[高中二年級]物理：11《電荷及其守恒定律》新人教版選修ppt課件

1、初中學(xué)過自然界有幾種電荷，它們間的相互作初中學(xué)過自然界有幾種電荷，它們間的相互作用如何？電荷的多少用什么表示？用如何？電荷的多少用什么表示？ 普通情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)能否普通情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)能否存在電荷？如何使物體帶電？存在電荷？如何使物體帶電？ 摩擦起電的本質(zhì)是什么？摩擦起電的本質(zhì)是什么？ 自然界只存在兩種電荷，同種電荷相互排斥，自然界只存在兩種電荷，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引.電荷的多少是用電荷量來表示。電荷的多少是用電荷量來表示。 不帶電的物體內(nèi)存在電荷，且存在等量正、負(fù)不帶電的物體內(nèi)存在電荷，且存在等量正、負(fù)電荷，在物體內(nèi)中和，對外不

2、顯電性。用摩擦的方電荷，在物體內(nèi)中和，對外不顯電性。用摩擦的方法可以使物體帶電，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，法可以使物體帶電，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負(fù)電。用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負(fù)電。 一個(gè)物體失去一些電子而帶正電，另一個(gè)物體一個(gè)物體失去一些電子而帶正電，另一個(gè)物體得到這些電子而帶負(fù)電。得到這些電子而帶負(fù)電。 一、電荷一、電荷電荷是一種物質(zhì)屬性電荷是一種物質(zhì)屬性1、自然界中有兩種電荷、自然界中有兩種電荷1正電荷：正電荷： 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 2負(fù)電荷：負(fù)電荷： 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷同種電荷相

3、互排斥，異種電荷相互吸引。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。+_ 原子原子原子核原子核核外電子核外電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子正電正電不帶電不帶電 離原子核較遠(yuǎn)的電子容易遭到外界的作用離原子核較遠(yuǎn)的電子容易遭到外界的作用而脫離原子而脫離原子物質(zhì)的微觀構(gòu)造是怎樣的？摩擦起電的緣由物質(zhì)的微觀構(gòu)造是怎樣的？摩擦起電的緣由是什么？是什么？摩擦?xí)r電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。摩擦?xí)r電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。得到電子：帶負(fù)電得到電子：帶負(fù)電失去電子：帶正電失去電子：帶正電中性中性負(fù)電負(fù)電正電正電金屬導(dǎo)電機(jī)理：金屬導(dǎo)電機(jī)理：金屬內(nèi)有自在挪動(dòng)的電子金屬內(nèi)有自在挪動(dòng)的電子自在電子自在電子正離子在本人的平衡

4、位置附近振動(dòng)而不挪動(dòng)。正離子在本人的平衡位置附近振動(dòng)而不挪動(dòng)。靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)近異遠(yuǎn)同2 2、感應(yīng)起電、感應(yīng)起電2 2感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電叫做感應(yīng)起電 規(guī)律：近端感應(yīng)異種電荷，規(guī)律：近端感應(yīng)異種電荷， 遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷1靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的景象，叫做靜電感應(yīng)可以使導(dǎo)體帶電的景象，叫做靜電感應(yīng)3 3、接觸帶電、接觸帶電接觸后接觸后再分開再分開+Q+Q+Q接觸后接觸后再分開再分開+Q+Q-3Q-3Q-Q-Q-Q-Q電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)

5、移到另一個(gè)物體兩個(gè)完全一樣的帶電導(dǎo)體兩個(gè)完全一樣的帶電導(dǎo)體,接觸后再分開接觸后再分開,二者將原來所帶電量的總和平均分配二者將原來所帶電量的總和平均分配21211. 1.三種起電方法三種起電方法二、電荷守恒定律：二、電荷守恒定律：. .起電的本質(zhì)起電的本質(zhì)摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電無論是哪種起電方式無論是哪種起電方式, ,其本質(zhì)都是將正、負(fù)其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開電荷分開, ,使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是發(fā)明電荷使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是發(fā)明電荷. .表述一：表述一： 電荷既不能發(fā)明電荷既不能發(fā)明,也不能消滅也不能消滅,它只能從一它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體個(gè)物體轉(zhuǎn)移到

6、另一個(gè)物體,或從物體的一部分或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過程中，系統(tǒng)的電在轉(zhuǎn)移的過程中，系統(tǒng)的電荷總數(shù)堅(jiān)持不變荷總數(shù)堅(jiān)持不變.表述二：表述二： 一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是堅(jiān)持不變。的代數(shù)和總是堅(jiān)持不變。3.電荷守恒定律：電荷守恒定律：1電荷的多少如何表示？它的單位是什么？電荷的多少如何表示？它的單位是什么？3元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物理學(xué)家測定的？理學(xué)家測定的？2什么是元電荷？一個(gè)電子就是一個(gè)元電荷嗎？什么是元電荷？一個(gè)電子就是一個(gè)元電荷嗎？4什么是比荷？電

7、子的比荷是多少？什么是比荷？電子的比荷是多少？電荷量：電荷的多少，簡稱電量。單位電荷量：電荷的多少，簡稱電量。單位:庫侖庫侖 CCe191060. 1元電荷的值元電荷的值一個(gè)電子所帶電量為元電荷一個(gè)電子所帶電量為元電荷kgCkgCmee/1076. 11091. 01060. 1113019電子的比荷為：帶電體的電荷量與質(zhì)量的比值叫做比荷帶電體的電荷量與質(zhì)量的比值叫做比荷美國科學(xué)家密立根美國科學(xué)家密立根比較電荷帶電的多少比較電荷帶電的多少,要比較的是其電荷量的絕對值要比較的是其電荷量的絕對值電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小,只代表電荷的性質(zhì)只代表電荷的性質(zhì)一切帶電體

8、所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍一切帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍靜電計(jì)(指針式驗(yàn)電器)驗(yàn)電器靜電計(jì)中金屬桿下部的程度軸上裝有金屬指針，指針可以繞程度軸靈敏轉(zhuǎn)動(dòng)，外面圓筒的底部有接線柱。而在驗(yàn)電器中金屬桿的下部懸掛著兩片金箔。靜電計(jì)的外殼一定是金屬的，金屬外殼與內(nèi)部的金屬桿及金屬指針構(gòu)成了一個(gè)特殊的電容器，它在靜電計(jì)任務(wù)時(shí)起著重要的作用。而驗(yàn)電器外殼的主要作用是為了防止氣流的影響，它普通是用玻璃制造的。驗(yàn)電器與靜電計(jì)在構(gòu)造上的不同 +-+驗(yàn)電器思索思索:能否只需當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接能否只需當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時(shí)觸時(shí),金屬箔片才開場張開金屬箔片才開場張開?解釋看到的景象解釋

9、看到的景象.驗(yàn)電器的主要作用有：1檢驗(yàn)導(dǎo)體能否帶電。2檢驗(yàn)導(dǎo)體所帶電性。 驗(yàn)電器與靜電計(jì)在作用上的不同 靜電計(jì)也稱作指針式驗(yàn)電器，這闡明它完全具備驗(yàn)電器的各種作用。由于靜電計(jì)的特殊構(gòu)造，使得它又具備驗(yàn)電器不能替代的某些作用。1定量丈量兩導(dǎo)體間的電勢差。2定量丈量某導(dǎo)體的電勢。小小 結(jié)結(jié)1 1、自然界存在兩者電荷、自然界存在兩者電荷1 1正電荷：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷正電荷：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 2 2負(fù)電荷：毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷負(fù)電荷：毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷2 2、使物體帶電的方式帶電方式、使物體帶電的方式帶電方式(1)(1)摩擦起電摩擦起電 (2) (2)感應(yīng)起電

10、感應(yīng)起電- -近異遠(yuǎn)同近異遠(yuǎn)同 (3) (3)接觸起電接觸起電3 3、電荷守恒定律：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，、電荷守恒定律：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是堅(jiān)持不變。電荷的代數(shù)和總是堅(jiān)持不變。.1060. 1419稱為元電荷電荷量、元電荷：Ce.5的整數(shù)倍，或者是或者等于，所有帶電體的電荷量均為、電子和質(zhì)子的電荷量eee1 1、使一個(gè)物體帶電的方式有三種，它們是、使一個(gè)物體帶電的方式有三種，它們是 、 和和 ，在這三種方式中，電荷既沒有被發(fā)明，在這三種方式中，電荷既沒有被發(fā)明，也沒有被消滅，只是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物也沒有被消滅，只是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體

11、的一部分移到另一部分，而且電體，或者從物體的一部分移到另一部分，而且電荷的總量不變，這個(gè)結(jié)論也被稱之為荷的總量不變，這個(gè)結(jié)論也被稱之為 定律。定律。2 2、將不帶電的導(dǎo)體、將不帶電的導(dǎo)體A A和帶有負(fù)電荷的導(dǎo)體和帶有負(fù)電荷的導(dǎo)體B B接觸后，接觸后，在導(dǎo)體在導(dǎo)體A A中的質(zhì)子數(shù)中的質(zhì)子數(shù) A A添加添加 B B減少減少 C C不變不變 D D先添加后減少先添加后減少3 3、在原子物理中，常用元電荷作為電量的單位，元電荷、在原子物理中，常用元電荷作為電量的單位，元電荷的電量為的電量為_ _ ；一個(gè)電子的電量為；一個(gè)電子的電量為_ _ ，一個(gè)質(zhì)，一個(gè)質(zhì)子的電量為子的電量為_ _ ；任何帶電粒子，所

12、帶電量或者等；任何帶電粒子，所帶電量或者等于電子或質(zhì)子的電量，或者是它們電量的于電子或質(zhì)子的電量，或者是它們電量的_最早最早測出元電荷的數(shù)值的是美國物理學(xué)家測出元電荷的數(shù)值的是美國物理學(xué)家 ，這位科學(xué)，這位科學(xué)家還測出了電子電量和質(zhì)量的比值，叫做電子的家還測出了電子電量和質(zhì)量的比值，叫做電子的 。4 4、科學(xué)家在研討原子、原子核及根本粒子時(shí)，為了方、科學(xué)家在研討原子、原子核及根本粒子時(shí)，為了方便，經(jīng)常用元電荷作為電量的單位，關(guān)于元電荷，以便，經(jīng)常用元電荷作為電量的單位，關(guān)于元電荷，以下論述正確的選項(xiàng)是：下論述正確的選項(xiàng)是：A A、把質(zhì)子或電子叫元電荷、把質(zhì)子或電子叫元電荷B B、1.601.6

13、010-19C10-19C的電量叫元電荷的電量叫元電荷C C、電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量、電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量 的絕對值叫元電荷的絕對值叫元電荷D D、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量 的絕對值叫元電荷的絕對值叫元電荷 5 5、把兩個(gè)完全一樣的金屬球、把兩個(gè)完全一樣的金屬球A A和和B B接觸一下，再分接觸一下，再分開一段間隔，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，那么開一段間隔，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，那么A A、B B兩球原來的帶電情況能夠是兩球原來的帶電情況能夠是 A A帶有等量異種電荷帶有等量異種電荷 B B帶有等量同種電荷帶有等量同種電荷 C C帶有不等量異種電荷帶

14、有不等量異種電荷 D D一個(gè)帶電，另一個(gè)不帶電一個(gè)帶電，另一個(gè)不帶電 6 6、有、有A A、B B、C C三個(gè)塑料小球，三個(gè)塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A間都是相互吸引的，假設(shè)間都是相互吸引的，假設(shè)A A帶正帶正電，那么電，那么 ：A AB B、C C球均帶負(fù)電球均帶負(fù)電B BB B球帶負(fù)電，球帶負(fù)電，C C球帶正電球帶正電C CB B、C C球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另 一個(gè)不帶電一個(gè)不帶電D DB B、C C球都不帶電球都不帶電 +A.導(dǎo)體導(dǎo)體B帶負(fù)電帶負(fù)電;B.導(dǎo)體導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷左端出現(xiàn)負(fù)電荷,右端出現(xiàn)正電右端出現(xiàn)正電荷荷,并且電

15、荷量大小相等并且電荷量大小相等;C.假設(shè)假設(shè)A不動(dòng)不動(dòng),將將B沿圖中虛線分開沿圖中虛線分開,那么那么左邊的電荷量小于右邊的電荷量左邊的電荷量小于右邊的電荷量;D.假設(shè)假設(shè)A、B接觸一下接觸一下,A、B金屬體所帶金屬體所帶總電荷量堅(jiān)持不變總電荷量堅(jiān)持不變. AB7、如下圖、如下圖,A、B是被絕緣支架分別架是被絕緣支架分別架起的金屬球起的金屬球,并相隔一定并相隔一定間隔間隔,其中其中A帶正電帶正電,B不不帶電帶電,那么以下說法中正那么以下說法中正確的選項(xiàng)是確的選項(xiàng)是:8 8、圖、圖7 7中中A A、B B是兩個(gè)不帶電的一樣的金屬球，是兩個(gè)不帶電的一樣的金屬球，它們接近帶正電荷的金球它們接近帶正電荷

16、的金球C C在以下情況中，在以下情況中，判別判別A A、B B兩球的帶電情況：兩球的帶電情況：1 1A A、B B接觸后分開，再移去接觸后分開，再移去C C， 那么那么A_A_，B_B_；2 2A A、B B接觸，先移去接觸，先移去C C后，再把后，再把ABAB分開，分開， 那么那么A_A_，B_B_3 3A A、B B接觸，用手指瞬間接觸接觸，用手指瞬間接觸B B后再移去后再移去C C， 那么那么A_A_， B_ B_；正電負(fù)電不帶電不帶電負(fù)電負(fù)電9 9、如下圖，導(dǎo)體棒、如下圖，導(dǎo)體棒ABAB接近帶正電的導(dǎo)體接近帶正電的導(dǎo)體QQ放放置用手接觸置用手接觸B B端，移去手指再移去端，移去手指再移去QQ，ABAB帶何種電荷帶何種電荷 _ _ 假設(shè)手的接觸點(diǎn)假設(shè)手的接觸點(diǎn)改在改在A A端，情況又如何端，情況又如何_ _ 。負(fù)電荷負(fù)電荷負(fù)電荷負(fù)電荷AB+Q1010、用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒，接近不帶、用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒，接近不帶電驗(yàn)電器的金屬小球電驗(yàn)電器的金屬小球a a，然后用手指瞬間接觸，然后用手指瞬間接觸一下金屬桿一下金屬桿c c后拿開橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球后拿開橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球A A和金箔和金箔b b的帶電情況是的帶電情況是 A Aa a帶正電，帶正電，b b帶負(fù)電帶負(fù)電B Ba a帶負(fù)電，帶負(fù)電，b b帶正電帶正電C Ca a、b b均帶正電均帶