高中物理 第1章 靜電場(chǎng) 1 電荷及其守恒定律課件 新人教版選修31.pptVIP

第一章 靜電場(chǎng) 1電荷及其守恒定律 在干燥的冬天 當(dāng)你伸手接觸掛在衣架上衣服的一剎那 突然聽(tīng)到 啪 的一聲 手麻了一下 弄得你虛驚一場(chǎng) 是誰(shuí)在惡作劇 哦 原來(lái)是電荷在作怪 這些電荷是哪里來(lái)的 知識(shí)自主梳理 1 兩種電荷自然界中只存在兩種電荷 即 電荷和 電荷 1 正電荷 用絲綢摩擦過(guò)的 所帶的電荷叫做正電荷 2 負(fù)電荷 用毛皮摩擦過(guò)的 所帶的電荷叫做負(fù)電荷 2 相互作用同種電荷相互 異種電荷相互 電荷及相互作用 知識(shí)點(diǎn)1 正 負(fù) 玻璃棒 橡膠棒 排斥 吸引 2 原子電性 原子核的正電荷的數(shù)量與核外電子負(fù)電荷的數(shù)量 整個(gè)原子對(duì)外界較遠(yuǎn)的位置表現(xiàn)為 正電 負(fù)電 相等 電中性 1 接觸起電指一個(gè)帶電的金屬導(dǎo)體跟另一個(gè) 的金屬導(dǎo)體 后分開(kāi) 而使不帶電的導(dǎo)體帶上電荷的方式 如圖 知識(shí)點(diǎn)2 三種起電方式 不帶電 接觸 2 摩擦起電兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r 一些束縛不緊的 從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上 使得原來(lái)呈電中性的物體由于得到 而帶負(fù)電 失去 的物體帶正電 如圖 電子 電子 電子 3 感應(yīng)起電 1 自由電子 金屬中離原子核 的能脫離原子核的束縛而在金屬中 的電子 2 靜電感應(yīng) 當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí) 由于電荷間相互 或 導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體 使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶 電荷 遠(yuǎn)離帶電體的一端帶 電荷的現(xiàn)象 3 感應(yīng)起電 利用 使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程 如圖 較遠(yuǎn) 自由活動(dòng) 吸引 排斥 異種 同種 靜電感應(yīng) 表述一 電荷既不會(huì) 也不會(huì) 它只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到 在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中 電荷的總量 表述二 一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng) 電荷的代數(shù)和 知識(shí)點(diǎn)3 電荷守恒定律 創(chuàng)生 消滅 另一部分 另一個(gè)物體 保持不變 保持不變 1 電荷量電荷的多少 其國(guó)際制單位是 簡(jiǎn)稱庫(kù) 用 表示 2 元電荷最小的電荷量 即 所帶的電荷量 用e表示 e c 最早由美國(guó)物理學(xué)家 測(cè)得 知識(shí)點(diǎn)4 元電荷 庫(kù)侖 c 電子 1 6 10 19 密立根 質(zhì)量 1 76 1011 重點(diǎn)難點(diǎn)突破 一 三種起電方式的比較 特別提醒 1 感應(yīng)起電成功的關(guān)鍵在于先分開(kāi)兩物體 或先斷開(kāi)接地線 然后再移去帶電體 2 摩擦起電中對(duì)原子核外電子束縛能力差的物體失去電子而帶正電 對(duì)原子核外電子束縛能力強(qiáng)的物體得到電子而帶負(fù)電 答案 梳頭發(fā)時(shí)由于摩擦起電 梳子和頭發(fā)上產(chǎn)生異種電荷 又由于異種電荷相互吸引 使得頭發(fā)順著梳子飛了起來(lái) 梳子浸入水中后再梳 潮濕的梳子能將頭發(fā)上的靜電導(dǎo)走 也就不再出現(xiàn)上面的現(xiàn)象 1 守恒的廣泛性電荷守恒定律同能量守恒定律一樣 是自然界中最基本的規(guī)律 任何電現(xiàn)象都不違背電荷守恒定律 物體的起電過(guò)程 其本質(zhì)都是電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移 也就是說(shuō)物體所帶電荷的重新分配 不論哪一種起電過(guò)程都沒(méi)有創(chuàng)造電荷 也沒(méi)有消滅電荷 2 中性 與 中和 的理解 1 中性 物體內(nèi)有電荷存在 但正 負(fù)電荷的絕對(duì)值相等 對(duì)外不顯電性 2 中和 兩個(gè)帶有等量異種電荷的帶電體相遇達(dá)到電中性的過(guò)程 二 電荷守恒定律 cd 解析 帶負(fù)電的驗(yàn)電器在潮濕的空氣中 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后 小球上的負(fù)電荷 電子 被潮濕的空氣導(dǎo)走了 但電荷在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中仍然守恒 故c d正確 三 驗(yàn)電器與靜電計(jì)的區(qū)別與聯(lián)系 考點(diǎn)題型設(shè)計(jì) 題型1三種起電方式的理解與應(yīng)用 ac 解析 當(dāng)帶電棒移近甲 乙兩球時(shí) 甲 乙兩球由于靜電感應(yīng)分別感應(yīng)出與帶電棒相反和相同的電荷 若在移走棒前先把兩球分開(kāi) 則甲 乙兩球所帶電荷無(wú)法中和而帶上等量異號(hào)電荷 若把兩球分開(kāi)前 已經(jīng)移走棒 甲 乙兩球感應(yīng)出的電荷立即中和而不會(huì)帶電 可判定選項(xiàng)a正確 選項(xiàng)b錯(cuò)誤 若棒與其中一個(gè)球接觸 則由于接觸帶電 甲 乙兩球都會(huì)帶上與帶電棒相同性質(zhì)的電荷 分開(kāi)后仍帶電 選項(xiàng)c正確 棒的帶電荷量即使不變 仍可在滿足一定條件下 甲 乙兩球感應(yīng)出等量異號(hào)電荷而帶電 選項(xiàng)d錯(cuò)誤 點(diǎn)評(píng) 三種起電方式都可以使物體帶上電 其中接觸起電帶電體與物體必須接觸 感應(yīng)起電雖不需接觸 但需滿足一定的操作條件 解析 摩擦起電是因?yàn)殡娮佑梢粋€(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上 失去電子的物體因缺少電子而帶正電 得到電子的物體帶負(fù)電 毛皮與橡膠棒摩擦 毛皮上的電子轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上 毛皮帶正電 橡膠棒帶負(fù)電 故選項(xiàng)c正確 c 題型2電荷守恒定律及元電荷的理解及應(yīng)用 答案 均為1 6 10 9c 電子由b球轉(zhuǎn)移到a球 轉(zhuǎn)移了3 0 1010個(gè)點(diǎn)評(píng) 1 金屬球中發(fā)生定向轉(zhuǎn)移的是自由電子 兩球接觸時(shí) 自由電子由b向a轉(zhuǎn)移 2 兩球接觸后帶電量相等 電性相同 電荷再分配時(shí)符合電荷均分原理 解析 元電荷是指電子或質(zhì)子所帶的電荷量 不是電子或質(zhì)子本身 故a錯(cuò)誤 所有帶電體的電荷量都等于元電荷的整數(shù)倍 故b正確 元電荷e的值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的 故c正確 元電荷的數(shù)值通常取e 1 60 10 19c 故d正確 b 題型3開(kāi)放 探究 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程和觀察到的現(xiàn)象 回答下列問(wèn)題 1 步驟二的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 說(shuō)明 2 步驟三的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 說(shuō)明 3 該研究性實(shí)驗(yàn) 選填 能 或 不能 驗(yàn)證電荷守恒定律 起電板使驗(yàn)電器感應(yīng)起電 兩塊板帶有等量異種電荷 能 解析 解答本題時(shí)應(yīng)明確起電板經(jīng)摩擦后的帶電情況 還要理解驗(yàn)電器金屬箔片張開(kāi)和閉合的原因 用力將兩塊起電板快速摩擦后分開(kāi) 兩板分別帶上了等量異種電荷 步驟二中金屬球與箔片組成的整體發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象故箔片張開(kāi) 步驟三中兩塊板同時(shí)插入空心金屬球 總電荷量為零 不發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象 故箔片不張開(kāi) 該實(shí)驗(yàn)?zāi)茯?yàn)證電荷守恒定律 點(diǎn)評(píng) 在電荷轉(zhuǎn)移和重新分配的過(guò)程中 整個(gè)系統(tǒng)電荷是守恒的 實(shí)驗(yàn)中箔片張開(kāi)后又閉合 驗(yàn)證了電荷守恒定律的正確性 bd a 若用左手也去摸金屬球 會(huì)被電擊b 若用左手與旁邊的觀眾握手 會(huì)被電擊c 若右手離開(kāi)金屬球 則頭發(fā)會(huì)立刻恢復(fù)常態(tài)d 若右手離開(kāi)金屬球而且走下絕緣凳 頭發(fā)會(huì)立刻恢復(fù)常態(tài)解析 若用左手也去摸金屬球 不會(huì)被電擊 選項(xiàng)a錯(cuò)誤 若用左手與旁邊的觀眾握手 會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象而被電擊 選項(xiàng)b正確 若右手離開(kāi)金屬球 電荷不會(huì)轉(zhuǎn)移 則頭發(fā)仍然四處散開(kāi) 選項(xiàng)c錯(cuò)誤 若右手離開(kāi)金屬球而且走下絕緣凳 則電荷將進(jìn)入大地 人體將不再帶電 頭發(fā)會(huì)立刻恢復(fù)常態(tài) 選項(xiàng)d正確 故選bd 易錯(cuò)案例剖析 c 正確解答 在感應(yīng)起電的過(guò)程中 遠(yuǎn)