鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 静电的产生及其微观解释授课ppt课件

这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 静电的产生及其微观解释授课ppt课件，共28页。PPT课件主要包含了情境导入，三种起电方式，讲授新课，摩擦起电，接触起电，感应起电，一静电的产生，总结归纳，接触时电荷分配原则，实验与探究等内容，欢迎下载使用。
第1节静电的产生及其微观解释
将梳过头发的塑料梳立刻靠近细小纸屑，纸屑会被吸起(图 1-1)。雷雨天，你能看到撕裂长空的闪电，听到震耳欲登的雷声，这些都是静电现象，那么，静电是怎样产生的?为什么会产生?本节将学习产生静电的常见方式，并从微观角度对静电现象进行分析.
摩擦起电是常见的使物体带电的方式之一。例如梳头发时起电，在地毯上行走时起电，脱毛衣时起电……这类静电现象都是由摩擦引起的。
我们知道，摩擦后的物体所带电荷有两种:用丝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。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电荷的多少称为电荷量(electric quantity)。在国际单位制中，电荷量的单位是库仑(culmb)，简称库，符号为C。
负电荷 —— 用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
正电荷 —— 用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引
接触起电是使物体带电的又一种方式。例如，将一根用毛皮摩擦而带电的橡胶棒跟验电器的金属球接触(图1-2),会发现验电器原来闭合的全属箔片张开了，表明接触后的验电器带电了。验电器是检验物体是否带电和估测物体带电多少的仪器。当带电的橡胶棒与验电器的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与全属球相连的全属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开。全属箱片张开角度越大，物体所带电荷越多。
不带电的物体与带电体接触，能使不带电的物体带上电，这种方式称为接触起电
带电体接触验电器时，带电体与验电器之间有电子转移，使验电器带电
若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配
将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近(不接触)验电器的金属球(图1-3)，会观察到什么现象?为什么会出现这种现象? 保持橡胶棒的位置不动，用手接触验电器的金属球(图1-4)，会观察到什么现象?这又是为什么? 接着先把手移开，再把橡胶棒移开，又会观察到什么现象?
物体经过摩擦以后具有吸引轻小物体的性质，即摩擦起电
当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。
电子的转移——两个相互摩擦的物体带上等量异种电荷
1.原子为什么呈电中性？
2.为什么原子核稳定？
3.核外电子为什么易失去？
电中性得到电子——带负电电中性失去电子——带正电
由上面的实验可知，一个带电物体靠近导体时，也可使导体带电。受附近带电体影响而使导体上的电荷重新分布的现象称为静电感应(electrstatic inductin)。利用静电感应使金属导体带电的方式称为感应起电。
人类对电的研究始于对静电现象的观察，静电的奇妙现象引发人们不断对其进行探索。公元前 600年左右，古希腊的泰勒斯(Thales，约公元前624-前 547)发现，廖过的琥珀可吸引轻小物体，“electricity”(电)这个词就起源于希腊文的“琥珀”。成书于西汉末年的《春秋纬·考异邮》载有“玳瑁吸诺”，意思是经过摩擦的玳瑁(一种海龟科海洋动物)背甲能吸引草屑等轻小物体。16世纪，英国的吉尔伯特(WGilbert1544-1603)发现能带电的不仅有琥珀，还有钻石、水晶等。
1660年，德国的格里克(O.Guericke，1602-1686)发明了摩擦起电机，推动了人们对静电现象的进一步探索。1882年，英国的维姆胡斯发明了园盘式静电感应起电机，其两个同轴玻璃园板可反向高速转动，感应起电的效率很高，能连续产生并积累较多正、负电荷。现在，我们在电学实验中经常用到感应起电机(图 1-5)。
二、产生静电的微观解释
大量事实证明，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。在转移的过程中，电荷的总量不变。这个规律称为电荷守恒定律(1aw f cnservatinf charge )。
摩擦为什么能使物体带电?这是因为，两个由不同物质组成的物体相互摩擦时，由于不同物质原子核对电子的束缚能力不同，部分电子挣脱了原子核的束缚，从一个物体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，另一个物体就得到了电子带负电。例如，用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒失去了电子带正电，丝绸获得了电子而带等量负电(图1-7)。
感应起电的原因是什么呢?原来，带电体靠近导体时，导体内的自由电子会受到带电体上电荷的作用，向靠近或远离带电体的方向移动。在本节“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，这是因为金属球上的自由电子受到负电荷作用，会向远离橡胶棒的方向移动，最终使靠近橡胶棒的金属球带正电，远离橡胶棒的两金属箔片带负电而相互排斥。
保持橡胶棒的位置不动，用手接触验电器的金属球，金属箔片闭合，这是因为金属箔片上的电子通过人体从验电器移到了大地，而金属球上的正电荷继续保留。接着把手移开，使金属球与地面断开，再把橡胶棒移开，金属球和两金属箔片带正电，金属箔片相互排斥又会张开。因此，感应起电的实质是在带电体所带电荷的作用下，自由电荷从导体的一部分转移到了另一部分。
梳过头发的塑料梳子为何能吸引轻小纸片呢?如图1-8所示，当摩擦后带电的梳子靠近纸片时，纸片在梳子所带电荷的影响下，会出现如图所示的正、负电荷分布(这是电介质的极化现象，其表面出现的是极化电荷，图中仅近似画出纸片两端的极化电荷)。因为靠近梳子端的极化电荷与梳子所带电荷是异种电荷，它们之间相互吸引，所以轻小纸片便被梳子吸引过去了。
1.在比较干燥的环境中，将一段塑料绳分成许多细条，用一只手提起这些塑料细条，另一只手快速重复捋塑料细条，看能否观察到如图所示的现象，并解释原因。
2.如图所示，在桌上间隔一定距离放两本书，将一块洁净的玻璃板放置于两书之上，使玻璃板离开桌面2~3cm。用宽 0.5 cm 的纸条剪出各种姿态的人形小纸片，放在玻璃板下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃上摩擦，可见小纸人翩翩起舞。(1)小纸人为什么会翩翩起舞?(2)如果实验前把“舞区”烤一烤，实验效果会更好。这是为什么?
3.某同学在探究静电感应时，进行了如图所示实验:将绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球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球都不带电.若使B带电，该同学会观察到什么现象?为什么?
4.某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是