人教版 (新课标)选修31 电荷及其守恒定律学案

这是一份人教版 (新课标)选修31 电荷及其守恒定律学案，共6页。学案主要包含了电荷基本性质的理解，元电荷的理解， 常见的带电方式， 电荷守恒定律等内容，欢迎下载使用。
2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（三）情感态度与价值观
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质
重点：电荷守恒定律
难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
课前预习自查
1.电荷的种类：自然界中只存在两种电荷：______电荷和________电荷．电荷间的作用规律是：同种电荷相互______，异种电荷相互________．
2．摩擦起电：用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带____________电荷，毛皮带_______电荷．用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带______电荷，丝绸带______电荷．
3．原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为________．金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做________________．失去这种电子的原子便成为带____电的离子．离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中．所以金属导电时只有________在移动．
4．感应起电：把带电体移近不带电的导体，可以使导体靠近带电体的一端带________，远离的一端带________这种现象叫静电感应．利用静电感应使物体带电叫________起电．常见的起电方式还有________和________等．
5．电荷守恒定律：电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体______到另一物体，或者从物体的一部分____________到另一部分．
6．电量：物体所带电荷的多少叫________________．在国际单位制中，它的单位是________，用________表示．
7．元电荷：最小的电荷量叫________，用e表示，e＝________.所有带电体的电荷量都等于e的____________．电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的________．
知识探究
1.“中性”与“中和”之间有联系吗？
“中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带
-1-
电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程．
2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？
(1)两种表述：①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；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的．
(2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的代数和不变，即正负电子的产生和湮灭
与电荷守恒定律并不矛盾.
3.三种起电方式的区别和联系
4.接触起电的电荷分配原则
两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示．
电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分．
典例探究
题型一、电荷基本性质的理解
【例1】 绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图1－1－3所示．现使a、b分别带正、负电，则( )
A．b将吸引a，吸引后不放开
B．b先吸引a，接触后又与a分开
C．a、b之间不发生相互作用 D．b立即把a排斥开
题型二、元电荷的理解
【例2】 关于元电荷的下列说法中正确的是( )
A．元电荷实质上是指电子和质子本身
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
-2-
反思小结
C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 C
D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
题型三、 常见的带电方式
【例3】如图1所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则( )
A．金属球A可能不带电
B．金属球A可能带负电
C．金属球A可能带正电
D．金属球A一定带负电
拓展探究：如果该题中A带负电，和B接触后张角怎么变化？
题型四、 电荷守恒定律
【例4】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量为QA＝6.4×10－9 C，QB＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？
达标训练
1.在图1－1－1中的同学的带电方式属于( )
A．接触起电 B．感应起电 C．摩擦起电 D．以上说法都不对
2．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是( )
A．正电荷 B．负电荷 C．接触起电 D．感应起电
3．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是( )
A．正电荷 B．负电荷 C．感应起电 D．摩擦起电
4．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的( )
A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 C C．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C
5．有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是( )
A．接触前，A、B一定带异种电荷 B．接触前，A、B可能带异种电荷
C．接触前，A球一定不带任何电荷 D．接触后，A球一定带电荷
6．如图2所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是( )
A．两端的感应电荷越来越多
B．两端的感应电荷是同种电荷
C．两端的感应电荷是异种电荷
D．两端的感应电荷电荷量相等
7．下列说法正确的是( )
A．摩擦起电是创造电荷的过程 B．接触起电是电荷转移的过程
C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电
D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫做电荷的湮灭
-3-
8．为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：
在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明( )
A．水分子是非极性分子 B．水分子是极性分子
C．水分子是极性分子且带正电 D．水分子是极性分子且带负电
9．在上题中，如果将用毛皮摩擦过的橡胶棒接近水流．则( )
A．水流将向远离橡胶棒的方向偏离 B．水流将向靠近橡胶棒的方向偏离
C．水流先靠近再远离橡胶棒 D．水流不偏转
10．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图3所示．那么，下面的说法正确的是( )
A．三个小球都带电 B．只有一个小球带电
C．有两个小球带同种电荷 D．有两个小球带异种电荷
11．如图4所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则关于它们的带电情况( )
A．仅有两个小球带同种电荷
B．仅有三个小球带同种电荷
C．c、d两小球带同种电荷
D．c、d两小球带异种电荷
12．如图5所示， 将两个气球充气后挂起来，让它们碰在一起，用毛织品分别摩擦两个气球相互接触的地方．放开气球后，你可能观察到什么现象？你能解释这个现象吗？
13．有三个完全一样的绝缘金属球，A球所带电荷量为Q，B、C不带电．现要使B球带有eq \f(3,8)Q的电荷量，应该怎么办？
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生及条件
两不同绝缘体摩擦时
导体靠近带电体时
带电导体和导体接触时
现象
两物体带上等量异种电荷
导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”
导体上带上与带电体相同电性的电荷
原因
不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子转移
导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)
电荷之间的相互排斥
实质
电荷在物体之间和物体内部的转移