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　　第一章  电场
　　情景引入
　　闪电是一种自然现象，通常是暴风云（积雨云）产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，企图和带有负电的云层相遇；负电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。
　　闪电中的正负电荷是怎么产生的呢？现在我们将开始讨论这个问题。
　　第 1 节  电荷 电荷守恒定律
　　学习目标
　　1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．
　　2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．
　　3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．
　　4．知道电荷守恒定律，知道什么是元电荷．
　　自主探究
　　问题1：
　　有哪些使物体带电的方式？
　　问题2：
　　为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？
　　问题3：
　　什么是静电感应和感应起电？感应起电的实质什么呢？
　　重难点探究
　　探究一：静电的产生
　　1．三种起电方式的比较
　　方式
　　内容　 摩擦起电 感应起电 接触起电
　　产生及条件 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电导体接触时
　　现象 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同” 导体上带上与带电体相同电性的电荷
　　原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失 导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥
　　实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移
　　2．验证物体是否带电的两种方法
　　(1)将质量很轻的物体(例如纸片、头发)放在它周围，如果被吸引则带电，不被吸引则不带电。
　　(2)将待检验物体靠近或接触验电器的金属球，根据金箔是否张开可判断该物体是否带电。
　　探究二：原子结构与电荷守恒
　　1．原子结构
　　物质由分子、原子、离子等微粒组成，原子由原子核和绕核旋转的电子组成，原子核由中子和质子组成。中子呈电中性，质子带正电，电子带负电。原子的电子数与质子数相等，呈电中性。因此，物体不显电性。
　　2．电荷守恒定律
　　电荷既不能创造，也不能消灭，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。在任何转移的过程中，电荷的总量不变。
　　3．物体带电的实质
　　物体带电的实质是电子的转移。
　　典例启迪
　　【题型一】静电的产生
　　[例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上的金属箔片都不张开
　　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，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
　　思路点拨：解答本题时应把握以下三点：
　　(1)明确导体A、B接触与C球靠近时感应电荷的分布。
　　(2)明确先分开导体A、B再移走C球时A、B的带电情况。
　　(3)明确先移走C球再分开导体A、B时A、B的带电情况。
　　[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，其下部贴有的金属箔片，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错误。(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，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，箔片都不会张开，D错。
　　[答案]　B
　　思维总结：感应起电是利用静电感应使金属导体带电的过程，其实质是电荷间的相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使电荷在导体中转移。
　　变式训练1-1： M和N是两个都不带电的物体。它们互相摩擦后，M带正电荷1.60×10－19 C，下列判断正确的有(　　)
　　A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
　　B．摩擦过程中电子从N转移到M
　　C．N在摩擦后一定带负电荷1.60×10－19 C
　　D．N在摩擦过程中失去1.60×10－19 C个电子
　　解析：M和N相互摩擦，M带正电是因为M对核外电子的束缚能力小而失去核外电子的结果；由于电荷守恒，故N一定带等量负电荷，选项C正确。
　　答案：C
　　【题型二】电荷守恒定律的应用
　　例2】　有三个完全相同的绝缘金属球，A球带电荷量为q，B、C球均不带电，现要使B球带电荷量为38q，应该怎么办？
　　思路点拨：解题依据为接触起电的原理和实质。首先应考虑将金属球两两接触，再分析其电荷分配情况。
　　解析：三个完全相同的金属球，则每两个接触都会平分电荷量，故可以先让A球和B球接触，则此时A、B球各带电荷量12q，然后B、C球接触，于是B、C球各带电荷量14