第1章 靜電場(chǎng) 1電荷及其守恒定律ppt課件_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) 情 景 切 入 電閃雷鳴,是一種常出如今暴風(fēng)雨中的自然景象,它是那樣的奧秘,來去匆匆,稍縱即逝。它給人們帶來甘霖,同時(shí)也給人們帶來恐懼。幾千年以來,人們不斷想探求其中的奧妙,更想將它駕馭于手中。美國(guó)科學(xué)家富蘭克林就曾冒著生命危險(xiǎn),嘗試用風(fēng)箏去捕捉雷電。 雷電是怎樣構(gòu)成的?物體帶電是怎樣回事?電荷有哪些特性?電荷間的相互作用服從什么規(guī)律?人類應(yīng)該怎樣利用這些規(guī)律? 這些問題正是本章要探求并做出解答的知識(shí)。 知 識(shí) 導(dǎo) 航 本章是高中階段電學(xué)內(nèi)容的開場(chǎng),在整個(gè)高中物理知識(shí)體系中具有承上(力學(xué)) 啟下(電磁學(xué)) 的重要位置。 本章知識(shí)在構(gòu)造上可以分為三個(gè)單元:13節(jié)為第一單元,主

2、要學(xué)習(xí)電學(xué)中兩個(gè)最根本的定律電荷守恒定律和庫侖定律,學(xué)習(xí)描畫電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量電場(chǎng)強(qiáng)度;46節(jié)為第二單元,學(xué)習(xí)描畫電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量電勢(shì)、電勢(shì)差,電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;78節(jié)為第三單元,主要學(xué)習(xí)電場(chǎng)知識(shí)的運(yùn)用電容器、電容,帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn),還簡(jiǎn)單引見了靜電景象在消費(fèi)和生活中的運(yùn)用。 學(xué) 法 指 導(dǎo) 1要注重對(duì)根本概念、根本規(guī)律的了解。 根本概念多且籠統(tǒng)是這一章的突出特點(diǎn)。在學(xué)習(xí)中要注重對(duì)物理景象的深化察看和對(duì)物理規(guī)律的親身體驗(yàn),例如課本的“說一說“做一做“靜電感應(yīng)“電容器的電容等,經(jīng)過深化察看和親身體驗(yàn)后,物理知識(shí)不僅容易領(lǐng)悟而且印象深化。 2要注重科學(xué)研討方法的學(xué)習(xí)。 本章

3、中涉及許多重要的研討方法,例如理想化物理模型點(diǎn)電荷、電場(chǎng)線、等勢(shì)面等;比值法定義物理量電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)及電容器的電容等概念;類比如法的運(yùn)用電場(chǎng)與重力場(chǎng)有許多類似之處,電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系和重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系也有類似之處。這些方法需求仔細(xì)地領(lǐng)會(huì)和了解,以提高認(rèn)知的境界。 3理清本章分析問題的兩個(gè)角度。 一是電場(chǎng)力的性質(zhì)從電荷在電場(chǎng)中受力的角度研討,偏重于利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析處置問題。 二是電場(chǎng)能的性質(zhì)從電場(chǎng)力做功使能量變化的角度研討,偏重于利用功能關(guān)系、能量守恒分析處置問題。1電荷及其守恒定律知道自然界中只有兩種電荷,知道電荷間的相互作用規(guī)律知道元電荷的概念,認(rèn)識(shí)各種起電方法及實(shí)

4、質(zhì)理解電荷守恒定律的內(nèi)容1課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)2課內(nèi)探求課內(nèi)探求3素養(yǎng)提升素養(yǎng)提升4課堂達(dá)標(biāo)課堂達(dá)標(biāo)5課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)課課 前前 預(yù)預(yù) 習(xí)習(xí) 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:用絲綢摩擦過的_所帶的電荷叫做正電荷。 (2) 負(fù)電荷:用毛皮摩擦過的_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_。電荷及相互作用正正 負(fù)負(fù) 玻璃棒玻璃棒 橡膠棒橡膠棒 排斥排斥 吸引吸引 正電正電 負(fù)電負(fù)電 相等相等 電中性電中性 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,而使不帶電的導(dǎo)體帶上電荷的方式(如圖) 。三種起電方式不帶電不帶電 接

5、觸接觸 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 電子電子 電子電子 3感應(yīng)起電 (1) 自在電子: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)帶電體接近導(dǎo)體時(shí),由于電荷間相互_或_,導(dǎo)體中的自在電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體接近帶電體的一端帶_電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶_電荷的景象。 (3) 感應(yīng)起電:利用_使金屬導(dǎo)體帶電的過程(如圖) 。較遠(yuǎn)較遠(yuǎn) 自在活動(dòng)自在活動(dòng) 吸引吸引 排斥排斥 異種異種 同種同種 靜電感應(yīng)靜電感應(yīng) 表述一:電荷既

6、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)移的過程中,電荷的總量_。 表述二:一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和_。電荷守恒定律創(chuàng)生創(chuàng)生 消滅消滅 另一部分另一部分 另一個(gè)物體另一個(gè)物體 堅(jiān)持不變堅(jiān)持不變 堅(jiān)持不變堅(jiān)持不變 元電荷庫侖庫侖 C 電子電子 1.61019 密立根密立根 質(zhì)量質(zhì)量 1.761011 判一判 (1)兩個(gè)正電荷之間的作用力為斥力,兩個(gè)負(fù)電荷之間的作用力為引力。 () (2)摩擦起電是發(fā)明電荷的過程。() (3)玻璃棒和其他物體摩擦后不一定帶正電。() (4)當(dāng)一個(gè)帶電體接近導(dǎo)體時(shí),產(chǎn)生靜電感應(yīng)景象,導(dǎo)體接近帶電體的一端帶異種電荷

7、,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷。() (5)電荷守恒定律和能量守恒定律一樣,也是自然界中最根本的守恒定律。 () (6)元電荷就是最小的電荷。() B 解析:把帶電金屬球移近不帶電的驗(yàn)電器,根據(jù)靜電感應(yīng)景象的規(guī)律,假設(shè)金屬球帶正電荷,那么將導(dǎo)體上的自在電子吸引上來,這樣驗(yàn)電器的上部將帶負(fù)電荷,箔片帶正電荷;假設(shè)金屬球帶負(fù)電荷,那么將導(dǎo)體上的自在電子排斥到最遠(yuǎn)端,這樣驗(yàn)電器的上部將帶正電荷,箔片帶負(fù)電荷。B項(xiàng)正確。 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。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)上面的景象。課課

8、 內(nèi)內(nèi) 探探 究究探求一電荷及起電方式 提示:(1) 兩個(gè)絕緣體摩擦?xí)r,其中一個(gè)物體失去電子,另一個(gè)物體得到電子,分別帶上了正、負(fù)電荷;(2) 感應(yīng)起電不會(huì)發(fā)生在絕緣體上,由于絕緣體中的電子不能自在挪動(dòng)。 1物體帶電 物體有了吸引輕小物體的性質(zhì),我們就說它帶了電,或有了電荷。 2兩種電荷 自然界中只存在兩種電荷:正電荷和負(fù)電荷,由美國(guó)科學(xué)家富蘭克林命名。 (1) 正電荷 用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷。 (2) 負(fù)電荷 用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷叫做負(fù)電荷。 (3) 電荷間的相互作用規(guī)律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。 3三種起電方式的比較方式內(nèi)容摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)

9、生及條件兩不同絕緣體摩擦?xí)r導(dǎo)體靠近帶電體時(shí)導(dǎo)體與帶電導(dǎo)體接觸時(shí)現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷,且電性與原帶電體“近異遠(yuǎn)同”導(dǎo)體上帶上與帶電體相同電性的電荷方式內(nèi)容摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電原因不同物質(zhì)的原子核對(duì)核外電子的束縛力不同而發(fā)生電子得失導(dǎo)體中的自由電子受帶正(負(fù)) 電物體吸引(排斥) 而靠近(遠(yuǎn)離) 自由電荷在帶電體與導(dǎo)體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移舉例摩擦后的毛皮與橡膠棒分別帶正電和負(fù)電放于電場(chǎng)中的導(dǎo)體兩端帶有等量異種電荷驗(yàn)電器的工作原理 特別提示:(1) 感應(yīng)起電勝利的關(guān)鍵在于先分開兩物體(或先斷開接地線) 然后再移去帶電體。 (2) 摩擦起電中對(duì)原子核外電子束縛才干差的物體失去

10、電子而帶正電,對(duì)原子核外電子束縛才干強(qiáng)的物體得到電子而帶負(fù)電。C 解題指點(diǎn):解答此題時(shí),可按以下思緒分析: 解析:摩擦起電是由于電子由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,失去電子的物體因短少電子而帶正電,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,應(yīng)選項(xiàng)C正確。 解析:導(dǎo)電平板接近帶電絕緣板并接地時(shí),發(fā)生靜電感應(yīng),使導(dǎo)電平板帶上負(fù)電荷,應(yīng)選項(xiàng)B正確。B 提示:電荷“中和了,不違背電荷守恒定律。探求二電荷守恒定律 1物體帶電的本質(zhì): 使物體帶電不是發(fā)明了電荷,使物體不帶電也不是消滅了電荷。物體帶電的本質(zhì)是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移,也就是物體間電荷的重新分配。 2

11、守恒的廣泛性 電荷守恒定律同能量守恒定律一樣,是自然界中最根本的規(guī)律,任何電景象都不違背電荷守恒定律。 物體的起電過程,其本質(zhì)都是電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移,也就是說物體所帶電荷的重新分配。不論哪一種起電過程都沒有發(fā)明電荷,也沒有消滅電荷。 3“中性與“中和的了解 (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到達(dá)電中性的過程。 解題指點(diǎn):(1) 金屬球中發(fā)生定向轉(zhuǎn)移的是自在電子,兩球接觸時(shí),自在電子由B向A轉(zhuǎn)移。 (2) 兩球接觸后帶電量相等、電性一樣,電荷再分配時(shí)符合電荷均分原理。 答案:均為1.6109C;電子由B球轉(zhuǎn)移到A球,轉(zhuǎn)移了3.01010個(gè)CD 解析:帶負(fù)電的驗(yàn)電器在潮濕的空氣中,經(jīng)過一段時(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)移的過程中依然守恒,故C、D正確。素素 養(yǎng)養(yǎng) 提提 升升 誤區(qū)1:相互吸引的一定是帶異種電荷的物體。 點(diǎn)撥:除了帶異種電荷的物體相互吸引之外,帶電體有吸引輕小物體的特性,這里的“輕小物體能夠不帶電。 誤區(qū)2:兩個(gè)帶電體相互接觸后電荷量平分。 點(diǎn)撥:并不是一切情況下接觸后電荷量都可以進(jìn)展平分,電荷量平分只能在一種情況下滿足,那就是兩個(gè)相互接觸的物體必需是兩個(gè)完全一樣的球體。 誤區(qū)

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