:1.11电荷及其守恒定律(ppt课件).ppt

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1、1.1 1.1 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律新课标高中物理选修31第一章 静电场静电场高二物理备课组学习目标: 1知道两种电荷及其相互作用知道电量的概念 2知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开 3知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开 4知道电荷守恒定律 5知道什么是元电荷 重点重点:电荷守恒定律难点难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题 回顾:回顾:(1 1)初中所学的关于电荷的)初中所学的关于电荷的知识有哪些?知识有哪些?(2 2)原子由什么组成?)原子由什么组成?一、电荷一、电荷电荷是一种物

2、质属性电荷是一种物质属性1 1、自然界中只有正、负两种电荷、自然界中只有正、负两种电荷(1 1)正电荷:)正电荷: 与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷同与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷同种的电荷种的电荷 (2 2)负电荷:)负电荷: 与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷同与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷同种的电荷种的电荷+_同种电荷相互排斥,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。异种电荷相互吸引。问题: 我们如何才能使物质带上电呢?请同学们想一想,探讨探讨。二、起电的方法 原子原子(中性)(中性)原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子(正电正电)(不带电(不带电)质子和中子之间有强相互作用质子和中子之间

3、有强相互作用核力核力知识回顾 离原子核离原子核较远较远的电子容的电子容易受到外界的作用而易受到外界的作用而脱离脱离原子原子1、摩擦起电、摩擦起电实质:实质: 摩擦时电子从一个物体摩擦时电子从一个物体转移转移到到另一个物体上。另一个物体上。得到电子的物体:带负电得到电子的物体:带负电失去电子的物体:带正电失去电子的物体:带正电练习练习1 1:将不带电的导体:将不带电的导体A A和和带有负电荷的导体带有负电荷的导体B B接触后,接触后,在导体在导体A A中的质子数中的质子数 ( )A A增加增加 B B减少减少 C C不变不变 D D先增加后减少先增加后减少金属导电机理:金属导电机理:金属内有自由

4、金属内有自由移动的电子移动的电子自由电子自由电子 每个正离子每个正离子都在自己的平都在自己的平衡位置附近振衡位置附近振动而不移动。动而不移动。2 2、感应起电、感应起电(2 2)感应起电感应起电:利用静电感应:利用静电感应使物体带电,叫做感应起电使物体带电,叫做感应起电 规律:规律:近端感应异种电荷,近端感应异种电荷, 远端感应等量同种电荷远端感应等量同种电荷(1)静电感应静电感应:把电荷移近不带电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象,叫的导体,可以使导体带电的现象,叫做静电感应做静电感应练习练习2 2:如图所示,导体棒:如图所示,导体棒ABAB靠近带正靠近带正电的导体电的导体QQ放

5、置用手接触放置用手接触B B端,移去端,移去手指再移去手指再移去QQ,ABAB带何种电荷带何种电荷_ _ 若手的接触点改在若手的接触点改在A A端,端,情况又如何情况又如何_ _ 。负电荷负电荷负电荷负电荷AB+Q11 11、某人做静电感应实验,有下列步骤及、某人做静电感应实验,有下列步骤及结论:结论:把不带电的绝缘导体球甲移近把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触。不接触。用手指摸甲球。用手指摸甲球。手指移开。手指移开。移开乙球。移开乙球。甲球带正电。甲球带正电。甲球不甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的带电。下列操作过程和所

6、得结论正确的有(有( ) A.A. B. B. C. C. D. D. 3 3、接触带电、接触带电接触后接触后再分开再分开+Q+ +Q Q接触后接触后再分开再分开+ +Q Q-3Q-3Q- - Q Q-Q-Q电荷从一个物体转移到另一个物电荷从一个物体转移到另一个物体体两个两个完全相同完全相同的带电导体的带电导体,接触后再分开接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配二者将原来所带电量的总和平均分配2121接触带电电荷分配原则接触带电电荷分配原则 两个带有同种电荷的导体接触,电两个带有同种电荷的导体接触,电荷会重新分配,若荷会重新分配,若不受外界影响不受外界影响,两,两个个完全相同的带电导体

7、完全相同的带电导体, ,接触后再分开接触后再分开, ,二者将原来所带电量的总和平均分配二者将原来所带电量的总和平均分配 两个带有异种电荷的导体,接触后两个带有异种电荷的导体,接触后先发生正负电荷的中和,然后剩下的先发生正负电荷的中和,然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配;如果电荷量再进行电荷的重新分配;如果两带电体完全相同两带电体完全相同,则剩下的电荷平,则剩下的电荷平均分配均分配有有A A、B B、C C三个塑料小球,三个塑料小球,A A和和B B,B B和和C C,C C和和A A间都是相互吸引的,如果间都是相互吸引的,如果A A带正电,则带正电,则 :A AB B、C C球均带负电球均带

8、负电B BB B球带负电,球带负电,C C球带正电球带正电C CB B、C C球中必有一个带负电,而球中必有一个带负电,而另一个不带电另一个不带电D DB B、C C球都不带电球都不带电 摩擦起电感应起电接触起电原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移静电计(指针式验电器)验电器+-+验电器思考思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时触时,金属箔片才开始张开金属箔片才开始张开?解释看到的现象解释看到的现象.静电计中金属杆下

9、部的水平轴上装有金静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针,指针可以绕水平轴灵活转动,外面属指针,指针可以绕水平轴灵活转动,外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。的下部悬挂着两片金箔。静电计的外壳一定是金属的,金属外壳静电计的外壳一定是金属的,金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容器,它在静电计工作时起着重要的作的电容器,它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响,它一般是用玻璃制作的。流的影响,它一般是用玻璃

10、制作的。验电器与静电计在结构上的不同验电器与静电计在结构上的不同 验电器的主要作用有:验电器的主要作用有:(1)检验导体是否带电。)检验导体是否带电。(2)检验导体所带电性。)检验导体所带电性。 验电器与静电计在作用上的不同验电器与静电计在作用上的不同 静电计也称作指针式验电器,这说明它静电计也称作指针式验电器,这说明它完全具备验电器的各种作用。由于静电计的完全具备验电器的各种作用。由于静电计的特殊结构,使得它又具备验电器不能替代的特殊结构,使得它又具备验电器不能替代的某些作用。某些作用。(1)定量测量两导体间的电势差。)定量测量两导体间的电势差。(2)定量测量某导体的电势。)定量测量某导体的

11、电势。1. 1.三种起电方法三种起电方法二、电荷守恒定律:二、电荷守恒定律:. .起电的本质起电的本质摩擦起电、感应起电、接触起电摩擦起电、感应起电、接触起电无论是哪种起电方式无论是哪种起电方式, ,其本质其本质都是将正、负电荷分开都是将正、负电荷分开, ,使电荷使电荷发生转移,并不是创造电荷发生转移,并不是创造电荷. .表述一:表述一: 电荷既不能创造电荷既不能创造,也不能消灭也不能消灭,它只能从一它只能从一个物体转移到另一个物体个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分或从物体的一部分转移到另一部分转移到另一部分,在转移的过程中,系统的电在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变荷总数保持不变.

12、表述二:表述二: 一个与外界没有电荷交换的系统,一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。电荷的代数和总是保持不变。二、电荷守恒定律:二、电荷守恒定律:在一定的条件下,带电粒子可在一定的条件下,带电粒子可以以“产生和湮灭产生和湮灭”带电粒子带电粒子总是成对产生和总是成对产生和湮灭湮灭,两个粒子,两个粒子带电数量带电数量相等但正负相反,相等但正负相反,电荷的电荷的代数和不变代数和不变(1)电荷的多少如何表示?它的单位是什)电荷的多少如何表示?它的单位是什么?么?电荷量:电荷的多少,简称电量。电荷量:电荷的多少,简称电量。单位单位:库仑库仑 C比较电荷带电的多少比较电荷带电的多少,要

13、比较的是其要比较的是其电荷量的绝对值电荷量的绝对值电荷量的正负不表示电荷量的大小电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质只代表电荷的性质 (1)最小的电荷量是电子(或)最小的电荷量是电子(或质子、正电子)所带的电荷量质子、正电子)所带的电荷量2、元电荷、元电荷(2)人们把最小的电荷量叫做)人们把最小的电荷量叫做元电荷,用元电荷,用e表示表示(3)所有带电体的电荷量都是所有带电体的电荷量都是e的整数的整数倍,电荷量是不能连续变化的物理量倍,电荷量是不能连续变化的物理量(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?是由哪位物理学家测定的?(

14、4)什么是比荷?电子的比荷是多少?)什么是比荷?电子的比荷是多少?Ce191060. 1元电荷的值元电荷的值kgCkgCmee/1076. 11091. 01060. 1113019电子的比荷为:带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷美国科学家密立根美国科学家密立根2、在原子物理中,常用元电荷作为电、在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为量的单位,元电荷的电量为_ ;一个电子的电量为一个电子的电量为_ ,一个质子,一个质子的电量为的电量为_ ;任何带电粒子,所;任何带电粒子,所带电量或者等于电子或质子的电量,带电量或者等于电子或质子的电量,或者是它

15、们电量的或者是它们电量的_最早测出最早测出元电荷的数值的是美国物理学家元电荷的数值的是美国物理学家 ,这位科学家还测出了电子电量和质量这位科学家还测出了电子电量和质量的比值,叫做电子的的比值,叫做电子的 。4 4、科学家在研究原子、原子核及基、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列作为电量的单位,关于元电荷,下列论述正确的是:论述正确的是:A A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷B B、1.601.601010-19-19C C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C C、电子带有最小的负电荷,其电量、电子带

16、有最小的负电荷,其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷D D、质子带有最小的正电荷,其电量、质子带有最小的正电荷,其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷 小小 结结1 1、自然界存在两者电荷、自然界存在两者电荷2 2、使物体带电的方式带电方式、使物体带电的方式带电方式:(1):(1)摩擦起电摩擦起电 (2)(2)感应起电感应起电- -近异远同近异远同 (3)(3)接触起电接触起电3 3、电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的系、电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。统,电荷的代数和总是保持不变。.1060. 1419称为元电荷电荷量、元电荷:Ce.5的整数倍

17、,或者是或者等于,所有带电体的电荷量均为、电子和质子的电荷量eee5 5、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属球A A和和B B接触一下,再分接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A A、B B两球原来的带电情况可能是两球原来的带电情况可能是 ( )A A带有等量异种电荷带有等量异种电荷 B B带有等量同种电荷带有等量同种电荷 C C带有不等量异种电荷带有不等量异种电荷 D D一个带电,另一个不带电一个带电,另一个不带电 A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属球,它是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球们靠近带正电荷的金球C C在下列情况中,在下列情况中,判断判断A A、B B两球的带电情况:两球的带电情况:(1 1)A A、B B接触后分开,再移去接触后分开,再移去C C, 则则A_A_,B_B_;(2 2)A A、B B接触,先移去接触,先移去C C后,再把后,再把ABAB分开,分开, 则则A_A_,B_B_(3 3)A A、B B接触,用手指瞬间接触接触,用手指瞬间接触B B后再移去后再移去C C, 则则A_A_, B_B_;正电负电不带电不带电负电负电作业作业A A、P4(2)(3)P4(2)(3)B B、阅读教材;、阅读教材; P5(2)P5(2)(4 4);); 验电器的制作验电器的制作

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