静电现象与电荷守恒
前置诊断:
1.自然界中只存在两种电荷:同种电荷互相 ,异种电荷互相 。
2.电子和质子带有等量的异种电荷,电荷量e= C。实验指出,所有带电体的电荷量都是电荷量e的 。所以,电荷量e称为 。电荷量e的数值最早是由美国物理学家 测得的。
3.使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫 。常见的起电方式有 、 和 等。例如:一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后,两者必定带上等量同种电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带 电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电;不带电的导体在靠近带电体时,导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布,使导体的两端出现 电荷。
4.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不会 ,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,电荷量的总量保持不变。电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。在发生正负电荷湮没的过程中,电荷的代数和仍然不变,所以电荷守恒定律也常常表述为: 。
5.原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多,所以整个原子对 表现为 。
6.不同物质的微观结构不同,核外电子的多少和运动情况也不同。在金属中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,这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子,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。
专家说课:
在干燥的冬天,你也许有过这样的经历:当你经过铺有地毯的走道来到房间门口,在伸手接触金属门把的一刹那,突然听到"啪"的一声,手被麻了一下,弄得你虚惊一场,是谁在恶作剧?回答可能有点意外,原来是电荷在作怪。本节课从分析物体的起电着手,结合摩擦起电和感应起电的实验研究物体起电的本质,总结出物体的起电本质上是电荷的转移,一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变,从而理解电荷守恒定律。
一.教师可演示毛皮摩擦橡胶棒、丝绸摩擦玻璃棒导致验电器铂片张开或吸引轻小物体张开体会摩擦起电,利用课本图1.1-1的实验进一步让学生体会感应起电及其本质,通过