人教版高中物理選修（3-1）-1.1《電荷及其守恒定律》課件

1、高中物理系列優(yōu)教課件1.1 電荷及其守恒定律回顧與思考 冬天脫外套時(shí)會有火花產(chǎn)生，梳過頭的梳子能吸引小紙屑，思考物體是怎么帶上電的呢？學(xué)習(xí)目標(biāo)1 知道兩種電荷及其相互作用2 知道三種使物體帶電的方法及其帶電本質(zhì)3 理解電荷守恒定律4 知道靜電感應(yīng)、電荷量、元電荷、比荷的概念 很早之前，希臘人就發(fā)現(xiàn)摩擦過的琥珀能吸引小物體。16世紀(jì)，英王御醫(yī)吉爾伯特在研究這類現(xiàn)象時(shí)創(chuàng)造了“電”這個(gè)詞，用來表示琥珀摩擦以后具有的性質(zhì)，并且認(rèn)為摩擦過的琥珀帶有電荷。 后來隨著人們研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)帶上電荷的物體會存在相互排斥與相互吸引的作用。美國科學(xué)家富蘭克林根據(jù)這一現(xiàn)象命名了正電荷和負(fù)電荷。兩種電荷自然界中只有

2、兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷 正電荷： 絲綢摩擦過的玻璃棒上所帶的電荷 負(fù)電荷： 毛皮摩擦過的橡膠棒上所帶的電荷 相互作用規(guī)律： 同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。 （同電相斥，異電相吸） 思考1、下列說法是否正確。（1）相互吸引的物體不一定是帶異種電荷的物體。 （ ）（2）玻璃棒無論與什么物體摩擦都帶正電，橡膠棒無論與什么物體摩擦都帶負(fù)電。 （ ）（3）摩擦過的物體一定會帶電。 （ ）使物體帶電的方法1、摩擦起電 微觀解釋：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，失去電子帶正電 摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，總電荷量不變。 思考 1、閃電中的電荷是怎么來的？ 在夏天，空氣在高低空對流

3、劇烈，云層跟空氣相互摩擦而帶電。當(dāng)兩塊帶異種電荷的云層相接近時(shí)，就會激發(fā)出巨大的電火花，并伴隨著巨大的轟鳴聲，這就是雷電。2、接觸起電 一個(gè)不帶電的金屬導(dǎo)體跟另一個(gè)帶電的金屬導(dǎo)體接觸后分開，而使不帶電的導(dǎo)體帶上電荷的方式。+3Q-Q相同金屬球相互接觸時(shí)電荷量的分配規(guī)律1、同種電荷：每個(gè)小球所帶的電荷量均為總電荷的一半 ， 電性與原來電性相同。2、異種電荷：先中和等量異種電荷，剩余電荷量平均分配，電性與接觸前電荷量大的一致。接觸起電的實(shí)質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，電荷總量不變3、感應(yīng)起電 靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體上的電 荷重新分配的現(xiàn)象 規(guī)律： 近端感應(yīng)異種電荷 遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷感應(yīng)起電

4、：利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程 。 感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，電荷總量不變思考1、三種起電方式中，為什么轉(zhuǎn)移的是“電子”而不是“正電荷”呢？ 電子是可以“自由”移動的，而所謂的“正電荷”，是由于原子(分子)失去一個(gè)（或幾個(gè)）電子后，呈現(xiàn)出帶正電的狀態(tài)，它是不存在轉(zhuǎn)移的可能性的。歸納思考 分析三種起電方式的本質(zhì)，摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電本質(zhì)都是電荷的總量不變，電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移。你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢？由此我們能得出什么樣的結(jié)論呢？ 起電的本質(zhì)：無論哪種起電方法都不是創(chuàng)造了電荷，而是物質(zhì)內(nèi)部原有的正負(fù)電荷實(shí)現(xiàn)了分離和轉(zhuǎn)移。電荷守恒定律第一種表述： 電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)

5、移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律。第二種表述： 一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。 它是物理學(xué)的基本定律之一思考1、“物體不帶電是指物體呈電中性，也就是說物體內(nèi)部沒有電荷”這種說法對嗎？為什么？ 不對，原子中原子核和電子都是帶電的，物體內(nèi)部有電荷。只是由于物體內(nèi)部正電荷數(shù)量和負(fù)電荷數(shù)量相等，所以物體不顯電性，顯示電中性。元電荷 1、由于電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，我們把物體所帶電荷的多少叫做電荷量 符號：Q 或 q 單位：庫侖（C） 2、最小的電荷量叫做元電荷，用 e 表示 ， e =1.6

6、010-19 C （美國物理學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測得的）3、電子的電荷量e與電子質(zhì)量m之比，叫做電子的比荷。 e/me=1.761011C/kg知識點(diǎn)撥1、所有帶電體的電荷量或者等于e或者等于e的整數(shù)倍。這就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。2、比較帶電體帶電的多少，要比較的是其電荷量的絕對值，絕對值大的帶電量多。盡管電荷量有正、負(fù)值（正號一般省略），但是這里的“+”“-”號不表示電荷量的大小，只代表電荷的性質(zhì)（種類）。課堂小結(jié)電荷及其電荷及其守恒定律守恒定律兩種電荷兩種電荷起電方式元電荷摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電電荷守恒定律鞏固訓(xùn)練例1、有A、B、C三個(gè)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 ：A B、C球均帶負(fù)電B B球帶負(fù)電，C球帶正電C B、C球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另 一個(gè)不帶電D B、C球都不帶電 答案：D例2、當(dāng)用絲綢摩擦過的玻璃棒去接觸驗(yàn)電器的金屬球后，金屬箔片張開。此時(shí)，金屬箔片所帶電荷的電性和起電方式是（ ）A正電荷B負(fù)電荷C接觸起電D感應(yīng)起電答案：AC例3、下列