《靜電現(xiàn)象及其微觀解釋》課件8(魯科版選修3-1).ppt

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1、1.1 靜電現(xiàn)象及其微觀解釋,課標(biāo)定位 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.探究三種起電方式，了解靜電的產(chǎn)生及其本質(zhì) 2通過對(duì)原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，理解電荷守恒定律，并能從微觀角度解釋靜電的產(chǎn)生 3了解靜電的應(yīng)用及其防護(hù) 重點(diǎn)難點(diǎn)：1.靜電產(chǎn)生的探究 2電荷守恒定律的理解,,,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第1節(jié) 靜電現(xiàn)象及其微觀解釋,,課前自主學(xué)案,課前自主學(xué)案,一、靜電的產(chǎn)生 1三種起電方式：(圖111),圖111,2電荷的性質(zhì) (1)用絲綢摩擦過的玻璃棒帶_____，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶_____ (2)同種電荷互相排斥，異種電荷_________ 3靜電感應(yīng) 導(dǎo)體因受附近帶電體的影

2、響而_____的現(xiàn)象.,正電,負(fù)電,互相吸引,帶電,思考感悟 1把氣球跟上衣摩擦一下，氣球就會(huì)被上衣吸住，摩擦后的氣球也會(huì)吸在墻上為什么會(huì)這樣呢？ 提示：這是摩擦起電的緣故，摩擦后的氣球帶負(fù)電荷，與衣服上的電荷電性相反，所以被吸住能吸在墻上是因?yàn)闅馇蛏系碾姾墒箟Ξa(chǎn)生靜電感應(yīng)所致,二、原子結(jié)構(gòu)與電荷守恒 1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_____________________，或者從_________轉(zhuǎn)移到___________在任何轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量_____ 2物體帶電 (1)實(shí)質(zhì)：是_____發(fā)生轉(zhuǎn)移，物體內(nèi)_______與_______不再相等，對(duì)外顯示電

3、性,一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,一個(gè)物體,另一個(gè)物體,不變,電子,電子數(shù),質(zhì)子數(shù),(2)表現(xiàn)：失去電子的物體帶_____，得到電子的物體帶_____ 三、靜電的應(yīng)用與防護(hù) 1靜電的應(yīng)用： ___________、靜電噴霧、_________ 、靜電殺菌等 2靜電的防護(hù)：印刷廠里空氣保持適當(dāng)?shù)腳____、油罐車車尾裝有一條拖在地上的_____等.,正電,負(fù)電,激光打印機(jī),靜電除塵,濕度,鐵鏈,思考感悟 2.如果天氣干燥，晚上脫毛衣時(shí)，會(huì)聽到“噼啪”聲，還會(huì)看到電火花這時(shí)你已經(jīng)制造了一些小小的“雷電”為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？ 提示：天氣干燥時(shí)，因摩擦產(chǎn)生的靜電不能被及時(shí)導(dǎo)走，在毛衣上不同部位積累了不同性

4、質(zhì)的電荷，當(dāng)脫毛衣時(shí)，各部分相互靠近，出現(xiàn)放電現(xiàn)象,核心要點(diǎn)突破,一、三種起電方式的分析 1摩擦起電 (1)原因：不同的物質(zhì)對(duì)電子的束縛、吸引能力不同兩種不同的物質(zhì)組成的物體相互摩擦?xí)r,由于摩擦力做功，使得束縛電子能力弱的物體失去電子，從而帶正電，吸引電子能力強(qiáng)的物體得到電子，從而帶負(fù)電例如用毛皮摩擦橡膠棒時(shí)，毛皮對(duì)電子的束縛能力差，失去電子帶正電，電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上，使得橡膠棒帶負(fù)電,(2)實(shí)質(zhì)：電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上. 2接觸起電 (1)定義：不帶電的物體與帶電體接觸，使不帶電的物體帶上電荷，這種方式稱為接觸起電 (2)實(shí)質(zhì)：電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體. 3感應(yīng)起電 (1)靜

5、電感應(yīng)：導(dǎo)體因受附近帶電體的影響而帶電的現(xiàn)象 (2)感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程,(3)感應(yīng)起電的原因：由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，在靜電感應(yīng)，即感應(yīng)起電時(shí)，當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子會(huì)靠近或遠(yuǎn)離帶電體例如當(dāng)帶正電的玻璃棒靠近金屬體時(shí)，金屬體靠近玻璃棒的一端會(huì)帶上負(fù)電，遠(yuǎn)離玻璃棒的一端會(huì)帶上正電，如圖112甲所示如果把金屬體接地，那么電子會(huì)從大地“跑”到金屬體上而中和掉金屬體一端的正電荷，從而使金屬體帶上了負(fù)電荷，如圖112乙和丙所示再移開玻璃棒，金屬體就帶上了負(fù)電荷，如圖112丁所示,圖112,(4)感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)：在帶電體上電荷的作用下，導(dǎo)體上的正負(fù)電荷

6、發(fā)生了分離，使電荷從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分,(5)感應(yīng)起電應(yīng)采用以下步驟，如圖113所示： 將枕形導(dǎo)體A和B彼此接觸 把帶電球C移近導(dǎo)體A. 先把A和B分開，然后移去C， 則A帶上和C異號(hào)的電荷，B帶上 和C同號(hào)的電荷,圖113,(6)感應(yīng)起電也可按下面步驟進(jìn)行，如圖114所示： 將一個(gè)帶電體A靠近導(dǎo)體 球B. 用手接觸一下導(dǎo)體球B(相 當(dāng)于將B球接地一下)，再將手拿開 移去帶電體A，則這時(shí)B上帶上了和帶電體A異號(hào)的電荷,圖114,特別提醒：(1)三種帶電方式實(shí)質(zhì)上都是導(dǎo)體上電荷的分離或轉(zhuǎn)移，在轉(zhuǎn)移過程中電荷的總量保持不變. (2)驗(yàn)電器是檢驗(yàn)物體是否帶電 和估測物體帶電多少的儀器 當(dāng)帶

7、負(fù)電的橡膠棒與驗(yàn)電器的 金屬球接觸時(shí)，有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上,與金屬球相連的兩個(gè)指針帶上同種電荷，因相互排斥而張開,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀) 1使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開如圖115所示表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是(),圖115,解析：選B.驗(yàn)電器原來不帶電，由于靜電感應(yīng),帶電金屬球與驗(yàn)電器的金屬球帶異種電荷，驗(yàn)電器的金屬球與箔片也應(yīng)帶異種電荷，故選項(xiàng)B正確,二、對(duì)電荷守恒定律的理解 1兩種表述 (1)表述一：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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體在任何轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變 (2)表述二：

8、一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總量保持不變,2電荷分配規(guī)律 兩個(gè)完全相同的帶電金屬球接觸，電荷重新分配 (1)若帶同種電荷，總電荷量平分 (2)若帶異種電荷，先中和再平分 3物體帶電的實(shí)質(zhì) 使物體帶電不是創(chuàng)造電荷，使物體不帶電也不是消滅電荷物體帶電的實(shí)質(zhì)是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物體間電荷的重新分配,4守恒的廣泛性 電荷守恒定律同能量守恒定律一樣，是自然界中最基本的規(guī)律，任何電現(xiàn)象都不違背電荷守恒定律，也涵蓋了包括近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的微觀粒子在變化中遵守的規(guī)律如：由一個(gè)高能光子可以產(chǎn)生一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子，一對(duì)正、負(fù)電子可同時(shí)湮沒，轉(zhuǎn)化為光子在這種情況下，帶電粒子總是成對(duì)產(chǎn)生或湮沒，

9、電荷的代數(shù)和不變,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀) 2導(dǎo)體A帶5Q的電荷，另一完全相同的導(dǎo)體B帶Q的電荷，將兩導(dǎo)體接觸一段時(shí)間后再分開，則導(dǎo)體B的帶電量為() AQBQ C2Q D4Q,毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因?yàn)?) A毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上 B毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上 C橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上 D橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上,課堂互動(dòng)講練,【精講精析】毛皮與橡膠棒摩擦后，由于毛皮中的原子對(duì)電子的束縛作用小于橡膠棒中的原子對(duì)電子的束縛作用所以，毛皮上的部分電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上，使毛皮帶正電，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤,【答案】A 【方法總結(jié)】“摩擦”的過程中

10、，發(fā)生了“電子”的爭奪，電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體上“摩擦”的過程中并沒有創(chuàng)造出電荷,如圖116所示， A、B為相互接觸的用絕緣 支架支持的金屬導(dǎo)體，起 初它們不帶電，在它們的 下部貼有金屬箔片，C是 帶正電的小球，下列說法正確的是(),圖116,A把C移近導(dǎo)體A時(shí)，A、B上的金屬箔片都張開 B把C移近導(dǎo)體A，先把A、B分開，然后移去C，A、B上的金屬箔片閉合 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移去，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,【精講精析】雖然A、B起初都不帶電，但帶正電的導(dǎo)體C對(duì)A、B內(nèi)的電荷有力的作用，

11、使A、B中的自由電子向左移動(dòng)，使得A端積累了負(fù)電荷，B端積累了正電荷，其下部貼有的金屬箔片因?yàn)榻佑|帶電，也分別帶上了與A、B同種性質(zhì)的電荷由于同種電荷相排斥，所以金屬箔片都張開，A正確C只要一直在A、B附近，先把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(yīng)電荷，此時(shí)即使再移走C，因A、B已經(jīng)絕緣,,所帶電荷量不能變，所以金屬箔片仍張開，B錯(cuò)但如果先移走C，A、B上的感應(yīng)電荷會(huì)馬上在其相互之間的庫侖力作用下吸引中和，不再帶電，所以箔片都不會(huì)張開，C錯(cuò)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(yīng)電荷完全中和，箔片都不會(huì)張開，D錯(cuò)

12、 【答案】A,【方法總結(jié)】在研究靜電感應(yīng)類問題時(shí)，應(yīng)該注意引起靜電感應(yīng)的帶電體，是否移走，移走的先后順序等該問題的解決有如下程序. (1)如果帶電體存在，把被感應(yīng)導(dǎo)體分開，則兩部分帶等量異種電荷 (2)如果先移走帶電體，則被感應(yīng)導(dǎo)體上的電荷重新分布，各部分均不帶電,徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B接觸后移開. (1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的帶電荷量之比為________ (2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的帶電荷量之比為________,【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn): (1)兩個(gè)完全相同的金屬球接觸時(shí)，電荷將重新分配 (2)兩球帶同種電荷時(shí)，總電荷量平分 (3)兩球帶異種電荷時(shí)，先中和再平分,【答案】(1)23(2)21,答案：見解析,