log 1.知道自然界中只存在两种电荷,且电荷间存在相互作用。
2.了解摩擦起电和感应起电的方式,会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。3.理解电荷守恒定律,会运用电荷守恒定律解释生活中的静电现象。 4.知道电荷量、元电荷、比荷的概念,知道电荷量不能连续变化。
log 一、电荷
        【一】知识梳理
1.自然界中有两种电荷:正电荷和负电荷。
2.电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3.电荷量:电荷的多少,用Q或q表示,在国际单位制中,它的单位是库仑,简称库,符号是C。正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
4.摩擦起电及其原因
(1)摩擦起电:由于摩擦而使物体带电的方式。用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
(2)起电原因:当两种物质组成的物体互相摩擦时,一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。于是,原来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。
5.金属导电实质
(1)自由电子:金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动,这种电子叫作自由电子。
(2)正离子:失去自由电子的原子便成为带正电的离子。
(3)实质:每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动,只有自由电子穿梭其中,使金属成为导体。
6.静电感应
(1)静电感应现象: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种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。这种现象叫作静电感应。
(2)感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程。
        【二】深化提升
1.摩擦起电的理解
(1)摩擦起电的本质是发生了电子转移,相互摩擦的两个物体一定是同时带上等量异种电荷。
(2)同一物体分别与不同种类的物体摩擦,该物体可以带上不同种类的电荷,因为不同物体的原子核对外层电子的束缚能力大小不同。
log 2.感应起电的分析
(1)当带电体靠近导体时,导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷,如图甲所示。
(2)导体接地时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端导体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷,如图乙、丙所示。
说明:用手摸一下导体,再移开手指,相当于先把导体接地,然后再与大地断开。
3.三种起电方式的比较
摩擦起电 两物体带上等量异种电荷 ,不同物质原子核对电子的束缚能力不同。束缚能力强的得电子,带负电;束缚能力弱的失电子,带正电
感应起电 导体两端出现等量异种电荷,电子在电荷间相互作用下发生转移,近端带异种电荷,远端带同种电荷
接触起电 导体带上与带电体同种的电荷,在电荷间相互作用下,电子从一个物体转移到另一个物体上
实质:电荷在物体之间或物体内部的转移
说明:无论哪种起电方式,发生转移的都是电子,正电荷不会发生转移
二、电荷守恒定律、元电荷
        【一】知识梳理
1.电荷守恒定律(类比能量守恒)
(1)内容: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。
(2)电荷守恒定律更普遍的表述是:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
2.元电荷
(1)元电荷:最小的电荷量,用e表示。e=1.60×10-19 C,最早由密立根测得。所有带电体的电荷量都是e的整数倍。
(2)比荷:带电粒子的电荷量与其质量之比。
        【二】深化提升
log 1.物体带电的实质
使物体带电不是创造了电荷,使物体不带电也不是消灭了电荷。物体带电的实质是电荷发生了转移,也就是物体间电荷的重新分配。摩擦起电、感应起电和接触起电,均符合电荷守恒定律。
2.“中性”与“中和”的理解
(1)中性:物体内有电荷存在,但正、负电荷的绝对值相等,对外不显电性。
(2)中和:两个带有等量异种电荷的带电体相接触后达到电中性的过程。
log 3.几个概念辨析
4.两金属导体接触后电荷量的分配规律
(1)当两个导体材料、形状不同时,其中一个带电,另一个不带电,接触后再分开,两者均带电,但无法确定电荷量的多少。
(2)若两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q1、q2,则有
三、验电器
        【知识梳理】
log 1.验电器的结构及工作原理
如图所示,验电器主要由导体棒、金属丝、金属箔片、玻璃瓶外壳等构成。其工作原理是当导体棒、金属丝及金属箔片带电时,根据同种电荷相互排斥,两金属箔片会在斥力作用下张开。
2.验电器的常见用途及使用方法
(1)常见用途
①检验物体是否带电。
②粗略检验物体带电荷量的多少。
③检验物体所带电荷的电性(借助于一定的手段)。
(2)常见的两种使用方法
①带电体接触验电器:当带电体与验电器的金属球接触时,金属球带上电荷,与金属球相连的两金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开。带电体所带电荷量越多,两金属箔片所带电荷量越多,受到的斥力越大,张开的角度也越大(如图甲)。
②带电体靠近验电器:当带电体靠近验电器的金属球时,带电体会使验电器的金属球感应出与带电体异种的电荷,两金属箔片上会感应出与带电体同种的电荷,两金属箔片在斥力的作用下张开(如图乙)。
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