2022年电荷及其守恒定律教案 .pdf

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1、学习必备欢迎下载电荷及其守恒定律重点： 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。【教学过程 】引入新课： 今天开始我们进入物理学另一个丰富多彩，更有趣的殿堂，电和磁的世界。高中的电学知识大致可分为电场的电路，本章将学习静电学，将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。一、电荷 （复习初中知识）1两种电荷： 正电荷和负电荷： 把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示。把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示。2电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

2、3使物体带电的方法:摩擦起电 学生自学P2后解释摩擦起电的原因，培养学生理解能力和语言表达能力。为电荷守恒定律做铺垫。演示摩擦起电，用验电器检验是否带电，让学生分析使金属箔片张开的原因过渡到接触起电。接触起电 电荷从一个物体转移到另一个物体上仔细观察从靠近到接触过程中还有哪些现象？靠近未接触时箔片张开张开意味着箔片带电？看来还有其他方式使物体带电？其带电本质是什么？设置悬念。自学 P3第二段后，回答自由电子和离子的概念及各自的运动特点。解释观察到的现象。再演示，靠近（不接触）后再远离，箔片又闭合，即不带电，有没有办法远离后箔片仍带电？提供器材，鼓励学生到时讲台演示。得出静电感应和感应起电。静电

3、感应和感应起电电荷从物体的一部分转移到另一部分。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页学习必备欢迎下载通过对三种起电方式本质的分析，让学生思考满足共同的规律是什么？得出电荷守恒定律。学生自学教材，掌握电荷守恒定律的内容，电荷量、元电荷、比荷的概念。二、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，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。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。三、几个基本概念电荷量 电荷的多少叫做电荷量。符号：Q 或q 单位：库仑符号： C。元电荷 电子所带的电荷量

4、，用e表示，e =16010-19C。注意： 所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。 电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得比荷 电荷的电荷量q 与其质量m的比值 q/m，符号： C/。静电感应和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。随堂练习基础夯实1如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼啪”的响声，还会看到电火花，这种现象产生的原因是() A人身体上产生电流B接触带电造成的C摩擦起电

5、造成的 D 感应起电造成的答案： C 解析： 由日常生活的经验和带电的三种方式可知，此现象产生的原因是摩擦起电，C选项正确2.两个完全相同的金属球A 和 B，A带正电为3q， B 不带电， 将两球接触一下再分开，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页学习必备欢迎下载则 B 球所带电荷量变为() A qBqC1.5qD3q答案： C 解析：因为两球完全相同， 所以接触后电量平均分配，它们所带电荷量相等，均为 q3q021.5q ，故只有C 正确3用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正

6、确的是() A两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷C两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同答案： CD 解析： 两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小，A 错由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，B 错 C 对由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，D 对4对于一个已经带电的物体，下列说法中正确的是() A物体上一定有多余的电子B物体上一定缺少电子C物体的带电量一定是e1.61019C 的整数倍D物体的带电量可

7、以是任意的一个值答案： C 解析： 带电物体若带正电则物体上缺少电子，若带负电则物体上有多余的电子，A、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页学习必备欢迎下载B 项错误；物体的带电量一定等于元电荷或者等于元电荷的整数倍，C 项正确，D 项错误5下列说法正确的是() A元电荷实质就是电子(或质子 )本身B元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量C摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程D不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移答案： BD 解析： 元电荷是表示电子所带电荷量的数值，而不是电子本身，故A 错，

8、B 对由电荷守恒定律，电荷不能创造，也不能消失，C 错， D 对6如图把一个不带电的与外界绝缘的导体两端分别设计上两个电键，当带正电小球靠近时，由于静电感应，在a、b 端分别出现负、正电荷则以下说法正确的是() A闭合 K1，有电子从导体流向大地B闭合 K2，有电子从导体流向大地C闭合 K2，有电子从大地流向导体D闭合 K1，没有电子通过答案： C 解析： K1、K2闭合前，由于静电感应和电荷守恒定律，a、b 出现等量异种电荷，当闭合任何一个电键以后，整个导体与大地连接都是电子从大地被吸引过来，故C 正确7 如图所示， 挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以 ()

9、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页学习必备欢迎下载A甲图中两球一定带异种电荷B乙图中两球一定带同种电荷C甲图中两球至少有一个带电D乙图中两球只有一个带电答案： BC 解析： 若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋于远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力综合上述，B、 C 选项正确8(2011

10、 吉南中学高二检测)使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是() 答案： B 解析： 把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页学习必备欢迎下载荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷B 项正确9梳头发的时候，头发会不听指挥，顺着梳子飞起来，这时如果将梳子浸入水中片刻再梳

11、，头发就服贴了试解释这一现象答案： 梳头发时由于摩擦起电，梳子和头发上产生异种电荷，又由于异种电荷相互吸引，使得头发顺着梳子飞了起来梳子浸入水中后再梳，潮湿的梳子能将头发上的静电导走，也就不再出现上面的现象能力提升1如图所示， A、B 为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C 是带正电的小球，下列说法正确的是() A把 C 移近导体A 时， A、B 上的金属箔片都张开B把 C 移近导体A，先把 A、B分开，然后移去C，A、 B 上的金属箔片仍张开C先把 C 移走，再把A、B 分开， A、B 上的金属箔片仍张开D先把 A、B 分开，再把C 移走，然后重新

12、让A、B 接触， A 上的金属箔片张开，而 B 上的金属箔片闭合答案： AB 解析： (1)C 移近 A 时，带正电的小球C 对 A、B 内的电荷有力的作用，使A、B 中的自由电子向左移动，使得A 端积累了负电荷，B 端积累了正电荷，其下部的金属箔片也分别带上了与A、B 同种性质的电荷由于同种电荷间的斥力，所以金属箔片都张开，A正确(2)C 靠近后保持不动，把A、B 分开， A、B 上的电荷因受C 的作用力不可能中和，因而 A、B 仍带等量的异种感应电荷，此时即使再移走C，因 A、B 已经绝缘，所带电荷精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第

13、 6 页，共 10 页学习必备欢迎下载量也不会变，金属箔片仍张开，B 正确(3)先移走 C，再把 A、B 分开， A、B 上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下吸引中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C 错(4)先把 A、B 分开，移走C，然后重新让A、B 接触， A、B 所带的异种电荷马上中和，箔片都不会张开，D 错2如图所示， a、b、c、d 为四个带电小球，两球之间的作用分别为a 吸 d，b 斥 c，c 斥 a， d 吸 b，则 () 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 小球带同种电荷Dc、 d 小球带异种电荷答案： BD 解析： 本题考查电荷间的相互作用由

14、d 吸 a，d 吸 b 知 a 与 b 带同种电荷，且与d带异种电荷； 由 c 斥 a，c 斥 d 可知 c 与 a、b 带同种电荷， c 与 d 带异种电荷， 故选项 A、C 错，选项B、D 对3目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和 d 夸克的两类夸克组成u 夸克带电量为23e， d 夸克带电量为13e，质子的带电量为e，中子不带电下列说法正确的是() A质子是由一个u 夸克和一个d 夸克组成， 中子是由一个u 夸克和两个d 夸克组成B质子是由两个u 夸克和一个d 夸克组成， 中子是由一个u 夸克和两个d 夸克组成C质子是由一个u 夸克和一个d 夸克组成， 中子是由两个u 夸克和两

15、个d 夸克组成精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页学习必备欢迎下载D质子是由两个u 夸克和一个d 夸克组成， 中子是由两个u 夸克和两个d 夸克组成答案： B 解析： 解答本题时应明确质子带电量为一个元电荷电量，中子不带电，呈电中性根据质子的带电荷量为e，所以质子是由两个u 夸克和一个d 夸克组成， 223 e13ee；中子不显电性，所以中子是由一个u 夸克和两个d 夸克组成，23e 213e0，故选项 B 正确4把一个带电棒接近一个带正电的验电器，金箔先闭合而后又张开，说明棒上带的是() A负电荷B可以是正电荷，也

16、可以是负电荷C正电荷D带电棒上先带正电荷，后带负电荷答案： A 5如图所示，不带电的枕形导体的A、B 两端各贴有一对金箔当枕形导体的A 端靠近一带电导体C 时() AA 端金箔张开， B 端金箔闭合B用手触摸枕形导体后，A 端金箔仍张开，B 端金箔闭合C用手触摸枕形导体后，将手和C 都移走，两对金箔均张开D选项 A 中两对金箔分别带异种电荷，选项C 中两对金箔带同种电荷答案： BCD 6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，如图所示，现使a、 b分别带正、负电，则() 精选学习资料 - - - - - - -

17、- - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页学习必备欢迎下载Ab 将吸引 a，吸引后不放开Bb 先吸引 a 接触后又分开Ca、 b 之间不发生相互作用Db 立即把 a 排斥开答案： B 解析： 因 a 带正电， b 带负电，异种电荷相互吸引，轻质小球将向 b 靠拢并与b 接触；当小球a 与 b 接触后，将对两球所带的电荷进行重新分配，结果两球带同种电荷(正电或负电 )，因此两球将会排斥开若a、b 原先带电荷量相等，则 a、b 接触后中和而都不带电，a、b 由此分开7半径相同的两个金属小球A、B 带有相等的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先

18、后与A、B 接触后移开若A、B 两球带同种电荷，接触后的电荷量之比为_若 A、B 两球带异种电荷，接触后两球的带电荷量之比为： _. 答案： 2：3； 2：1 解析： 设 A、B 带电量为Q，若 A、B 带同种电荷，第三个小球分别与其接触后，A、B 球分别带电量QA12Q，QB34Q，则 QA：QB2：3 若 A、B 两球带异种电荷，第三个小球分别与其接触后，A、B 分别带电量是：QA12QQB14Q则 QA：QB2：1 8.如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有81012C 的电荷量，求：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页学习必备欢迎下载(1)金属瓶上收集到多少个电子？(2)实验的时间为多长？答案： (1)5107个(2)5000s 解析： (1)金属瓶上收集的电子数目为：NQe81012C1.6 1019C 5107(个) (2)实验的时间：t51071104s1 5000s 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页