2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第9章靜電場及其應(yīng)用第1節(jié)電荷課件

1、第一章 靜電場的基本規(guī)律一 靜電場 相對于觀察者(慣性系)為靜止的電荷產(chǎn)生的電場.二 描述電場的兩個重要物理量 電場強(qiáng)度:是空間位置的函數(shù)(矢量點函數(shù)) 電勢(位)：是空間位置的函數(shù)(標(biāo)量點函數(shù))三 描述靜電場性質(zhì)的基本規(guī)律 場強(qiáng)疊加原理: 場具有疊加性 高斯定理： 靜電場是有源場(有源性) 環(huán)路定理： 靜電場是有勢場(有勢性)1.1 電荷 用絲綢或毛皮摩擦過的玻璃棒、硬橡膠棒、石英等能吸引其它輕小物體,這表明它們在摩擦后進(jìn)入一種特別的狀態(tài).這種狀態(tài)叫做帶電狀態(tài),處于這種狀態(tài)的物體叫做帶電體,并說它們帶有電荷. 電荷是物質(zhì)的一種基本屬性自然界中的電荷只有兩種用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷為正電

2、荷用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷為負(fù)電荷物體為何會帶電?由物質(zhì)的組成（結(jié)構(gòu)）得到解釋.注意幾個概念的區(qū)別和聯(lián)系帶電體電荷電量二 電荷的基本性質(zhì) 自然界中只有兩種電荷（正電荷、負(fù)電荷）,它是物質(zhì)對稱性的一種表現(xiàn)形式. 一切物體所帶的電荷都是分立的,是以一個一個不連續(xù)的量值出現(xiàn)的,這種現(xiàn)象叫做電荷的量子化. 物體所帶電荷都是基元電荷的整數(shù)倍.基元電荷就是一個電子所帶的電荷,用e表示,且 e=1.602*10-19庫侖. 注意:基元電荷太小,宏觀帶電物體所帶基元電荷的數(shù)目非常巨大,故在經(jīng)典電磁學(xué)范圍內(nèi),不考慮電荷的量子化,而把宏觀帶電物體所帶電荷視為連續(xù)分布.1、對偶性2、量子性3、電荷之間有相互

3、作用 同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.當(dāng)異種電荷在一起時,它們的效應(yīng)有互相抵消的作用.正負(fù)電荷完全抵消的狀態(tài)叫中和.4、電荷守恒定律 電荷既不能產(chǎn)生,也不能消失,只是由一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.或表述為:在一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi),正負(fù)電荷的代數(shù)和在任何物理過程中始終保持不變.摩擦起電:是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體;感應(yīng)起電:將中性物體上的正、負(fù)電荷分開.5、電荷的運(yùn)動不變性 大量實驗表明,電荷的電荷量與其運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),具有相對論不變性.例如加速器對電子或質(zhì)子加速時,隨著粒子速度的變化,它們的質(zhì)量會有明顯變化,但其電荷量沒有任何變化的痕跡 .三

4、 物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)理論（說明物體帶電的原因） 質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相等 在某種外因作用下,比如摩擦,使得物體或物體的一部分上的電子數(shù)多于質(zhì)子數(shù),這時物體帶負(fù)電,反之,物體帶正電. 物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)不同將呈現(xiàn)不同的導(dǎo)電性能,根據(jù)導(dǎo)電性能的不同可把物體分成三種.四 導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體（電介質(zhì)） 1、導(dǎo)體 允許電荷通過的物體. 金屬 電解液 被電離的氣體 2、絕緣體（電介質(zhì)） 不允許電荷通過的物體. 絕緣體中的電子為束縛電荷,導(dǎo)電性極差.但絕緣體不是絕對的,在強(qiáng)大的外界電力作用下,絕緣體中的束縛電子可能擺脫束縛變?yōu)樽杂呻娮?從而絕緣體變成導(dǎo)體,這稱為電介質(zhì)的擊穿.如:未被電離的干燥氣體是絕緣體,被電離后便成導(dǎo)體.3、半導(dǎo)體 導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物體. 半導(dǎo)體是一種非常特殊的材料,在近代電子技術(shù)中起著重要作用,這主要是因為半導(dǎo)體有幾種特殊效應(yīng) . 半導(dǎo)體中參與導(dǎo)電的載流子為自由電子和帶正電的空穴. 摻雜效應(yīng):摻入少量雜質(zhì),可以大大改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能