lin1-1序言、電荷、電荷守恒、庫侖定律

1、* 0 序言 1.1 電荷、庫侖定律【課程目標】1、知識與技能：粗略了解物理學對人類社會進步的影響。了解人類對電的最初認識；用物質(zhì)的微觀模型和電荷守恒定律分析靜電現(xiàn)象；理解庫侖定律。2、過程與方法：簡單介紹相關(guān)物理學史，認識物理學研究方法：實驗+理論。掌握分析生活中常見的靜電現(xiàn)象的方法。3、情感態(tài)度價值觀：體會觀察生活學習物理的方法?！局攸c難點】起電方法、電荷守恒定律、庫侖定律?！窘虒W用具】多媒體設(shè)備、靜電計、驗電器、絲綢、玻璃棒、毛皮橡膠棒、靜電演示枕形導(dǎo)體 科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力 人類社會的進步，伴隨著科學技術(shù)的一次次進步和突破* 遠古蠻荒的文明之初，投擲、尖劈、杠桿等伴隨原始人度過漫長的舊

2、石器時代； 弓箭、鉆木取火是最早的技術(shù)革命，催生了畜牧業(yè)、制陶、冶金技術(shù)（金屬農(nóng)具的出現(xiàn)，使人類進入了農(nóng)業(yè)時代）* 從近代歐洲的文藝復(fù)興開始，科學實驗開辟了科學革命的道路，理性精神滲透到生活文化中，人類進入了科學文化時代； 17世紀的牛頓力學和18世紀的量熱學導(dǎo)致了蒸汽動力的普遍使用，推動了近代第一次工業(yè)革命。產(chǎn)生了資本主義工業(yè)文明。* 19世紀40年代-60年代，能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的建立、電磁場理論的發(fā)展促進了“蒸汽時代”向“電氣化時代”的轉(zhuǎn)變； 20世紀以來，以相對論和量子力學為理論支柱的物理學的發(fā)展，引發(fā)了現(xiàn)代化的科學革命。*物理學與科學文化素養(yǎng) 一個人如果沒有讀過唐詩宋詞、紅樓夢、莎士

3、比亞的作品，會被認為文化素養(yǎng)不高； 一個人如果不知道牛頓、愛因斯坦的理論，卻不被看作缺少文化！*物理學已經(jīng)滲入到社會生活的各個方面 汽車、飛機、電視、空調(diào)、電腦、手機、網(wǎng)絡(luò)、磁卡 具備基本的物理學知識和技能，更好的適應(yīng)現(xiàn)代化生活！ 我們的思維發(fā)展，在某種意義上，常常來源于好奇心愛因斯坦* 電的大規(guī)模應(yīng)用，基于人們對電的認識。那么，人們是怎樣獲得有關(guān)電的知識的呢？ 汽車、飛機、電視、空調(diào)、電腦、手機、網(wǎng)絡(luò)、磁卡 具備基本的物理學知識和技能，更好的適應(yīng)現(xiàn)代化生活！物理學已經(jīng)滲入到社會生活的各個方面*第一章 電場、電流1.1 電荷、庫侖定律1.2 電場1.3 生活中的靜電現(xiàn)象1.4 電容器1.5 電

4、流和電源1.6 電流的熱效應(yīng)*一、接引雷電下九天*一、接引雷電下九天1、電閃雷鳴是自然現(xiàn)象，有時候卻表現(xiàn)的神秘恐怖！ 蒙昧時期的人們認為是“天神之火”2、文藝復(fù)興使得科學精神得到解放 18世紀，各種靜電現(xiàn)象引起了學者們的關(guān)注。“萊頓瓶”的發(fā)明，使更多的人感受到了電的神奇和威力。一、接引雷電下九天 人們發(fā)現(xiàn)放電現(xiàn)象產(chǎn)生火花的聲、光，與雷電即為相似。富蘭克林（美）1706-1790一、接引雷電下九天3、富蘭克林探索雷電的奧秘 1752年6月，富蘭克林在美國費城進行了著名的“風箏實驗”：用綢子做一個大風箏，風箏頂上安一根大鐵絲，麻線一端連接鐵絲，一端拴一把鑰匙后放入萊頓瓶。 雷電擊中風箏后，麻線末端

5、纖維散開。儲存于萊頓瓶的電通過實驗證明與摩擦產(chǎn)生的電是相同的。二、電荷electric charge1、摩擦起電 公元1世紀，我國學者王充在論衡記錄了“頓牟掇芥”；古希臘人也發(fā)現(xiàn)了琥珀摩擦后能吸引草屑。 文藝復(fù)興時期，英國學者吉爾伯特(William Gillbert)把能產(chǎn)生靜電現(xiàn)象的物體稱為琥珀體，拉丁文electrica。二、電荷electric charge1、摩擦起電 經(jīng)過摩擦的物體，如塑料筆桿、玻璃棒，能夠吸引輕小物體，我們說這些摩擦過的物體帶了電荷。 這些電荷靜止在物體上的現(xiàn)象，叫做靜電現(xiàn)象。如何判斷一個物體是否帶電？二、電荷electric charge2、驗電器二、電荷ele

6、ctric charge3、電荷種類 大量摩擦起電實驗中，人們發(fā)現(xiàn)電荷有兩種：正電荷和負電荷。 絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電；毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電。 同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。二、電荷electric charge4、電荷量 電荷的多少叫電荷量，簡稱電量，用Q（或q）表示。 單位：庫侖，簡稱庫，符號C； 正電荷電荷量用正數(shù)表示；負電荷電荷量用負數(shù)表示。 梳頭時梳子帶電量不到百萬分之一庫；閃電前云層的電量可達數(shù)百庫侖。二、電荷electric charge5、摩擦起電原因 物質(zhì)的原子是由帶正電的原子核和帶負電的核外電子組成。 在摩擦過程中，一些被原子核束縛的不夠緊的核外電子轉(zhuǎn)移到另一個

7、物體上。于是失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負電。二、電荷electric charge6、感應(yīng)起電二、電荷electric charge6、感應(yīng)起電二、電荷electric charge6、感應(yīng)起電+-+注意觀察：帶電體與驗電器上端直接接觸前后+-+ 摩擦起電：相互摩擦的物體帶上等量的異種電荷的現(xiàn)象。 規(guī)律：等量的異種電荷 實質(zhì)：電子的得失 接觸起電：相互接觸的物體帶上電荷的現(xiàn)象。 規(guī)律：相同金屬球平分總電量 實質(zhì)：電荷的轉(zhuǎn)移 感應(yīng)起電：導(dǎo)體在電場的作用下電荷重新分布的現(xiàn)象。 規(guī)律：同斥異吸遠同近異 實質(zhì)：電荷的重新分布起電方法*三、電荷守恒 電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個物體

8、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。電荷守恒定律1、電荷守恒定律*三、電荷守恒 科學實驗發(fā)現(xiàn)，最小電荷量是電子所帶的電荷量。 質(zhì)子、正電子帶有跟電子等量的異種電荷。 最小的電荷用e表示。 所有帶電物體的電荷量都是e的整數(shù)倍。2、元電荷 e1.610-19C密立根(R.Millikan,18681953)*電荷之間的作用力大小跟哪些因素有關(guān)？ 18世紀，許多科學家通過定性實驗的結(jié)論猜測：電荷之間的相互作用力的規(guī)律與萬有引力定律具有相似的形式！四、*1、影響兩電荷之間相互作用力的因素：距離 電量 帶電體的形狀和大小2、點電荷 當帶電體的距離比帶電體的

9、尺度大得多時，帶電體的的形狀和大小對電荷相互作用力的大小影響可以忽略不計。這樣的帶電體就叫做點電荷。 點電荷是一種理想模型。四、* 真空中兩個點電荷之間的相互作用力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們間距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。說明：靜電力常量：k=9.0109Nm2/C2適用條件：真空中 點電荷四、庫侖定律與萬有引力是否有內(nèi)在聯(lián)系？同一種作用的不同表現(xiàn)形式？*【例題1】關(guān)于點電荷的說法，正確的是：A、只有體積很小的帶電體才能看成點電荷B、體積很大的帶電體一定不能看成點電荷C、當兩個帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可以忽略，

10、這兩個帶電體可看成點電荷；D、一切帶電體都可以看成點電荷。C*【例題2】在真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為F如果保持它們各自所帶的電荷量不變，將它們之間的距離減小到原來的一半，那么它們之間靜電力的大小等于（ ）A2F BF/2 C4F D F/4C【補充】真空中有兩個距離保持不變的點電荷. 若將它們各自的電量都增大到原來的3倍，則兩電荷之間相互作用的靜電力將增大到原來的 ( ) A 倍 B3倍 C6倍 D9倍 D*【例題3】兩完全相同的金屬小球A 、B ，所帶電量均為q，兩球相距為r，此時兩球的相互作用力為F。現(xiàn)將第三個不帶電的相同金屬小球C先和A接觸，再和B接觸，然后拿走C球，則A、B兩球間的作用力變?yōu)槎嗌?？討?：若A、B異性，則討論1：A、B誰受力大些？*9.0109 1.6010-19 1.60