1.1 静电的产生及其微观解释 课件 (共25张PPT)高一物理鲁科版（2019）必修三

(共25张PPT)
第1章　静电力与电场强度
1.1 静电的产生及其微观解释
静电的产生
生活中的电现象
摩擦过的气球吸引易拉罐
摩擦过的气球吸引水流
摩擦起电、接触起电、感应起电
将梳过头发的塑料梳立刻靠近细小纸屑，纸屑会被吸起(如图)。雷雨天，你能看到撕裂长空的闪电，听到震耳欲聋的雷声。这些都是静电现象。那么，产生静电的常见方式有哪几种？
电荷
(1)分类：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷规定为正电荷；用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷规定为负电荷。
(2)电荷量：电荷的多少。在国际单位制中，电荷量的单位为库仑，简称库，符号为C。
(3)电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
三种起电方式
(1)摩擦起电
梳头发时起电，在地毯上行走时起电，脱毛衣时起电等等这类静电现象都是由摩擦引起的。
摩擦起电、接触起电、感应起电是常见的三种起电方式。
若一个所带电荷量为＋Q的导体与另一个不带电的完全相同的导体，接触后再分开，二者分别带多少电荷量？
电荷量平分
接触后
再分开
+Q
Q
　 Q
若一个所带电荷量为＋Q的导体与另一个所带电荷量为－3Q的完全相同的导体，接触后再分开，二者分别带多少电荷量？
先中和再平分
接触后
再分开
－3Q
+Q
－Q
－Q
(2)感应起电：一个带电体靠近导体时，受附近带电体的影响而使导体上电荷重新分布的现象称为静电感应。利用静电感应使金属导体带电的方式称为感应起电。
C移近导体A，同种电荷相互排斥，两侧金属箔都张开。
规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷。
说明下面两种情况验电器金属箔张开的原因，验电器有哪些作用？
甲图通过接触起电使验电器两金属箔张开，乙图通过感应起电使验电器金属箔张开。验电器作用是检验物体是否带电。
金属球
金属箔片
金属杆
金属外壳
验电器
1.(2022·福建省龙岩市高一期末)将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了，如图所示。下列关于细条散开现象的分析中，正确的是
A.撕成细条后，由于所受重力减小，细条自然松散
B.撕成细条后，由于空气浮力作用，细条散开
C.用手迅速捋细条时，由于感应起电，细条带同种
电荷，相互排斥散开
D.用手迅速捋细条时，由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开
√
2.(2022·贵州省黔南州贵定中学高二期末)吉尔伯特制作了第一只验电器，后来，英国人格雷改进了验电器，其结构如图所示。验电器原来带正电，如果用一根带大量负电荷的金属棒接触验电器的金属球，金属箔片的张角将
A.先变小后变大 B.变大
C.变小 D.先变大后变小
√
验电器的两种应用方式及原理
1.当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开，如图甲。
2.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带异种电荷，而金属箔片上会带同种电荷(感应起电)，两个金属箔片在斥力作用下张开，如图乙。
产生静电的微观解释
阅读课本，试分析如何从物质的微观结构来解释物体不显电性的原因。
物质由分子、原子等微粒组成。原子由带正电的原子核和带负电的电子组成。原子核由呈电中性的中子和带正电的质子组成。一个电子的电荷量与一个质子的电荷量数值相同，约为1.60×10－19 C，原子的电子数与质子数相等，因此物体不显电性。但当物体受到外界影响，电子发生转移时，物体就会显电性。
电荷守恒定律
表述：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。在转移过程中，电荷的总量不变。
两个由不同物质组成的物体相互摩擦时，由于摩擦力做功，一个物体中某些原子的电子获得了能量，挣脱了原子核的束缚，转移到另一个物体上。根据电荷守恒定律，从整体上看，一个物体失去了电子带正电，另一个物体就得到电子带等量负电。
摩擦起电的实质：
摩擦为什么能使物体带电？
用丝绸摩擦玻璃棒使其带电
感应起电的实质：
在附近带电体所带电荷的作用下，由于电荷间的相互作用，导体中的自由电子从导体的一部分转移到了另一部分。
如图所示，在课本“实验与探究”中，当带负电的橡胶棒靠近验电器的金属球时，验电器的金属箔片张开，保持橡胶棒的位置不动，用手接触验电器的金属球，观察到金属箔片闭合。
(1)解释用手接触验电器的金属球，金属箔片闭合的原因；
当橡胶棒靠近时，由于电荷间的相互作用力，金属箔片带负电，金属球带正电，金属箔片张开。当用手接触金属球时，金属箔片上的自由电子通过人体转移到了大地上，故金属箔片不带电，不再张开。
(2)接着把手移开，使金属球与大地断开，再把橡胶棒移开，观察到金属箔片相互排斥又张开了。试解释原因；
(3)先把橡胶棒移开，再把手移开，金属箔片是否会张开？
不会。
先把手移开，再把橡胶棒移开，金属球所带正电荷失去了橡胶棒负电荷的束缚而重新分布，此时金属球和箔片均带正电，故金属箔片张开。
3.(2023·广东省揭阳市高二期末)下列三幅图反映了三种起电的方式，下列说法正确的是
A.甲图是橡胶棒与毛皮摩擦
后，把正电荷传给了毛皮，
使橡胶棒带上了负电
B.乙图无论小球D带正电还是负电，与A接触时都把电荷转移给验电器，使箔
片C、C′张开
C.丙图中带电小球C使电中性的A、B发生静电感应，现先把靠近的带电小球C
移开，再分开A、B，则A、B带上了等量异种电荷
D.三种起电方式的实质都是电子的转移
√
4.如图所示，带正电荷的导体A在靠近带有绝缘支架的不带电导体B后，导体B的P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是
A.若用导线将Q端接地，然后断开，再
取走导体A，则导体B将带负电
B.若用导线将Q端接地，然后断开，再
取走导体A，则导体B将带正电
C.若用导线将Q端接地，然后断开，再取走导体A，则导体B将不带电
D.若用导线将P端接地，然后断开，再取走导体A，则导体B将带正电
√
1.只有导体中的电子才能自由移动。绝缘体中的电子不能自由移动，所以导体能够感应起电，而绝缘体不能。
2.凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个更大导体，而且该导体可视为近端，带异种电荷，地球可视为远端，带同种电荷，如图。
5.完全相同的两金属小球A、B带有相同大小的电荷量，相隔一定的距离，让第三个完全相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开。
(1)若A、B两球带同种电荷，求接触后两球带电荷量大小之比；
答案　 (1) 2∶3　 (2) 2∶1　
(2)若A、B两球带异种电荷，求接触后两球带电荷量大小之比。
接触起电时电荷量的分配规律
当两个完全相同的金属球接触后，电荷量将平均分配。
(1)若两个完全相同的金属球最初带同种电荷，接触后电荷量相加后均分；
(2)若两个完全相同的金属球最初带异种电荷，则接触后电荷先中和再均分。
静电的产生
及其微观解释
静电的产生
产生静电的
微观解释
电荷
三种起电方式
电荷守恒定律
摩擦起电的实质
感应起电的实质