第一章静静电场1.1 1.1 静电现象及其微观解释静电现象及其微观解释思南九中思南九中龙妃龙妃高中物理高中物理高中物理高中物理选修选修选修选修3 3 3 31 1 1 1鲁科版鲁科版鲁科版鲁科版内蒙古自治区一家建筑装饰企内蒙古自治区一家建筑装饰企内蒙古自治区一家建筑装饰企内蒙古自治区一家建筑装饰企业的部门主管张国栋最近遭遇了静业的部门主管张国栋最近遭遇了静业的部门主管张国栋最近遭遇了静业的部门主管张国栋最近遭遇了静电的一次意外电的一次意外电的一次意外电的一次意外“ “侵袭侵袭侵袭侵袭” ”。一个周末，。一个周末，。一个周末，。一个周末，他参加中学同学聚会，当他进门后他参加中学同学聚会，当他进门后他参加中学同学聚会，当他进门后他参加中学同学聚会，当他进门后主动与同学握手时，指尖还没碰到，主动与同学握手时，指尖还没碰到，主动与同学握手时，指尖还没碰到，主动与同学握手时，指尖还没碰到，就听就听就听就听“ “啪啪啪啪” ”地一响，吓得与他握手地一响，吓得与他握手地一响，吓得与他握手地一响，吓得与他握手的女同学的女同学的女同学的女同学“ “哎呀哎呀哎呀哎呀” ”地叫了一声，花地叫了一声，花地叫了一声，花地叫了一声，花容失色。有人起哄说容失色。有人起哄说容失色。有人起哄说容失色。有人起哄说：“ “毕业十毕业十毕业十毕业十多年了，你们才碰出多年了，你们才碰出多年了，你们才碰出多年了，你们才碰出火花火花火花火花呀呀呀呀? ? ? ?”许多人都有过许多人都有过许多人都有过许多人都有过以上以上以上以上经历：握手时，指尖接触时或者手接经历：握手时，指尖接触时或者手接经历：握手时，指尖接触时或者手接经历：握手时，指尖接触时或者手接触到金属物体时，有触到金属物体时，有触到金属物体时，有触到金属物体时，有“ “触电触电触电触电” ”的刺痛感；早晨梳头时越梳越的刺痛感；早晨梳头时越梳越的刺痛感；早晨梳头时越梳越的刺痛感；早晨梳头时越梳越乱，甚至乱，甚至乱，甚至乱，甚至“ “怒发冲冠怒发冲冠怒发冲冠怒发冲冠” ”；晚上脱衣服时，会伴有；晚上脱衣服时，会伴有；晚上脱衣服时，会伴有；晚上脱衣服时，会伴有蓝色闪光蓝色闪光蓝色闪光蓝色闪光和和和和“ “啪啪啪啪啪啪啪啪” ”响声响声响声响声，等等。这些都是，等等。这些都是，等等。这些都是，等等。这些都是静电现象静电现象。开开刻刻一一心心怒发冲冠绚丽火环魔幻球被电到了吧生活中的一些静电现象生活中的一些静电现象生活中的一些静电现象生活中的一些静电现象怎么使物体带电呢？这得从物质微观结构说起。怎么使物体带电呢？这得从物质微观结构说起。怎么使物体带电呢？这得从物质微观结构说起。怎么使物体带电呢？这得从物质微观结构说起。原子原子原子原子原子核原子核原子核原子核核外核外核外核外电电子子子子质质子子子子中子中子中子中子（正正正正电电）（不（不（不（不带电带电）（中性）（中性）（中性）（中性）（负电负电）（正正正正电电） 一般情况下，一般情况下，一般情况下，一般情况下，物质呈中性物质呈中性物质呈中性物质呈中性，但受外界影响时，但受外界影响时，但受外界影响时，但受外界影响时，电子电子电子电子会会会会发生发生发生发生转移转移转移转移，物体就带了电。得，物体就带了电。得，物体就带了电。得，物体就带了电。得到到到到电电电电子子子子的的的的带带带带负电负电负电负电，失去失去失去失去电子电子电子电子的的的的就带就带就带就带正电正电正电正电。：不同物质相互摩擦时，由于不同物质相互摩擦时，由于不同物质相互摩擦时，由于不同物质相互摩擦时，由于摩擦做功，一物体中的电子获得摩擦做功，一物体中的电子获得摩擦做功，一物体中的电子获得摩擦做功，一物体中的电子获得能量，转移到另一个物体上。能量，转移到另一个物体上。能量，转移到另一个物体上。能量，转移到另一个物体上。二、探讨物质成分后提出问题二、探讨物质成分后提出问题: : 既然物体一般情况下呈电中性既然物体一般情况下呈电中性, ,那怎样才能使物体带电呢那怎样才能使物体带电呢? ?三三.3.3种使物体呈现带电性质的方式种使物体呈现带电性质的方式1.1.摩擦起电摩擦起电2.2.接触起电接触起电3.3.感应起电感应起电1.摩擦起电摩擦起电原子核里带有正原子核里带有正电的质子电的质子带有负电的核外电子带有负电的核外电子球球A A球球B B通过摩擦使物体带电的实质通过摩擦使物体带电的实质: : 1.电子绕原子核做近似的圆周运动电子绕原子核做近似的圆周运动, ,在球在球B B与球与球A A相互摩擦过程中相互摩擦过程中, ,摩擦力对摩擦力对A A球球做功做功, ,使使A A球中某些球中某些电子的电子的能量增大能量增大而能够而能够脱离原子核的束缚运动到脱离原子核的束缚运动到球球B B上上. . 2.2.A A球上球上少了少了带负电的带负电的电子电子, ,正负电荷中和后呈正负电荷中和后呈带正电的性质带正电的性质, ,而球而球B B得到了得到了新的新的电子电子, ,正负电荷正负电荷中和后就呈中和后就呈带负电的性质了带负电的性质了. .总结：不同物质相互摩擦时，由于摩擦做功，一物总结：不同物质相互摩擦时，由于摩擦做功，一物体中的电子获得能量，转移到另一个物体上。得电体中的电子获得能量，转移到另一个物体上。得电子的带负电，失电子的带正电。子的带负电，失电子的带正电。3.3.摩擦的作用摩擦的作用: :我们通过对物体摩擦我们通过对物体摩擦, ,只是使只是使一个物体上的一个物体上的电子游离电子游离到另到另外一个物体上外一个物体上, ,并不是并不是通过摩擦通过摩擦创创造新的电子造新的电子. .2.2.接触起电接触起电金属球金属球绝缘支架绝缘支架+为什为什么只分布么只分布在表面？在表面？ACBA A接触接触B BACBCBAACBACBACBACBACBACBACBACBACBACBB B接触接触C CACBACBACBACBACBACBACBACB小结小结: :人为的让物体带上电荷人为的让物体带上电荷, ,和摩和摩擦带电一样擦带电一样, ,并非并非是是有新的电荷产生有新的电荷产生, ,而是而是电荷电荷从一个物体上从一个物体上游离游离到另外一到另外一个物体上个物体上. .接触后接触后再分开再分开+Q-Q+Q实质：实质：实质：实质：电荷从一个物体转移到另一个物体，前后电荷总量不变电荷从一个物体转移到另一个物体，前后电荷总量不变电荷从一个物体转移到另一个物体，前后电荷总量不变电荷从一个物体转移到另一个物体，前后电荷总量不变接触带电的特点接触带电的特点接触带电的特点接触带电的特点+Q接触后接触后再分开再分开+Q-3Q-Q-Q再分开再分开接触后接触后四、导体接触带电时电荷量的分配问题1导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关形状、大小完全相同的导体接触时，电荷量平均分配；形状、大小不相同的导体接触时电荷量不能平均分配(1)只有两金属导体完全相同时接触后电荷量才平均分配(2)若完全相同的两导体带异种电荷时，应先中和，再均分，均分的是中和后剩余的电荷量2.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，现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后再移开(1)若A、B带同种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比(2)若A、B带异种电荷，求接触后两球所带的电荷量之比【答案】(1)23(2)21二、起电的微观解释二、起电的微观解释二、起电的微观解释二、起电的微观解释感应起电的实质又是什么呢感应起电的实质又是什么呢感应起电的实质又是什么呢感应起电的实质又是什么呢感应起电被感应者感应起电被感应者感应起电被感应者感应起电被感应者必须是必须是必须是必须是导体导体，因因因因为导体内部才有可为导体内部才有可为导体内部才有可为导体内部才有可以自由移动的电荷。以自由移动的电荷。以自由移动的电荷。以自由移动的电荷。：当带电体靠近导体时，导体当带电体靠近导体时，导体当带电体靠近导体时，导体当带电体靠近导体时，导体内的自由电子会向靠近或远离带电内的自由电子会向靠近或远离带电内的自由电子会向靠近或远离带电内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动。体的方向移动。体的方向移动。体的方向移动。（同性相斥，异性相同性相斥，异性相同性相斥，异性相同性相斥，异性相吸吸吸吸。）。）。）。）实质是实质是实质是实质是电荷重新分布电荷重新分布电荷重新分布电荷重新分布！请看请看请看请看演示演示演示演示大量事实证明：物体起电的大量事实证明：物体起电的大量事实证明：物体起电的大量事实证明：物体起电的本本本本质质质质是使电荷发生转移，并不是是使电荷发生转移，并不是是使电荷发生转移，并不是是使电荷发生转移，并不是创造电荷。物体起电后所带电创造电荷。物体起电后所带电创造电荷。物体起电后所带电创造电荷。物体起电后所带电的量由得到或失去的电子的数的量由得到或失去的电子的数的量由得到或失去的电子的数的量由得到或失去的电子的数量决定。而且同一系统中量决定。而且同一系统中量决定。而且同一系统中量决定。而且同一系统中得到得到得到得到与与与与失去失去失去失去在量上是相等的。在量上是相等的。在量上是相等的。在量上是相等的。绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a近旁放一绝缘金属球b.开始时，a、b都不带电，如右图所示现使b带电，则()Ab将吸引a，吸住后不放开Bb先吸引a，接触后又把a排斥开Ca、b之间不发生相互作用Db立即把a排斥开【思路点拨】【解析】b球带电后，使a产生静电感应，感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷，远离b的一侧出现与b同种的感应电荷虽然a上的感应电荷等量异号，但因为异种电荷离b更近，所以b对a的电场力为引力当b吸引a使两者接触后，由于接触带电，b、a又带上同种电荷，有斥力作用，因而又把a排斥开，所以B正确【答案】B从从3 3种使物体带电方式中小结种使物体带电方式中小结: :1 1. .一一个个物物体体之之所所以以会会呈呈现现带带电电的的性性质质, ,是是因因为为在在某某些些时时候候它它所所带带的的正正负负电电荷荷量量不不相相等等, ,正正电电荷荷( (负负电电荷荷) )多多则则中中和和部部分分 后后 物物 体体 呈呈 带带 正正 电电( (负负 电电) )的的 性性 质质. .三、电荷守恒定律三、电荷守恒定律三、电荷守恒定律三、电荷守恒定律电荷既不能荷既不能创造，也不能消造，也不能消灭，只能从一个物，只能从一个物体体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在移到另一部分，在转移移过程中，程中，电荷的荷的总量保量保持不持不变。物理学的基本定律之一物理学的基本定律之一。它指出，。它指出，对于一个于一个孤立系孤立系统，不，不论发生什么生什么变化化，其中所有，其中所有电荷荷的代数和永的代数和永远保持不保持不变。如果某一区域中的。如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷荷进入入或离开或离开该区域；如果在一个物理区域；如果在一个物理过程中程中产生或生或消失了某种符号的消失了某种符号的电荷，那么必定有等量的异荷，那么必定有等量的异号号电荷同荷同时产生或消失。生或消失。1.关于摩擦起电与感应起电，以下说法正确的是()A摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C不论摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移D以上说法均不正确【答案】C结论：自然界中只有两种：自然界中只有两种电荷荷两种两种电荷荷正正电荷：荷：负电荷：荷：被被绸子摩擦子摩擦过的玻璃棒所的玻璃棒所带的的电荷荷被毛皮摩擦被毛皮摩擦过的橡胶棒所的橡胶棒所带的的电荷荷3、电荷荷间的相互作用的相互作用规律律:同种同种电荷相互排斥，异种荷相互排斥，异种电荷相互吸引荷相互吸引5、电荷量（荷量（电量）量）电荷的多少叫电荷的多少叫电荷量电荷量，符号是，符号是Q。电荷量的单位是电荷量的单位是库仑库仑，符号是，符号是C。一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷大约一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷大约只有只有10C，一片雷雨云带电的电荷大约有几十，一片雷雨云带电的电荷大约有几十库仑。库仑。-7三、元电荷电荷量的国际单位是：C元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得到的尽管质子、电子的电荷量的数值皆为，但它们不叫元电荷，它们电荷量的绝对值才叫元电荷比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的“”、“”号代表电荷的性质（种类），与数学中的正负号的含义不同一般，正电荷的电量用正值表示，负电荷的电量用负值表示四、静电的应用与防护四、静电的应用与防护四、静电的应用与防护四、静电的应用与防护激光打印、复印机激光打印、复印机激光打印、复印机激光打印、复印机1 1、应用、应用、应用、应用静电喷涂静电喷涂静电喷涂静电喷涂静电除尘静电除尘静电除尘静电除尘2、防护、防护人民银行呼和浩特中心支行科技处网络人民银行呼和浩特中心支行科技处网络人民银行呼和浩特中心支行科技处网络人民银行呼和浩特中心支行科技处网络科科长王广平说，工作中，他们时刻严科科长王广平说，工作中，他们时刻严科科长王广平说，工作中，他们时刻严科科长王广平说，工作中，他们时刻严防电脑维护中的静电危害。他说：防电脑维护中的静电危害。他说：防电脑维护中的静电危害。他说：防电脑维护中的静电危害。他说：“ “人人人人体本身可带体本身可带体本身可带体本身可带2 2万伏的静电电压，但这对万伏的静电电压，但这对万伏的静电电压，但这对万伏的静电电压，但这对人没有任何影响。然而，对于电脑维修人没有任何影响。然而，对于电脑维修人没有任何影响。然而，对于电脑维修人没有任何影响。然而，对于电脑维修专业人员来说，这点点的静电，足可以专业人员来说，这点点的静电，足可以专业人员来说，这点点的静电，足可以专业人员来说，这点点的静电，足可以导致其所维修的电路板和集成电器元件导致其所维修的电路板和集成电器元件导致其所维修的电路板和集成电器元件导致其所维修的电路板和集成电器元件损坏。损坏。损坏。损坏。 解决：使用前先用手接触接一解决：使用前先用手接触接一解决：使用前先用手接触接一解决：使用前先用手接触接一金属，导走人体静电。金属，导走人体静电。金属，导走人体静电。金属，导走人体静电。生产生活中静电也可能是隐形杀手！生产生活中静电也可能是隐形杀手！生产生活中静电也可能是隐形杀手！生产生活中静电也可能是隐形杀手！印刷厂中的静电处理不慎会导致为灾！印刷厂中的静电处理不慎会导致为灾！印刷厂中的静电处理不慎会导致为灾！印刷厂中的静电处理不慎会导致为灾！解决：保持适当的空气湿度。解决：保持适当的空气湿度。解决：保持适当的空气湿度。解决：保持适当的空气湿度。油罐车车尾装有一条拖地的拆铁链。油罐车车尾装有一条拖地的拆铁链。油罐车车尾装有一条拖地的拆铁链。油罐车车尾装有一条拖地的拆铁链。目的：导走摩擦产生的静电！目的：导走摩擦产生的静电！目的：导走摩擦产生的静电！目的：导走摩擦产生的静电！工厂里的工人常受电击，这是传送带传送工厂里的工人常受电击，这是传送带传送工厂里的工人常受电击，这是传送带传送工厂里的工人常受电击，这是传送带传送时摩擦起电和静电感应（感应周围导体）的缘故。时摩擦起电和静电感应（感应周围导体）的缘故。时摩擦起电和静电感应（感应周围导体）的缘故。时摩擦起电和静电感应（感应周围导体）的缘故。你有办法解决吗？（皮带镀银、保持空气湿度）你有办法解决吗？（皮带镀银、保持空气湿度）你有办法解决吗？（皮带镀银、保持空气湿度）你有办法解决吗？（皮带镀银、保持空气湿度）课堂小结课堂小结1.1.原子结构原子结构电荷种类电荷种类元电荷元电荷电荷间的作用电荷间的作用2.2.起电方式起电方式摩擦起电摩擦起电接触起电接触起电感应起电感应起电3.3.电荷守恒定律电荷守恒定律4.4.静电的防护和利用静电的防护和利用