1.1-電荷-電荷守恒定律.ppt

1、新課標(biāo)高中物理 選修3-1,第一章 靜電場,電荷 電荷守恒定律,被毛皮摩擦過的橡膠棒與被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電一樣嗎？,1. 將絲綢摩擦過的兩根玻璃棒相互靠近時，會發(fā)生什么 現(xiàn)象？ 2. 將毛皮摩擦過的兩根橡膠棒相互靠近時，會發(fā)生什么現(xiàn)象？ 3. 將絲綢摩擦過的玻璃棒與毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近時，會發(fā)生什么現(xiàn)象？,一、電荷,1 、電荷概念：電荷是物質(zhì)的一種性質(zhì),2、 自然界中有兩種電荷（富蘭克林命名） （1）正電荷： 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 （2）負(fù)電荷： 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷,同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。,為什么摩擦過的玻璃棒或橡膠棒所帶的電與雷雨云帶的電會相差這么

2、大？,想 一 想,回答： 一根摩擦過的玻璃棒或橡膠棒所帶的電荷，大約只有10-7 C，一片雷雨云帶電的電荷，大約有幾十庫侖。,電荷的多少用電荷量來表示。,二、電荷量,1、國際單位： 庫倫 簡稱庫 用 C 表示 2、書寫表示：正電荷用正數(shù)表示 （ 舉例： C ) 負(fù)電荷用負(fù)數(shù)表示 （ 舉例： C ) 3、1C的單位很大，常用的電荷量單位還有微庫（ uC ）和納庫 （ nC） 1uC = 10-6 C 1nC = 10-9C 1C =1 06uC = 109nC,一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)是否存在電荷？,如何知道物體帶電？,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

3、不顯電性。,三、物體帶電的三種方式,1、摩擦起電 為什么摩擦后物體會帶電呢？ 用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒經(jīng)過摩擦之后就會失去電子，從而帶上正電，而絲綢得到玻璃棒的電子帶負(fù)電； 用毛皮去摩擦橡膠棒，橡膠棒經(jīng)過摩擦?xí)玫诫娮?，從而帶?fù)電，而毛皮失去了電子帶正電 。 因為絲綢和玻璃棒相比，絲綢對電子的束縛能力較強；毛皮和橡膠棒相比，橡膠棒對電子的束縛能力較強一些,摩擦起電,微觀實質(zhì)： 電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，得到電子帶負(fù)電，失去電子帶正電. 電子發(fā)生了移動 注意：摩擦起電并不是創(chuàng)造了電，而只是將電子由一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體.,2、接觸起電,接觸起電的實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移.電荷總量不變.,完全相

4、同的兩只帶電金屬小球接觸時，電荷量分配規(guī)律：兩球帶異種電荷的先中和后平均分配；原來兩球帶同種電荷的總電荷量平均分配在兩球上。,中和：電荷的中和是正負(fù)電荷相互抵消，使得凈電荷減少或為零，但正負(fù)電荷本身依然存在，并不是正、負(fù)電荷的消失.,如何判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類和多少？,接觸起電電荷分配原則,兩個帶有同種電荷的導(dǎo)體接觸，電荷會重新分配，若不受外界影響，兩個完全相同的帶電導(dǎo)體,接觸后再分開,二者將原來所帶電量的總和平均分配 兩個帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后先發(fā)生正負(fù)電荷的中和，然后剩下的電荷量再進(jìn)行電荷的重新分配；如果兩帶電體完全相同，則剩下的電荷平均分配 先中和再分配，若帶電體相同，則

5、平均分配,3、感應(yīng)起電,感應(yīng)起電,感應(yīng)起電,3、感應(yīng)起電,電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,規(guī)律：近端感應(yīng)異種電荷， 遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷,金屬內(nèi)有自由移動的電子,自由電子,正離子在自己的平衡位置附近振動而不移動。,3、感應(yīng)起電：,近異,遠(yuǎn)同,感應(yīng)起電,1.靜電感應(yīng) 當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時，由于電荷間的相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠(yuǎn)離的一端帶同號電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng). 2.感應(yīng)起電 利用靜電感應(yīng)使物體帶電的過程，叫做感應(yīng)起電 3.感應(yīng)起電的實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，電荷總量不變。,20,感應(yīng)起電,A,B,如先移開帶電球，再分開AB，A、B還

6、能帶電嗎？,AB重新接觸后，導(dǎo)體不帶電了，說明A、B分開后帶等量異種電荷. 重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和.,+,21,驗電器 靜電計,導(dǎo)體棒,金屬箔,金屬外殼,指針,刻度,驗電器和靜電計(指針式驗電器),是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接觸時金屬箔片才開始張開？,靜電計中金屬桿下部的水平軸上裝有金屬指針，指針可以繞水平軸靈活轉(zhuǎn)動，外面圓筒的底部有接線柱。而在驗電器中金屬桿的下部懸掛著兩片金箔。 靜電計的外殼一定是金屬的，它在靜電計工作時起著重要的作用。而驗電器外殼的主要作用是為了避免氣流的影響，它一般是用玻璃制作的。,驗電器與靜電計在結(jié)構(gòu)上的不同,驗電器的主要作用有： （1）檢驗導(dǎo)體是否帶電

7、。 （2）檢驗導(dǎo)體所帶電性。,驗電器與靜電計在作用上的不同,靜電計也稱作指針式驗電器，這說明它完全具備驗電器的各種作用。由于靜電計的特殊結(jié)構(gòu)，使得它又具備驗電器不能替代的某些作用。,注意觀察：帶電體與驗電器上端直接接觸前后,25,如果指針偏轉(zhuǎn)角度變大，說明驗電器上原來帶什么電荷？,如果驗電器上原來帶的是負(fù)電，玻璃棒靠近后會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？,靜電感應(yīng),驗電器原來帶有一定量的電荷,四、電荷守恒定律,表述1：電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中,電荷的總量不變. 表述2：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不

8、變.,起電的本質(zhì) 無論是哪種起電方式,其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開,使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷.,電荷守恒定律,28,五、元電荷 帶電體所帶電量的最小值 （ P4小資料 ）,1. 電荷量（電荷的多少） 單位： 庫侖（SI制），簡稱庫，符號C,2. 科學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量（質(zhì)子、正電子所帶電荷量與它相同，但符號相反）. 最小的電荷量叫元電荷.,3. 元電荷 e = 1.6010 -19C,4. 電子的比荷,帶電體的電荷量是e的整數(shù)倍，電荷量是不能連續(xù)變化的. q=ne (nZ),最早由密立根測定,C/kg,5.電子和質(zhì)子的電荷量 = 元電荷，只是電性不同,比較電荷帶電量的

9、多少，要比較的是其電荷量的絕對值，絕對值大的帶電多盡管電荷量有正負(fù)值（正號一般省略），要知道這里的“”、“”號不表示電荷量的大小，只代表電荷的性質(zhì)（種類）,例題精析 例1、如圖所示，不帶 電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對金箔當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時 （ ） AA端金箔張開，B端金箔閉合 B用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合 C用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移走，兩對金箔均張開 D選項A中兩對金箔分別帶異種電荷，選項C中兩對金箔帶同種電荷,BCD,例2、有A、B、C三個塑料小球，A和B，B和C，C和A間都是相互吸引的，如果A帶正電，則 ：（ ） AB、C球均帶負(fù)電 BB

10、球帶負(fù)電，C球帶正電 CB、C球中必有一個帶負(fù)電，而另一個不帶電 DB、C球都不帶電,C,A.導(dǎo)體B帶負(fù)電; B.導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷,右端出現(xiàn)正電荷,并且電荷量大小相等; C.若A不動,將B沿圖中虛線分開,則左邊的電荷量小于右邊的電荷量; D.若A、B接觸一下,A、B金屬體所帶總電荷量保持不變.,例3、如圖所示,A、B是被絕緣支架分別架起的金屬球,并相隔一定距離,其中A帶正電,B不帶電,則以下說法中正確的是:（ ）,A,B,BD,例4、把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，則A、B兩球原來的帶電情況可能是 （ ） A帶有等量異種電荷 B帶有等量同種電荷

11、C帶有不等量異種電荷 D一個帶電，另一個不帶電,BCD,例5、圖中A、B是兩個不帶電的相同的絕緣金屬球，它們靠近帶正電荷的金球C在下列情況中，判斷A、B兩球的帶電情況： （1）A、B接觸后分開，再移去C， 則A_，B_； （2）A、B接觸，先移去C后，再把AB分開， 則A_，B_,正電,負(fù)電,不帶電,不帶電,例6、用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒，靠近不帶電驗電器的金屬小球a，然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開橡膠棒，這時驗電器小球A和金箔b的帶電情況是 （ ） Aa帶正電，b帶負(fù)電 Ba帶負(fù)電，b帶正電 Ca、b均帶正電 Da、b均帶負(fù)電 Ea、b均不帶電,C,鞏固訓(xùn)練 1關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是 （ ） A元電荷就是電子 B元電荷就是質(zhì)子 C元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量 D元電荷就是自由電荷的簡稱 2關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)，下列說法中正確的是（ ） A摩擦起電說明電荷可以被創(chuàng)造 B摩擦起電是由于電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上 C感應(yīng)起電是由電荷從帶電物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上 D感應(yīng)起電是電荷在同一物體上的轉(zhuǎn)移,BD,C,3如圖所示，將帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時，