是(　　)A.带正电荷，电荷量大于QB.带正电荷，电荷量等于QC.带负电荷，电荷量大于QD.带负电荷，电荷量等于Q【解析】选B。A、B两物体均不带电，相互摩擦后A带负电荷，电荷量大小为Q，根据电荷守恒定律得B的带电情况是带正电荷，电荷量等于Q，故A、C、D错误，B正确。
【补偿训练】1.电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为(　　)A.灰尘的自然堆积B.玻璃有极强的吸附灰尘的能力C.电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘D.电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘 【解析】选D。应明确该现象是一种静电现象，即电视机工作时，屏表面由于有静电而吸附灰尘，即D正确。
2.导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电量为(　　)A.-q　　　　B.q　　　　C.2q　　　　D.4q【解析】选C。两带电体带异种电荷，接触后先将电量中和，故接触后两带电体带电总和为：5q-q=4q，当两带电体分开后，将总量平分，所以将两导体接触一会后再分开，则B导体的带电量为2q。故选C。