高中物理第1章靜電場第1節(jié)靜電現(xiàn)象及其微觀解釋課堂互動(dòng)教案魯科版選修

1、第1節(jié) 靜電現(xiàn)象及其微觀解釋課堂互動(dòng)三點(diǎn)剖析一、靜電感應(yīng)與感應(yīng)起電1.感應(yīng)起電用一根與絲綢摩擦過的玻璃棒靠近驗(yàn)電器的金屬球（注意：不要接觸），會(huì)看到驗(yàn)電器的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這說明驗(yàn)電器的指針帶上了電.保持玻璃棒的位置不變，用手接觸驗(yàn)電器的金屬球，發(fā)現(xiàn)指針偏角為零.先把手移開，再把玻璃棒移開，會(huì)發(fā)現(xiàn)指針又發(fā)生了偏轉(zhuǎn).這種把一帶電物體靠近導(dǎo)體也可以使導(dǎo)體帶電的方式叫感應(yīng)起電.感應(yīng)起電和摩擦起電的不同是前者沒有接觸只是靠近，后者必須直接接觸.2.為什么能發(fā)生感應(yīng)起電的是導(dǎo)體而不是絕緣體？感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是在帶電體上電荷的作用下，導(dǎo)體上的正負(fù)電荷發(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.只有導(dǎo)體上

2、的電子才能自由移動(dòng)，絕緣體上的電子不能那么自由地移動(dòng)，所以導(dǎo)體能發(fā)生感應(yīng)起電，而絕緣體不能.【例1】 如圖111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是帶正電的小球，下列說法正確的是()圖1-1-1A.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上的金屬箔片閉合解析：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，使A

3、、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同種的電荷.由于同種電荷間的斥力，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仍帶等量異種的感應(yīng)電荷，此時(shí)即使再移走C，因A、B已經(jīng)絕緣，所帶電荷量也不能變，金屬箔片仍張開，B正確.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)

4、.答案：二、電荷守恒定律1.在近代物理學(xué)中，一對(duì)正、負(fù)電子的湮滅，轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子；一個(gè)中子衰變成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子.這種事實(shí)與電荷守恒定律矛盾嗎？不矛盾.這種情況下帶電粒子總是成對(duì)湮滅和產(chǎn)生，兩種電荷數(shù)目相等、正負(fù)相反，而光子和中子都是中性的，本身不帶電，所以電荷的代數(shù)和不變.因此電荷守恒定律也可以敘述為：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的.2.完全相同的帶電金屬球接觸后的電荷量分配原則（1）若帶同種電荷，兩金屬球接觸后總電荷量平分.（2）若帶異種電荷，兩金屬球接觸后電荷量先中和再平分.圖1-1-2【例2】 絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一個(gè)輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜，在a

5、的附近有一絕緣金屬球b，開始時(shí)，a、b都不帶電，如圖1-1-2所示，現(xiàn)使a、b分別帶正、負(fù)電，則可能的情況是()A.b將吸引a，吸引后不放開B.b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開C.a、b之間不發(fā)生相互作用D.b立即把a(bǔ)排斥開解析：因a帶正電，b帶負(fù)電，異種電荷相互吸引，輕質(zhì)小球?qū)⑾騜靠攏并與b接觸，當(dāng)小球a與b接觸后，將對(duì)兩球所帶的電荷進(jìn)行重新分配，結(jié)果兩球帶同種電荷將會(huì)被排斥開；若a、b原來帶電荷量相等，則a、b接觸后中和而都不帶電，a、b將自由分開.答案：B溫馨提示電場的性質(zhì)就在于對(duì)放入其中的電荷或微小物體有力的作用，兩球原來帶異種電荷一定會(huì)相互吸引.雖然兩小球不一定完全相同，但相互接觸后電

6、荷量仍然會(huì)重新分配，相互作用力會(huì)發(fā)生變化.三、靜電的應(yīng)用和防護(hù)1.靜電危害產(chǎn)生的主要原因：靜電力和靜電火花2.防止靜電危害的主要途徑、方法及其措施（1）盡量減少靜電的產(chǎn)生，如改造起電強(qiáng)烈的工藝環(huán)節(jié)；采用起電較少的設(shè)備，使用抗靜電材料等.（2）給靜電釋放提供通道，如設(shè)備接地，適當(dāng)增加工作環(huán)境的濕度等.【例3】 為了防止靜電的危害，應(yīng)盡快把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，下列措施中不是防止靜電危害的是()A.油罐車后面裝一條拖地的鐵鏈B.電工鉗柄上套有絕緣膠套C.飛機(jī)輪上裝搭地線D.印刷車間中保持適當(dāng)?shù)臐穸冉馕觯悍乐轨o電危害是不讓其產(chǎn)生火花、高壓，而鉗柄上的絕緣膠套是防止操作時(shí)漏電，而不是防靜電的，其余幾個(gè)均是防

7、止靜電危害的，因此應(yīng)選B.答案：B各個(gè)擊破類題演練1如圖1-1-3所示，在帶電體C的右側(cè)有兩個(gè)相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B，均放在絕緣支座上.若先將C移走，再把A、B分開，則A_電，B_電.若先將A、B分開，再移走C，則A帶_電，B帶_電.圖1-1-3解析：導(dǎo)體A、B放在電荷附近,A、B兩端出現(xiàn)等量的異種電荷，若分開A、B，則A帶負(fù)電，B帶正電，若C先移走，則A、B上的電荷會(huì)中和.答案：不帶不帶負(fù)正變式提升1如圖1-1-4所示，有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一金屬球A靠近驗(yàn)電器的小球B（不接觸）時(shí)，驗(yàn)電器的金箔張角減小，則()圖1-1-4A.金屬球可能不帶電B.金屬球可能帶負(fù)電C.金屬球可能帶正電D.金屬

8、球一定帶負(fù)電解析：驗(yàn)電器的金箔之所以張開，是因?yàn)樗鼈兌紟в姓姾桑N電荷相排斥.張開角度的大小決定于兩金箔帶電荷的多少.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，使金箔上的正電荷逐漸“上移”，從而使兩金箔夾角減少，選項(xiàng)B正確，同時(shí)否定選項(xiàng)C.如果A球不帶電，在靠近B球時(shí),發(fā)生靜電感應(yīng)觀象,使A球電荷發(fā)生極性分布，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球上的感應(yīng)電荷與驗(yàn)電器上的正電荷發(fā)生相互作用,因距離的不同而表現(xiàn)為吸收作用,從而使金箔張角減小.答案：AB類題演練2把兩個(gè)完全相同的小球接觸后分開，兩球相互排斥，則兩球原來帶電情況可能是()A.其中一個(gè)

9、帶電，一個(gè)不帶電B.兩個(gè)小球原來帶等量異種電荷C.兩個(gè)小球原來帶同種電荷D.兩個(gè)小球原來帶不等量異種電荷解析：兩個(gè)完全相同的小球接觸后分開，兩球相互排斥，說明接觸后兩小球肯定帶同種電荷.由此可知正確選項(xiàng)應(yīng)為A、C、D.答案：ACD變式提升2有一質(zhì)量較小的小球A，用絕緣細(xì)線懸吊著，當(dāng)用毛皮摩擦過的硬橡膠棒B靠近它時(shí)，看到它們先相互吸引，接觸后又互相排斥，則以下判斷中正確的是()A.接觸前，A、B一定帶異種電荷B.接觸前，A、B可能帶異種電荷C.接觸前，A球一定不帶任何凈電荷D.接觸后，A球一定帶負(fù)電荷解析：用毛皮摩擦過的硬橡膠棒B靠近小球A時(shí)，先相互吸引，說明接觸前A不帶電或帶正電，故B對(duì)，而接觸后，二者相互排斥，說明二者又肯定帶了同種電荷，但是何種電荷我們無法判斷.故只能選B.答案：B類題演練3人造纖維比棉纖維容易沾上灰塵，這是因?yàn)?)A.人造纖維的導(dǎo)電性好，容