1.1電荷及其守恒定律(獲獎教學課件)解析

1、電荷及其守恒定律第一章靜電場歷史回顧公元前600年左右，希臘人發(fā)現(xiàn)了摩擦過的琥珀吸引輕小物體的現(xiàn)象。16世紀，英國御醫(yī)吉爾伯特提出了電荷的概念。18世紀，美國科學家富蘭克林提出了正負電荷的概念。正電荷 用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷。負電荷 用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷。電荷兩種電荷同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引電荷電荷間相互作用規(guī)律自然界中只有兩種電荷1、探究2、結(jié)論電荷起電方式1、什么叫起電？ 使不帶電的物體帶電的過程。2、一般物體不帶電，是否其內(nèi)部沒有電荷？試從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度解釋橡膠棒帶負電的實質(zhì)?閱讀課本回答問題。電荷起電方式摩擦起電原子原子核電子質(zhì)子中子原子結(jié)構(gòu)1.為什么橡膠

2、棒在摩擦之前不帶電，是不是因為橡膠棒里沒有電荷？2.為什么橡膠棒在摩擦之后帶電，是不是摩擦創(chuàng)造了電荷？電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體當兩個物體互相摩擦時，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電。電荷起電方式摩擦起電原因?qū)嵸|(zhì)電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體不帶電的物體與帶電體接觸，能使不帶電的物體帶上電，這種方式稱為接觸起電。電荷起電方式接觸起電概念實質(zhì)電荷起電方式感應起電電荷起電方式感應起電金屬原子離子自由電子金屬模型電荷起電方式感應起電當一個帶電體靠近導體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導體中的自由電荷便會趨向或遠離帶

3、電體，使導體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠離帶電體的一端帶同號電荷。這種現(xiàn)象叫做靜電感應。靜電感應利用靜電感應使金屬導體帶電的過程叫做感應起電。電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分電荷起電方式感應起電概念實質(zhì)電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，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)移過程中，電荷的總量保持不變。一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。電荷守恒定律表述一表述二概念：電荷的多少叫電荷量符號：Q（q）單位：庫侖（C）正電荷的電荷量為正值，負電荷的電荷量為負值。幾個基本概念電荷量電荷量概念：電子所帶的電荷量符號：e數(shù)值：e = 1.61019C注意：所

4、有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍。電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。最早由美國物理學家密立根測得。幾個基本概念元電荷元電荷概念：帶電體的電荷量q與質(zhì)量m之比公式：q/m單位：C/kg電子比荷：e/me=1.76 1011C/kg幾個基本概念比荷比荷如圖所示，A、B為相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶負電的小球，下列說法正確的是( )。A.把C移近導體A時，A、B上的金屬箔片都張開B.把C移近導體A，先把A、B分開，然后移走C，A、B上的金屬箔片仍張開C.先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開D.先把A、B分開，再把C移走

5、，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片已閉合電荷例題CABA B練習1、科學家在研究原子、原子核及基本粒子時，為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是( )A.把質(zhì)子或電子叫元電荷B.1.6010-19C的電量叫元電荷C.電子帶有最小的負電荷，其電量的絕對值叫元電荷D.質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對值叫元電荷BCD練習2、絕緣細線上端固定,下端掛一個輕質(zhì)金屬小球a;在a旁有一絕緣金屬球b,開始時a、b都不帶電,如圖所示,現(xiàn)使b帶電，則( )A.b將吸引a，吸住后不放開B.b先吸引a,接觸后又把a排斥開C.a、b之間不發(fā)生相互作用D.b立即把a

6、排斥開Bab若a、b兩小球完全相同，開始時使b帶電為+q，則此時a、b各帶電多少？練習3、用一根與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（）A.a帶正電，b帶負電B.a帶負電，b帶正電C.a、b均帶正電D.a、b均帶負電Cabc二、電荷守恒定律： 電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過程中，系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變。一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變一、電荷三、幾個基本概念電荷量元電荷比荷1、自然界中有兩種電荷2、電荷

7、及其相互作用 3、使物體帶電的方法：摩擦起電 感應起電 接觸起電 靜電感應:當一個帶電體靠近導體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠離的一端帶同號電荷。這種現(xiàn)象叫做靜電感應。課堂小結(jié)不帶電的梳子與羊毛衣袖摩擦后帶有10-7C負電荷。這些電荷的電子數(shù)目跟地球人口（66億）相比，哪個大？相差多少倍？解：元電荷為1.6010-19C，梳子帶10-7C電荷 量，則電子數(shù)目 地球人口66億=6.6109，遠小于梳子上電子數(shù)目，梳子上電子數(shù)目大約是地球人口的95倍。1對元電荷的理解，正確的是（ ）A元電荷就是電子B元電荷就是質(zhì)子C元電荷表

8、示所帶電量跟電子電量數(shù)值相等D物體所帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍CD2對物體帶電現(xiàn)象的敘述，正確的是（ ）A物體帶電一定具有多余的電子B摩擦起電實質(zhì)上是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體的過程C物體所帶電荷量可能很小，甚至小于eD電中和是等量異種電荷完全相互抵消的現(xiàn)象BD3、將不帶電的導體A和帶有負電荷的導體B接觸后，在導體A中的質(zhì)子數(shù) （ ）A增加 B減少 C不變 D先增加后減少C4、科學家在研究原子、原子核及基本粒子時，為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是：（ ）A、把質(zhì)子或電子叫元電荷B、1.6010-19C的電量叫元電荷C、電子帶有最小的負電荷，其電量的絕對值叫

9、元電荷D、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對值叫元電荷BCD5、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 C帶有不等量異種電荷 D一個帶電，另一個不帶電BCD6、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球均帶負電BB球帶負電，C球帶正電CB、C球中必有一個帶負電，而另一個不帶電DB、C球都不帶電C+A.導體B帶負電;B.導體B左端出現(xiàn)負電荷,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

10、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.AB7、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:9、如圖所示，導體棒AB靠近帶正電的導體Q放置用手接觸B端，移去手指再移去Q，AB帶何種電荷 _ 若手的接觸點改在A端，情況又如何_ 。負電荷負電荷AB+Q10、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帶負電Ba帶負電，b帶正電Ca、b均帶正電Da、b均帶負電Ea、b均不帶電abcC1

11、1、某人做靜電感應實驗，有下列步驟及結(jié)論：把不帶電的絕緣導體球甲移近帶負電的絕緣導體球乙，但甲、乙兩球不接觸。用手指摸甲球。手指移開。移開乙球。甲球帶正電。甲球不帶電。下列操作過程和所得結(jié)論正確的有（ ） A. B. C. D.BC閃電現(xiàn)象解釋 劇烈的氣流運動使云層相互摩擦，摩擦導致云層間異種電荷大量積聚（摩擦起電）。靠近地面云層中電荷的大量積聚，會使地面因靜電感應而產(chǎn)生電荷積聚(感應起電)。云層之間、云層與地面之間會形成幾百萬伏的電壓。這個高壓足以擊穿空氣，瞬時產(chǎn)生幾十萬安培的電流。電流生熱使空氣發(fā)光，叫閃電。驗電器靜電計如何判斷物體是否帶電呢？金屬箔片金屬球金屬桿金屬指針選用驗電器檢驗物體是否帶電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，金屬外殼與內(nèi)部的金屬桿及金屬指針構(gòu)成了一個特殊的電容器，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 被檢驗物體接觸驗電器金屬球時，將電荷傳到箔片上，使兩個箔片帶上同種電荷。同種電荷會相互排斥，使兩個箔片張開一定角度，從而判斷被檢驗物體帶電。驗電器檢驗物體帶電的原理+