高二物理魯科版選修3-1課件：第1部分 第1章 第1節(jié)《靜電現(xiàn)象及其微觀解釋》

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歡迎進入物理課堂 1 使物體帶電的三種方式 摩擦起電 接觸起電 感應起電 2 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電 3 任何方式起電的實質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移 在轉(zhuǎn)移的過程中 電荷總量不變 自學教材 1 電荷的電性及作用 1 電性 用絲綢摩擦過的琉璃棒帶 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶 2 作用 同種電荷相互 異種電荷相互 正電 負電 排斥 吸引 2 起電方法如圖1 1 1所示 圖1 1 1 重點詮釋 1 三種起電方式的比較 2 驗證物體是否帶電的兩種方法 1 將質(zhì)量很輕的物體 例如紙片 頭發(fā) 放在它周圍 如果被吸引則帶電 不被吸引則不帶電 2 將待檢驗物體靠近或接觸驗電器的金屬球 根據(jù)金箔是否張開可判斷該物體是否帶電 圖1 1 2 1 如圖1 1 2所示 用起電機使金屬球A帶上正電 靠近不帶電的驗電器B 則 A 驗電器金屬箔不張開 因為球A沒有和B接觸B 驗電器金屬箔張開 因為整個驗電器都帶上了正電 C 驗電器金屬箔張開 因為整個驗電器都帶上了負電D 驗電器金屬箔張開 因為驗電器下部箔片都帶上了正電解析 A球帶正電 靠近驗電器B時發(fā)生靜電感應 使驗電器金屬桿上端帶負電 下端金屬箔片帶上正電而張開 故選D 答案 D 自學教材 1 原子結(jié)構(gòu)物質(zhì)由分子 離子等微粒組成 原子由原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子組成 原子核由中子和質(zhì)子組成 中子呈電中性 質(zhì)子帶 電子帶 原子的與相等 呈電中性 因此 物體不顯電性 原子 正電 負電 電子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 2 電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造 也不能消滅 只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 在任何轉(zhuǎn)移的過程中 不變 3 物體帶電的實質(zhì)物體帶電的實質(zhì)是的轉(zhuǎn)移 電荷的總量 電子 重點詮釋 1 對原子結(jié)構(gòu)的理解 1 原子由原子核和核外電子組成 原子核內(nèi)部的質(zhì)子帶正電 核外電子帶負電 原子核相對穩(wěn)定 核內(nèi)質(zhì)子不能脫離原子核 在起電時 轉(zhuǎn)移的都是核外電子 2 電子帶的電荷量是最小值 其數(shù)值為e 1 6 10 19C 物體所帶的電量一定是電子電荷量的整數(shù)倍 2 完全相同的導體球接觸帶電時電量分配原則形狀 大小都相同的導體接觸時會將電荷量平分 1 用帶電量為Q的金屬球與不帶電的金屬球接觸 每個小球帶電量均為Q 2 且所帶電荷的性質(zhì)相同 2 用帶電量為Q1的金屬球與帶電量為Q2的金屬球接觸 若兩球帶同種電荷 則每個小球所帶電量為總電量的一半 若兩球帶異種電荷 則先中和相同量的異號電荷 然后平分剩余電荷 2 M和N是兩個都不帶電的物體 它們互相摩擦后 M帶正電荷1 60 10 19C 下列判斷正確的有 A 在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B 摩擦過程中電子從N轉(zhuǎn)移到MC N在摩擦后一定帶負電荷1 60 10 19CD N在摩擦過程中失去1 60 10 19C個電子 解析 M和N相互摩擦 M帶正電是因為M對核外電子的束縛能力小而失去核外電子的結(jié)果 由于電荷守恒 故N一定帶等量負電荷 選項C正確 答案 C 自學教材 1 靜電的應用 1 原理 同種電荷相互 異種電荷相互 利用靜電力控制帶電粒子的運動或分布 2 應用 靜電應用有 靜電噴霧 靜電除塵 吸引 激光打印 靜電噴涂 排斥 2 靜電的防護 1 靜電危害產(chǎn)生原因 靜電力和 2 防護方法 盡快把靜電導走 如印刷車間內(nèi)保持適當?shù)?油罐車尾裝有 傳送帶上鍍銀等 靜電火花 濕度 鐵鏈 重點詮釋 對靜電的理解與防止途徑在生產(chǎn)和生活中 靜電的應用十分廣泛 如 靜電復印 靜電噴涂 靜電除塵 靜電滅菌等 但靜電也可能是隱形殺手 它的危害是會產(chǎn)生電火花 如油罐車運油時 因為油與金屬油罐的振蕩摩擦會產(chǎn)生靜電的積累 所以達到一定程度會產(chǎn)生火花放電 容易引爆燃油 引起事故 防止靜電的途徑主要有 1 避免產(chǎn)生靜電 如在可能情況下選用不容易產(chǎn)生靜電的材料 2 避免靜電的積累 產(chǎn)生的靜電要設(shè)法導走 如增加空氣濕度 接地等 3 在下列措施中 利用靜電的是 防止靜電的是 A 飛機輪子上搭地線B 印染車間保持濕度C 復印圖片D 電工鉗柄裝有絕緣套 解析 飛機在飛行中與空氣摩擦時 飛機外表面聚集了大量靜電荷 降落時會對地面人員帶來危害及火災隱患 因此飛機降落時要及時導走機身聚集的靜電 采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導電橡膠制造輪胎 在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電 靜電給車間帶來火災隱患 為防止火災發(fā)生 其中安全措施之一就是車間保持濕度 從而通過濕潤的空氣及時導走靜電 在復印圖片環(huán)節(jié)中 剛好需要應用靜電 在電工鉗柄裝有絕緣套是防止導電 保護電工的安全 答案 CA B 圖1 1 3 例1 如圖1 1 3所示 A B為相互接觸的用絕緣支架支持的金屬導體 起初它們不帶電 在它們的下部貼有金屬箔片 C是帶正電的小球 下列說法正確的是 A 把C移近導體A時 A B上的金屬箔片都不張開B 把C移近導體A 先把A B分開 然后移去C A B上的金屬箔片仍張開C 先把C移走 再把A B分開 A B上的金屬箔片仍張開D 先把A B分開 再把C移走 然后重新讓A B接觸 A上的金屬箔片張開 而B上的金屬箔片閉合 審題指導 解答本題時應把握以下三點 1 明確導體A B接觸與C球靠近時感應電荷的分布 2 明確先分開導體A B再移走C球時A B的帶電情況 3 明確先移走C球再分開導體A B時A B的帶電情況 解析 1 C移近A時 帶正電的小球C對A B內(nèi)的電荷有力的作用 使A B中的自由電子向左移動 使得A端積累了負電荷 B端積累了正電荷 其下部貼有的金屬箔片 也分別帶上了與A B同種性質(zhì)的電荷 由于同種電荷間的斥力 所以金屬箔片都張開 A錯誤 2 C靠近后保持不動 把A B分開 A B上的電荷因受C的作用力不可能中和 因而A B仍帶等量的異種感應電荷 此時即使再移走C 因A B已經(jīng)絕緣 所帶電荷量也不會變 金屬箔片仍 張開 B正確 3 先移走C 再把A B分開 A B上的感應電荷會馬上在其相互之間的引力作用下吸引中和 不再帶電 所以箔片都不會張開 C錯 4 先把A B分開 再移走C A B仍然帶電 但重新讓A B接觸后 A B上的感應電荷完全中和 箔片都不會張開 D錯 答案 B 感應起電是利用靜電感應使金屬導體帶電的過程 其實質(zhì)是電荷間的相互作用 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 使電荷在導體中轉(zhuǎn)移 1 使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器 驗電器的箔片張開 如圖1 1 4中表示驗電器上感應電荷的分布情況 正確的是 圖1 1 4 解析 把帶電金屬球移近不帶電的驗電器 若金屬球帶正電 則將導體上的自由電子吸引上來 這樣驗電器的上部將帶負電 箔片帶正電 若金屬球帶負電 則將導體上的自由電子排斥到最遠端 這樣驗電器的上部將帶正電 箔片帶負電 選項B正確 答案 B 答案 見解析 兩個完全相同的導體相互接觸后平分電荷量 若為異種電荷 則先中和一部分電荷 然后把剩余電荷平分 若為同種電荷 則電荷量先相加再平分 2 有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A B 分別帶有電量QA 6 4 10 9C QB 3 2 10 9C 讓兩個絕緣金屬小球接觸 在接觸過程中 共轉(zhuǎn)移的電量為多少 在接觸過程中 電子由B球轉(zhuǎn)移到A球 將自身電荷中和后 繼續(xù)轉(zhuǎn)移 使B球帶QB 的正電 這樣 共轉(zhuǎn)移的電量為 Q QB QB 3 2 10 9C 1 6 10 9C 4 8 10 9C答案 4 8 10 9C 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全