第1節靜電現象及其微觀解釋
1．使物體帶電的三種方式：
摩擦起電、接觸起電、感應起電。
2．用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的
橡膠棒帶負電。
3．任何方式起電的實質都是電荷的轉移，在轉移的
過程中，電荷總量不變。
1．電荷的電性及作用
(1)電性：用絲綢摩擦過的琉璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電。
(2)作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
2．起電方法(如圖1－1－1)
圖1－1－1
1．三種起電方式的比較
2．驗證物體是否帶電的兩種方法
(1)將質量很輕的物體(例如紙片、頭髮)放在它周圍，如果被吸引則帶電，不被吸引則不帶電。
(2)將待檢驗物體靠近或接觸驗電器的金屬球，根據金箔是否張開可判斷該物體是否帶電。
1．如圖1－1－2所示，用起電機使金屬球a帶上正電，靠近不帶
電的驗電器b，則( )
a．驗電器金屬箔不張開，因為球a沒有和b接觸圖1－1－2
b．驗電器金屬箔張開，因為整個驗電器都帶上了正電
c．驗電器金屬箔張開，因為整個驗電器都帶上了負電
d．驗電器金屬箔張開，因為驗電器下部箔片都帶上了正電
解析：a球帶正電，靠近驗電器b時發生靜電感應，使驗電器金屬桿上端帶負電，下端金屬箔片帶上正電而張開，故選d。
答案：d
1．原子結構
物質由分子、原子、離子等微粒組成，原子由原子核和繞核旋轉的電子組成，原子核由中子和質子組成。中子呈電中性，質子帶正電，電子帶負電。原子的電子數與質子數相等，呈電中性。
因此，物體不顯電性。
2．電荷守恆定律
電荷既不能創造，也不能消滅，只能從物體的一部分轉移到另一部分，或者從乙個物體轉移到另乙個物體。在任何轉移的過程中，電荷的總量不變。
3．物體帶電的實質
物體帶電的實質是電子的轉移。
1．對原子結構的理解
(1)原子由原子核和核外電子組成，原子核內部的質子帶正電，核外電子帶負電。原子核相對穩定，核內質子不能脫離原子核，在起電時，轉移的都是核外電子。
(2)電子帶的電荷量是最小值，其數值為e＝1.6×10－19 c，物體所帶的電量一定是電子電荷量的整數倍。
2．完全相同的導體球接觸帶電時電量分配原則
形狀、大小都相同的導體接觸時會將電荷量平分。
(1)用帶電量為q的金屬球與不帶電的金屬球接觸，每個小球帶電量均為q/2，且所帶電荷的性質相同。
(2)用帶電量為q1的金屬球與帶電量為q2的金屬球接觸，若兩球帶同種電荷，則每個小球所帶電量為總電量的一半。若兩球帶異種電荷，則先中和相同量的異號電荷，然後平分剩餘電荷。
2．m和n是兩個都不帶電的物體。它們互相摩擦後，m帶正電荷1.60×10－19 c，下列判斷正確的有( )
a．在摩擦前m和n的內部沒有任何電荷
b．摩擦過程中電子從n轉移到m
c．n在摩擦後一定帶負電荷1.60×10－19 c
d．n在摩擦過程中失去1.60×10－19 c個電子
解析：m和n相互摩擦，m帶正電是因為m對核外電子的束縛能力小而失去核外電子的結果；由於電荷守恆，故n一定帶等量負電荷，選項c正確。
答案：c
1．靜電的應用
(1)原理：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，利用靜電力控制帶電粒子的運動或分布。
(2)應用：靜電應用有雷射列印、靜電噴霧、靜電除塵、靜電噴塗。
2．靜電的防護
(1)靜電危害產生原因：靜電力和靜電火花。
(2)防護方法：盡快把靜電導走，如印刷車間內保持適當的濕度，油罐車尾裝有鐵鍊，傳送帶上鍍銀等。
對靜電的理解與防止途徑
在生產和生活中，靜電的應用十分廣泛，如：靜電影印、靜電噴塗、靜電除塵、靜電滅菌等。但靜電也可能是**殺手，它的危害是會產生電火花。
如油罐車運油時，因為油與金屬油罐的振盪摩擦會產生靜電的積累，所以達到一定程度會產生火花放電，容易引爆燃油，引起事故。
防止靜電的途徑主要有：
(1)避免產生靜電。如在可能情況下選用不容易產生靜電的材料。
(2)避免靜電的積累。產生的靜電要設法導走，如增加空氣濕度、接地等。
3．在下列措施中，利用靜電的是________，防止靜電的是________。
a．飛機輪子上搭地線
b．印染車間保持濕度
c．影印**
d．電工鉗柄裝有絕緣套
解析：飛機在飛行中與空氣摩擦時，飛機外表面聚集了大量靜電荷，降落時會對地面人員帶來危害及火災隱患。因此飛機降落時要及時導走機身聚集的靜電，採取的措施是在輪胎上安裝地線或用導電橡膠製造輪胎；在印染工作車間也同樣容易產生靜電，靜電給車間帶來火災隱患，為防止火災發生，其中安全措施之一就是車間保持濕度，從而通過濕潤的空氣及時導走靜電；在影印**環節中，剛好需要應用靜電，在電工鉗柄裝有絕緣套是防止導電，保護電工的安全。
答案：c a、b
[例1] 如圖1－1－3所示，a、b為相互接觸的用絕緣支架支援的金屬導體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，c是帶正電的小球，下列說法正確的是圖1－1－3
a．把c移近導體a時，a、b上的金屬箔片都不張開
b．把c移近導體a，先把a、b分開，然後移去c，a、b上的金屬箔片仍張開
c．先把c移走，再把a、b分開，a、b上的金屬箔片仍張開
d．先把a、b分開，再把c移走，然後重新讓a、b接觸，a上的金屬箔片張開，而b上的金屬箔片閉合
[審題指導] 解答本題時應把握以下三點：
(1)明確導體a、b接觸與c球靠近時感應電荷的分布。
(2)明確先分開導體a、b再移走c球時a、b的帶電情況。
(3)明確先移走c球再分開導體a、b時a、b的帶電情況。
[解析] (1)c移近a時，帶正電的小球c對a、b內的電荷有力的作用，使a、b中的自由電子向左移動，使得a端積累了負電荷，b端積累了正電荷，其下部貼有的金屬箔片，也分別帶上了與a、b同種性質的電荷。由於同種電荷間的斥力，所以金屬箔片都張開，a錯誤。(2)c靠近後保持不動，把a、b分開，a、b上的電荷因受c的作用力不可能中和，因而a、b仍帶等量的異種感應電荷，此時即使再移走c，因a、b已經絕緣，所帶電荷量也不會變，金屬箔片仍張開，b正確。
(3)先移走c，再把a、b分開，a、b上的感應電荷會馬上在其相互之間的引力作用下吸引中和，不再帶電，所以箔片都不會張開，c錯。(4)先把a、b分開，再移走c，a、b仍然帶電，但重新讓a、b接觸後，a、b上的感應電荷完全中和，箔片都不會張開，d錯。
[答案] b
借題發揮
感應起電是利用靜電感應使金屬導體帶電的過程，其實質是電荷間的相互作用，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使電荷在導體中轉移。
1．使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片張開。如圖1－1－4中表示驗電器上感應電荷的分布情況，正確的是( )
圖1－1－4
解析：把帶電金屬球移近不帶電的驗電器，若金屬球帶正電，則將導體上的自由電子吸引上來，這樣驗電器的上部將帶負電，箔片帶正電；若金屬球帶負電，則將導體上的自由電子排斥到最遠端，這樣驗電器的上部將帶正電，箔片帶負電，選項b正確。
答案：b
[例2] 有三個完全相同的絕緣金屬球，a球帶電荷量為q，b、c球均不帶電，現要使b球帶電荷量為q，應該怎麼辦？
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