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電荷及其守恒定律1電荷及其守恒定律培育電器產(chǎn)品線梳理--(4比3格式)讀一讀·思一思辨一辨·議一議一、電荷閱讀教材第2頁(yè)第一至第四自然段和“電荷”部分,知道電荷間有相互作用力,初步從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)理解物體帶電的本質(zhì)。1.正、負(fù)電荷是哪位科學(xué)家命名的?答案:美國(guó)科學(xué)家富蘭克林。2.同種電荷間的相互作用力與異種電荷間的作用力有什么不同?答案:同種電荷相斥、異種電荷相吸。3.原子是由哪些粒子構(gòu)成的?為什么整個(gè)原子對(duì)外界較遠(yuǎn)處不顯電性?答案:帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成原子核,核外有帶負(fù)電的電子,原子核的正電荷數(shù)與電子的負(fù)電荷數(shù)量相等,所以整個(gè)原子對(duì)外界較遠(yuǎn)處不顯電性。4.絲綢和玻璃棒摩擦,分別帶什么電荷?答案:絲綢帶負(fù)電,玻璃棒帶正電。讀一讀·思一思辨一辨·議一議一、電荷讀一讀·思一思辨一辨·議一議二、電荷守恒定律和元電荷閱讀教材第4頁(yè)“電荷守恒定律”部分,知道電荷不能被創(chuàng)造,初步理解電荷守恒定律,知道什么是電荷量,初步理解元電荷的概念。1.電荷守恒定律的內(nèi)容是什么?答案:電荷既不會(huì)創(chuàng)生,也不會(huì)消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,電荷的總量保持不變。2.什么是元電荷?元電荷的數(shù)值是多少?答案:質(zhì)子、正電子所帶的電荷量是科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷量,這個(gè)最小的電荷量叫作元電荷。元電荷的值:e=1.60×10-19C。3.什么是電子的比荷?答案:電子的電荷量e與其質(zhì)量me之比,叫作電子的比荷。讀一讀·思一思辨一辨·議一議二、電荷守恒定律和元電荷讀一讀·思一思辨一辨·議一議三、驗(yàn)電器閱讀教材第3頁(yè)“做一做”部分,能識(shí)別驗(yàn)電器和靜電計(jì),知道它們的結(jié)構(gòu),了解其工作原理。1.下圖中甲是

,乙是

。

答案:驗(yàn)電器

靜電計(jì)2.用帶電的物體接觸上圖中兩器材上端后,為什么甲中兩箔片張開(kāi)(乙中指針張開(kāi)一定角度)?答案:甲中兩箔片帶同種電荷相互排斥,故張開(kāi)一定角度。乙中指針和金屬桿帶同種電荷相互排斥,故張開(kāi)一定角度。讀一讀·思一思辨一辨·議一議三、驗(yàn)電器讀一讀·思一思辨一辨·議一議1.思考辨析。(1)玻璃棒和絲綢摩擦后玻璃棒帶正電說(shuō)明絲綢上的正電荷移動(dòng)到玻璃棒上。

(

)解析:原子核是穩(wěn)定的,正電荷并不移動(dòng),移動(dòng)的是核外電子,玻璃棒和絲綢摩擦?xí)r,電子會(huì)由玻璃棒移動(dòng)到絲綢上,所以玻璃棒多余了正電荷,即帶了正電。答案:×(2)兩物體相互摩擦?xí)刮矬w帶電的原因是兩物體的原子核對(duì)核外電子束縛的能力不同導(dǎo)致的。

(

)解析:由于原子核對(duì)核外電子的束縛程度不同,離核較遠(yuǎn)的電子受到的束縛較弱,容易受到外界的作用而脫離原子,從而產(chǎn)生摩擦帶電現(xiàn)象。答案:√讀一讀·思一思辨一辨·議一議1.思考辨析。讀一讀·思一思辨一辨·議一議(3)甲物體帶有+1C電荷,乙物體帶有-3C電荷,甲的電荷量大于乙的電荷量。

(

)解析:正負(fù)號(hào)表示電荷的正負(fù),比較電荷多少時(shí)只能看帶電荷的數(shù)量,與正負(fù)無(wú)關(guān)。答案:×讀一讀·思一思辨一辨·議一議(3)甲物體帶有+1C電荷,乙讀一讀·思一思辨一辨·議一議2.探究討論。(1)帶正電的物體A與不帶電的物體B接觸,使物體B帶上了正電荷。在這個(gè)過(guò)程中電荷是如何轉(zhuǎn)移的?答案:在這個(gè)過(guò)程中,電子從物體B轉(zhuǎn)移到物體A,B物體的電子減少,使物體B帶正電。(2)有人說(shuō)質(zhì)子或電子就是元電荷,對(duì)嗎?質(zhì)子和電子的比荷相同嗎?答案:不對(duì)。元電荷是最小的電荷量,不是帶電粒子,沒(méi)有電性之說(shuō)。質(zhì)子、電子的電荷量相同,但質(zhì)子質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子質(zhì)量,所以電子的比荷大于質(zhì)子的比荷。讀一讀·思一思辨一辨·議一議2.探究討論。探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析三種起電方式的比較與各自遵循的規(guī)律圖甲是古老的摩擦起電機(jī),圖乙是感應(yīng)起電機(jī)。結(jié)合圖片,思考:(1)兩個(gè)絕緣體發(fā)生摩擦為什么會(huì)帶上電荷?(2)感應(yīng)起電能發(fā)生在絕緣體上嗎?原因是什么?要點(diǎn)提示:(1)兩個(gè)絕緣體摩擦?xí)r,其中一個(gè)物體失去電子,另一個(gè)物體得到電子,分別帶上了正、負(fù)電荷;(2)感應(yīng)起電不會(huì)發(fā)生在絕緣體上,因?yàn)榻^緣體中的電子不能自由移動(dòng)。當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析三種起電方式的比較與各自探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析1.三種起電方式即摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電,其實(shí)質(zhì)均為電荷在物體間或物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移。2.感應(yīng)起電:當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷,這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。利用靜電感應(yīng)使導(dǎo)體帶電的過(guò)程叫作感應(yīng)起電。3.接觸起電時(shí)電子轉(zhuǎn)移的規(guī)律(1)帶負(fù)電的物體與不帶電的中性物體接觸,電子由帶負(fù)電的物體轉(zhuǎn)移到中性物體上。(2)帶正電的物體與不帶電的中性物體接觸,電子由中性物體轉(zhuǎn)移到帶正電的物體上。(3)帶正電的物體與帶負(fù)電的物體接觸,電子由帶負(fù)電的物體轉(zhuǎn)移到帶正電的物體上。當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析1.三種起電方式即摩擦起探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析帶電方式有三種,摩擦、接觸與感應(yīng),三種方式的共同點(diǎn)都是電子在轉(zhuǎn)移。當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析帶電方式有三種,摩擦、接探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題1】(多選)如圖所示,A、B為相互接觸的用絕緣柱支撐的金屬導(dǎo)體,在它們的下部貼有金屬箔片,起初它們不帶電。C是帶正電的小球,下列說(shuō)法正確的是(

)

A.把C移近導(dǎo)體A時(shí),A、B上的金屬箔片都張開(kāi)B.把C移近導(dǎo)體A后,先把A、B分開(kāi),然后移去導(dǎo)體C,A、B上的金屬箔片仍張開(kāi)C.把C靠近A穩(wěn)定后,先把C移走,再把A、B分開(kāi),A、B上的金屬箔片仍張開(kāi)D.把C靠近A穩(wěn)定后,先把A、B分開(kāi),再把C移走,然后重新讓A、B接觸,A上的金屬箔片張開(kāi),而B(niǎo)上的金屬箔片閉合當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題1】(多選)如圖所探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析【思考問(wèn)題】

(1)C移近導(dǎo)體A時(shí),原來(lái)呈電中性的A、B上的電荷如何移動(dòng)?為什么?答案:由于C上正電荷的吸引作用,使B上的負(fù)電荷向A移動(dòng)。(2)把C移近導(dǎo)體A后,先把A、B分開(kāi),然后移去導(dǎo)體C,A、B各帶什么電荷?兩個(gè)物體的電荷量有什么關(guān)系?答案:A帶正電,B帶負(fù)電,電荷量相等。當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析【思考問(wèn)題】(1)C移探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析: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、B中的自由電子向左移動(dòng),使A端積累了負(fù)電荷,B端積累了正電荷,其下部貼的金屬箔片分別帶上了與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(kāi),選項(xiàng)A正確;C在A、B附近時(shí),先把A、B分開(kāi),則A、B分別帶上了等量的異種電荷,移去C后,A、B上的電性和電荷量不變化,兩金屬箔片張開(kāi),選項(xiàng)B正確;如果先移走C,A、B上的感應(yīng)電荷會(huì)在其相互之間的作用下吸引中和,不再帶電,所以金屬箔片都不會(huì)張開(kāi),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;先把A、B分開(kāi),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,金屬箔片都不會(huì)張開(kāi),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:AB當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:雖然A、B起初都不探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析歸納總結(jié)感應(yīng)起電的分析方法(1)靜電感應(yīng)中,中性導(dǎo)體在兩側(cè)同時(shí)感應(yīng)等量異種電荷。感應(yīng)的過(guò)程,就是導(dǎo)體內(nèi)電荷重新分布的過(guò)程。(2)注意靜電感應(yīng)現(xiàn)象中要放上帶電體后再將兩物體分開(kāi),兩物體帶等量異種電荷,若先將物體分開(kāi)再移入帶電體,兩物體均不會(huì)帶電。當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析歸納總結(jié)感應(yīng)起電的分析方探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析電荷守恒定律的理解及其應(yīng)用小明同學(xué)用自制的驗(yàn)電器進(jìn)行了一些探究實(shí)驗(yàn)。如圖所示,小明使驗(yàn)電器帶了負(fù)電荷,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,他發(fā)現(xiàn)該驗(yàn)電器的金屬箔片(用包裝巧克力的錫箔紙制作)幾乎閉合了。關(guān)于此問(wèn)題,他跟學(xué)習(xí)小組討論后形成了下列觀點(diǎn),你認(rèn)為哪些是正確的?①小球上原有的負(fù)電荷逐漸消失了。②在此現(xiàn)象中,電荷不守恒。③小球上負(fù)電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導(dǎo)走了。④該現(xiàn)象是由于電子的轉(zhuǎn)移引起的,仍然遵循電荷守恒定律。當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析電荷守恒定律的理解及其應(yīng)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析要點(diǎn)提示:帶負(fù)電的驗(yàn)電器在潮濕的空氣中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,小球上的負(fù)電荷(電子)被潮濕的空氣導(dǎo)走了,但電荷在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中仍然守恒,故③④正確。當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析要點(diǎn)提示:帶負(fù)電的驗(yàn)電器探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析1.物體帶電的實(shí)質(zhì)使物體帶電不是創(chuàng)造了電荷,使物體不帶電也不是消滅了電荷。實(shí)質(zhì)均是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移,也就是物體間電荷的重新分配。2.守恒的廣泛性(1)電荷守恒定律和能量守恒定律一樣,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。電荷守恒定律也涵蓋了近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的微觀粒子在變化中遵守的規(guī)律。(2)電荷守恒定律另一表述是:一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變。

電荷不會(huì)產(chǎn)生也不會(huì)消滅,只能轉(zhuǎn)移。當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析1.物體帶電的實(shí)質(zhì)當(dāng)堂檢探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題2】有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬球A、B,分別帶有電荷量QA=6.4×10-9C,QB=-3.2×10-9C。問(wèn):(1)讓兩絕緣金屬球接觸后,A、B所帶電荷量各是多少?此過(guò)程中電荷發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移了多少?(2)A、B兩球接觸前固定好,讓第三個(gè)與它們相同的不帶電小球C反復(fù)與A、B接觸,最終A、B兩球的電荷量和電性如何?【思考問(wèn)題】

(1)兩小球所帶的總電荷量為多少?答案:兩小球所帶電荷量的代數(shù)和為3.2×10-9C。(2)C小球與A、B小球反復(fù)接觸,最后三個(gè)小球的帶電荷量多少有什么特點(diǎn)?答案:三個(gè)小球的帶電荷量相等。當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題2】有兩個(gè)完全相同探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:(1)兩小球接觸時(shí),電荷量少的負(fù)電荷先被中和,剩余的正電荷再重新分配,即接觸后兩小球的電荷量在接觸過(guò)程中,電子由B球轉(zhuǎn)移到A球,自身的“凈”電荷全部中和后,繼續(xù)轉(zhuǎn)移,直至其帶QB'的正電荷,這樣,共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為ΔQ=QB'-QB=1.6×10-9

C-(-3.2×10-9

C)=4.8×10-9

C。(2)由于三球完全相同,反復(fù)接觸后三球最終電荷量相同,均分中和后的電荷量,故A、B均帶正電,電荷量為答案:(1)均為1.6×10-9C

電子由B球轉(zhuǎn)移到了A球,轉(zhuǎn)移的電荷量為-4.8×10-9C(2)均為×10-9C

均為正電當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:(1)兩小球接觸時(shí)探究一探究二當(dāng)堂檢測(cè)問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析歸納總結(jié)接觸起電的分析方法導(dǎo)體接觸帶電時(shí)電荷量的分配與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān),當(dāng)兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后,電荷將平均分配,即最后兩個(gè)球一定帶等量的同種電荷。若兩個(gè)球原先帶同種電荷,電荷量相加后均分;若兩個(gè)球原先帶異種電荷,則電荷先中和再均分。探究一探究二當(dāng)堂檢測(cè)問(wèn)題導(dǎo)引名師精講典例剖析歸納總結(jié)接觸起電當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究二1231.(三種起電方式的理解)冬天人穿毛衣時(shí)很容易產(chǎn)生靜電,這種產(chǎn)生靜電的方式屬于(

)A.感應(yīng)起電

B.接觸起電C.摩擦起電

D.毛衣本身就帶電解析:感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是在其他帶電體的影響下電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。毛衣本身不帶電,但在與皮膚摩擦?xí)r很容易產(chǎn)生靜電,這種產(chǎn)生靜電的方式屬于摩擦起電,選項(xiàng)C正確。答案:C當(dāng)堂檢測(cè)探究一探究