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1、第一章電場(chǎng)第一節(jié)認(rèn)識(shí)靜電第一節(jié)認(rèn)識(shí)靜電1自然界中只存在_種電荷,習(xí)慣上規(guī)定用絲綢摩擦過的玻璃棒帶 _ 電荷 , 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶_ 電荷 同種電荷相互 _ , 異種電荷相互_2物體所帶電荷的多少叫_,在國(guó)際單位制中,單位是_,符號(hào)是_等量的異種電荷完全抵消的現(xiàn)象叫_3電荷守恒定律:電荷既不能_,也不能_,它們只能從一個(gè)物體_到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分_到另一部分在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的代數(shù)和_兩 正 負(fù) 排斥 吸引 電荷量 庫侖 C中和 創(chuàng)造 消滅 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 不變 4下列敘述正確的是()A摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程B接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程C玻璃棒無論和什么物體摩擦都會(huì)帶正電D自然界只存
2、在三種電荷:正電荷、負(fù)電荷和元電荷圖 111B輕小物體 B 被 A 吸引,如圖 111 所示,可能的原因是()A物體 B 帶負(fù)電,A、B 相互吸引BB 不帶電C因物體 B 太輕D以上分析均不對(duì)5(雙選)一絕緣金屬球 A 帶正電,用絕緣絲線懸掛的一個(gè)AB知識(shí)點(diǎn) 1 起電的三種方式1日常生活中,用塑料梳子梳干燥的頭發(fā)時(shí),頭發(fā)會(huì)隨梳子飄起來;在黑暗的地方脫毛衣時(shí)會(huì)看見小火花,聽見“噼啪”聲這些都是什么現(xiàn)象?答案:摩擦起電現(xiàn)象圖 1122如圖 113 所示,A、B 為相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體,起初它們不帶電,在它們的下部貼有金屬箔片,C 是帶正電的金屬小球. 把球 C 移近導(dǎo)體 A 和將 C
3、 與導(dǎo)體 A 接觸,兩種情形下 A、B 上的金屬箔片都會(huì)張開原因是什么?圖 113答案:C 移近異體 A,通過感應(yīng),A、B 上的金屬箔片帶上了異種電荷;C 與導(dǎo)體 A 接觸,通過接觸,A、B 上的金屬箔片帶上了同種電荷3討論:接觸起電、摩擦起電、感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是什么?這三種起電方式中物體所帶電性有何不同?答案:實(shí)質(zhì)相同,都是電荷的轉(zhuǎn)移通過摩擦和感應(yīng)起電的兩帶電物體的電性相反,而接觸起電時(shí),兩帶電物體的電性相同三種起電方式的實(shí)質(zhì)(1)摩擦起電:實(shí)質(zhì)是得失電子;兩帶電物體的電性相反,電量相等(2)感應(yīng)起電:實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體中自由電荷的轉(zhuǎn)移;兩帶電物體的電性近異遠(yuǎn)同(3)接觸起電:實(shí)質(zhì)是自由電荷從一個(gè)物體
4、轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體;兩帶電物體的電性一定相同【例 1 】關(guān)于摩擦起電與感應(yīng)起電,以下說法正確的是()A摩擦起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移,感應(yīng)起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷B摩擦起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷,感應(yīng)起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移C不論摩擦起電還是感應(yīng)起電,都是電荷的轉(zhuǎn)移D以上說法均不正確解析:不論是摩擦起電還是感應(yīng)起電,其帶電的實(shí)質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移,而不是產(chǎn)生電荷,故 C 正確答案:C【觸類旁通】1下列敘述正確的是()A摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程B接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程C感應(yīng)起電時(shí),由于帶電體和被感應(yīng)導(dǎo)體不接觸所以一定是產(chǎn)生了電荷D一對(duì)正、負(fù)電子接觸后,電子會(huì)消失,這種現(xiàn)象叫電子的湮滅解析:摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電都是電
5、荷的轉(zhuǎn)移,A、C 錯(cuò),B 對(duì),電子“湮滅”不是電子的消失,而是一個(gè)正電子結(jié)合一個(gè)負(fù)電子后整體不再顯示電性,D 錯(cuò)B【例 2】把兩個(gè)完全相同的金屬球 A 和 B 接觸一下,再分開一定距離,發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥,則 A、B 兩球原來的帶電情況不可能是 ()A帶有等量異種電荷B帶有等量同種電荷C帶有不等量異種電荷 D一個(gè)帶電,另一個(gè)不帶電解析:當(dāng)兩個(gè)小球分別帶等量異種電荷時(shí),兩球接觸后,都不帶電,不可能相互排斥,故 A 項(xiàng)是不可能的答案:A相互接觸后分開,兩球都帶等量的正電荷,這是因?yàn)?)AA 球的正電荷移到 B 球上BB 球的負(fù)電荷移到 A 球上CA 球的負(fù)電荷移到 B 球上DB 球的正電荷移到
6、A 球上【觸類旁通】2把一個(gè)帶正電的金屬球 A 跟不帶電的同樣的金屬球 BB知識(shí)點(diǎn) 2 元電荷1 電荷量:它表示物體所帶電荷的多少,國(guó)際單位是_,用字母_表示2.元電荷:最小的電荷量叫做元電荷,用 e 表示, e_C所有帶電體的電荷量或者等于_,或者是_3有人說質(zhì)子和電子都是元電荷,這種說法你認(rèn)為對(duì)嗎?子和電子是元電荷答案:質(zhì)子或電子所帶電荷的多少叫元電荷,但不能說質(zhì)庫侖 C 1.601019 ee的整數(shù)倍1帶電體的電荷量不能連續(xù)變化,因?yàn)樽钚〉碾姾闪繛?.601019C.2質(zhì)子及電子所帶電荷量的絕對(duì)值與元電荷相等,但不能說它們是元電荷3電子的電荷量與質(zhì)量的比叫做電子的比荷,電子的比荷為eme
7、1.761011 C/kg.【例 3】(雙選)科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時(shí),為了方便,常常用元電荷作為電荷量的單位關(guān)于元電荷,下列論述正確的是()A把質(zhì)子或電子叫元電荷B1.61019C 的電荷量叫元電荷C電子帶有最小的負(fù)電荷,其電荷量的絕對(duì)值叫元電荷D一個(gè)帶電物體的帶電量為 1.01019 C量 1.61019C 稱為元電荷,不能說質(zhì)子和電子是元電荷,它們所帶電荷量的絕對(duì)值是元電荷所有帶電體的電荷量一定等于 1.610 19 C 或者是 1.61019 C 的整數(shù)倍解析:元電荷不是電荷,它是指電荷所帶的電荷量,電荷答案:BC【觸類旁通】3(雙選)關(guān)于元電荷,下列說法正確的是()CDA
8、任何一個(gè)帶電粒子所帶的電荷都是元電荷B有一個(gè)帶電體的帶電荷量為 205.5 倍的元電荷C元電荷是最小的電量單位D元電荷沒有正負(fù)之分解析:元電荷是最小的電荷量單位,帶電體的電荷量均為元電荷的整數(shù)倍;元電荷只是電荷量的單位,不是帶電粒子,沒有電性之說,故 C、D 正確知識(shí)點(diǎn) 3 驗(yàn)電器的使用如圖 114,用起電機(jī)使金屬球 A 帶上正電,靠近不帶電的驗(yàn)電器的金屬球 B,則驗(yàn)電器金屬箔_(填“張開”或“閉合”),因?yàn)轵?yàn)電器下部箔片都帶上了_電討論:(1)驗(yàn)電器有什么作用?(2)當(dāng)帶正電的金屬球 A 靠近驗(yàn)電器的金屬球B 時(shí),金屬箔張開的原因是什么?當(dāng)帶正電的金屬球 A 與驗(yàn)電器的金屬球 B 接觸時(shí),金
9、屬箔是否張開?圖 114張開 正關(guān)于驗(yàn)電器的使用(1)驗(yàn)電器可以用來判斷物體是否帶電、帶電荷的種類及電荷量的多少(2)當(dāng)帶電體靠近驗(yàn)電器金屬球或接觸驗(yàn)電器金屬球時(shí),驗(yàn)電器的金屬箔都會(huì)張開,但要注意區(qū)分兩種情形驗(yàn)電器所帶電荷的不同(3)靠近和接觸驗(yàn)電器金屬球都可以判斷其是否帶電,前者發(fā)生的是靜電感應(yīng)現(xiàn)象,后者是因?yàn)閹щ婓w和驗(yàn)電器之間發(fā)生了電荷的轉(zhuǎn)移【例 4】(雙選)如圖 115 所示,有一帶正電的驗(yàn)電器,當(dāng)一帶絕緣柄的金屬球 A 靠近驗(yàn)電器的小球 B(不接觸)時(shí),驗(yàn)電器的金屬箔張角減小,則()A金屬球 A 可能不帶電B金屬球 A 可能帶負(fù)電C金屬球 A 可能帶正電D金屬球 A 一定帶負(fù)電圖 11
10、5解析:驗(yàn)電器的金屬箔之所以張開,是因?yàn)樗鼈兌紟в姓姾桑N電荷相互排斥,張開角度的大小決定于兩金屬箔所帶電荷量的多少如果 A 球帶負(fù)電,靠近驗(yàn)電器的 B 球時(shí),異種電荷相互吸引,金屬箔上的正電荷逐漸“上移”,兩金屬箔張角將減小,B 正確,C 錯(cuò)誤如果 A 球不帶電,在靠近 B 球時(shí),發(fā)生靜電感應(yīng)使 A 球靠近 B 球的端面出現(xiàn)負(fù)的感應(yīng)電荷,而背向 B 球的端面出現(xiàn)正的感應(yīng)電荷A 球上負(fù)的感應(yīng)電荷與驗(yàn)電器上的正電荷發(fā)生相互作用,由于負(fù)電荷離驗(yàn)電器較近而表現(xiàn)為吸引作用,金屬箔張角減小,A 正確,D 錯(cuò)誤答案:AB【觸類旁通】4把一個(gè)帶電棒移近一個(gè)帶正電的驗(yàn)電器,金屬箔先閉合而后又張開,說明棒
11、上帶的是()AA負(fù)電荷B可以是正電荷,也可以是負(fù)電荷C正電荷D帶電棒上先帶正電荷,后帶負(fù)電荷解析:帶電棒不與驗(yàn)電器接觸,金屬所帶電荷電性不變,D 錯(cuò);若帶正電,金屬箔張角會(huì)增大,B、C 錯(cuò)知識(shí)點(diǎn) 4 電荷守恒定律1電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個(gè)物體_到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的代數(shù)和_這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律2甲、乙兩同學(xué)各拿一帶電小球做實(shí)驗(yàn),不小心兩小球接觸了一下,結(jié)果兩小球都沒電了!電荷哪里去了呢?是否違背了電荷守恒定律?答案:兩球上的異種電荷中和了,即:正負(fù)電荷代數(shù)和為0,對(duì)外不顯電性;沒有違背電荷守恒定律轉(zhuǎn)移 不變電荷守恒定律的含義(1)電
12、荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一(2)起電過程實(shí)質(zhì)上是物體中正、負(fù)電荷的分離和轉(zhuǎn)移的過程;不論哪一種起電過程都沒有創(chuàng)造電荷,也沒有消滅電荷本質(zhì)都是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移,即物體所帶的電荷重新進(jìn)行分配(3)電荷的中和現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上是正、負(fù)電荷的結(jié)合過程當(dāng)電荷的種類、數(shù)量達(dá)到異號(hào)、等量時(shí),正、負(fù)電荷代數(shù)和為 0但在分離、轉(zhuǎn)移、結(jié)合等過程中電荷的總量保持不變【例 5】(雙選)原來甲、乙、丙三物體都不帶電,今使甲、乙兩物體相互摩擦后,乙物體再與丙接觸,最后,甲物體帶正電 1.61015C,丙物體帶電荷量 81016C則對(duì)于最后乙、丙兩物體的帶電情況下列說法中正確的是()A乙物體一定帶有負(fù)電荷 81016
13、CB乙物體可能帶有負(fù)電荷 2.41015CC丙物體一定帶有正電荷 81016 CD丙物體一定帶有負(fù)電荷 81016 C解析:由于甲、乙、丙原來都不帶電,即都沒有凈電荷,甲、乙摩擦導(dǎo)致甲失去電子 1.61015C 而帶正電,乙物體得到電子而帶 1.61015C 的負(fù)電荷;乙物體與不帶電的丙物體相接觸,從而使一部分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上,故可知乙、丙兩物體都帶負(fù)電荷,由電荷守恒可知乙最終所帶負(fù)電荷為1.61015C81016C81016C,故 A、D 正確答案:AD【觸類旁通】5如圖 116 所示,將帶有負(fù)電的絕緣棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球,兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣,下列方法中不能使兩球都帶
14、電的是()A先把兩球分開,再移走棒B先移走棒,再把兩球分開C使棒與甲球瞬時(shí)接觸,再移走棒D先將兩球分開,使棒與甲球瞬時(shí)接觸再移走棒,然后將兩球接觸圖 116解析:A 方法中,由于靜電感應(yīng),甲球帶正電荷,乙球帶負(fù)電荷,把兩球分開后,它們帶上了等量異種電荷,所以 A 正確;B 方法中,若先將棒移走,則甲、乙兩球的異種電荷中和,所以不會(huì)帶上電荷,B 錯(cuò)誤;C 方法中,使棒與甲球接觸,則兩球會(huì)因接觸而帶上負(fù)電荷,所以 C 正確;D 方法中,若兩球分開,使棒與甲球瞬時(shí)接觸甲球帶上負(fù)電,移走棒后兩球會(huì)因接觸而帶上負(fù)電荷,D 正確答案:B電荷守恒與電量分配在分析接觸起電物體帶電量的問題時(shí)必須注意:(1)無論
15、哪種起電方式都是電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,并沒有創(chuàng)造新的電荷,接觸帶電時(shí),電荷的總量不變兩接觸物體所帶電的電性相同,電荷的分配與物體的形狀和大小有關(guān)(2)只有當(dāng)兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球相接觸時(shí),最終所帶的電量才相同若兩球各帶同種電荷,則只需將電荷量相加,然后均分即可;若兩球帶不等量異種電荷,則電荷量少的要先被中和,剩余的電荷再均分【例 6】完全相同的兩個(gè)金屬小球 A、B 帶有相等的電荷量,相隔一定的距離,現(xiàn)讓第三個(gè)完全相同的不帶電的金屬小球 C先后與 A、B 接觸后再移開(1) 若 A、B 兩球帶同種電荷,接觸后 A、B 兩球的帶電荷量之比為多少?(2) 若 A、B 兩球帶異種電荷,接觸后 A、B
16、兩球的帶電荷量之比為多少?解:(1)設(shè) A、B 帶電荷量均為 q,第三個(gè)小球 C 先與 A 接觸,凈電荷平均分配,A、C 兩球帶電荷量均為q2.第三個(gè)小球 C再與 B 接觸,凈電荷平均分配,B、C 兩球帶電荷量均為q2q234q.所以,接觸后 A、B 兩球的電荷量之比為 23.(2)設(shè) A 帶的電荷量為 q,B 帶電荷量為q,則第三個(gè)小球C 先與 A 接觸,凈電荷平均分配,A、C 兩球帶電荷量均為q2.第三個(gè)小球 C 再與 B 接觸,先中和,然后凈電荷再平均分配,B、C 兩球帶電荷量均為q2q214q.所以,接觸后 A、B 兩球的電荷量之比為 21.【觸類旁通】6有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小
17、球 A、B,分別帶有電荷量 QA6.4109C、QB3.2109C,讓兩絕緣金屬小球接觸,問:(1)兩球最后各帶多少電?(2)在接觸過程中,電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少?解:(1)當(dāng)兩小球接觸時(shí),電荷量少的負(fù)電荷先被中和,剩余的正電荷重新分配由于兩球大小相同,剩余正電荷必平分,即接觸后兩球帶電量為QAQB12(QAQB)12(6.41093.2109) C1.6109C4.8109 C3.01010(個(gè))1.61019C(2)在接觸過程,電子由 B 球轉(zhuǎn)移到 A 球,不僅將自身電荷中和,還使 B 球帶上 1.6109C 的正電這樣共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為QQBQB1.6109C(3.2109 C)4.8109C轉(zhuǎn)移的電子數(shù) n