2017-2018年高二物理新人教版选修3-1《学案导学与随堂笔记》学案：第1章-静电场-.doc

1　电荷及其守恒定律 [学习目标]　1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用.2.知道使物体带电的三种方式.3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念. 一、电荷及三种起电方式 [导学探究]　(1)用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带何种电荷？用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带何种电荷？使玻璃棒和橡胶棒带电的原因是什么？ 图1 (2)如图1所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触.起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的. ①把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？ ②这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片又有什么变化？ ③再让A和B接触，又会看到什么现象？ (3)带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？ 答案　(1)玻璃棒带正电，橡胶棒带负电.丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子向丝绸上转移，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子向橡胶棒转移，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电. (2)①C移近导体A，两侧金属箔片都张开； ②金属箔片仍张开，但张角变小； ③A、B接触，金属箔片都闭合. (3)正电荷，在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A，物体B所带电子数减少，因此带正电. [知识梳理]　电荷及三种起电方式 (1)两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引. (2)物体带电的三种方式：即摩擦起电、接触起电、感应起电.其实质都是电子的转移. ①摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电. ②接触起电：一个带电物体接触另一个导体，电荷会转移到这个导体上，使这个导体也带电. ③感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫做静电感应.利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电. [即学即用]　判断下列说法的正误. (1)丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，证明正电荷从丝绸转移到玻璃棒上.(×) (2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程.(√) (3)带正电的物体A与不带电的物体B接触后，电子由B转移到A上，B将带正电.(√) (4)带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB，如图2所示，A端将带正电，B端带负电.(×) 图2 二、电荷守恒定律 [导学探究]　在摩擦起电过程中，一个物体带上了正电荷，另一个物体带上了负电荷，该过程是否创造了电荷？在一个封闭的系统中，电荷的总量会增多或减少吗？ 答案　摩擦起电的过程并没有创造电荷.一个封闭的系统中，电荷的总量保持不变. [知识梳理] 1.电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变.这个结论叫做电荷守恒定律. 2.电荷守恒定律另一表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变. [即学即用]　判断下列说法的正误. (1)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可以创造电荷.(×) (2)在一定条件下正、负电荷可以产生和湮灭，但仍遵循电荷守恒定律.(√) (3)带负电的绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间，该小球的负电几乎为零，可见小球上的负电荷逐渐消失了.(×) 三、元电荷 [导学探究]　(1)物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是4×10－19 C吗？ (2)电子和质子就是元电荷吗？ 答案　(1)物体所带的电荷量不是任意的，它只能是1.60×10－19 C的整数倍.由于4×10－19 C是1.60×10－19 C的2.5倍，所以物体所带的电荷量不能是4×10－19 C. (2)元电荷是最小的电荷量，不是物质；电子和质子是实实在在的粒子，不是元电荷. [知识梳理] 1.电荷量：电荷的多少叫电荷量，在国际单位制中，它的单位是库仑，简称库.用C表示. 2.元电荷：最小的电荷量叫做元电荷，用e表示.所有带电体的电荷量或者等于e ，或者是e的整数倍.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，在我们的计算中，可取e＝1.60×10－19 C. [特别提醒] ①元电荷是最小的电荷量，而不是实物粒子，元电荷无正、负之分. ②虽然质子、电子的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷. ③电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的比荷. [即学即用]　判断下列说法的正误. (1)电子的电荷量e的数值最早是由库仑通过实验测出的.(×) (2)元电荷