9.1 電荷 課件- 高中物理人教版（2019）必修第三冊

1、第九章 靜電場及其應(yīng)用第一節(jié) 電荷第一節(jié)|電荷核心素養(yǎng)點擊物理觀念知道自然界只存在正、負兩種電荷。知道同種電荷相互排斤，異種電荷相互吸引。知道電荷量的概念及其國際單位；理解電荷守恒定律；關(guān)注存在元電荷的事實，知道元電荷的概念，知道電荷量不能連續(xù)變化科學思維經(jīng)歷摩擦起電和感應(yīng)起電的實驗過程，了解使物體帶電的方法，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認識物體帶電的本質(zhì)科學探究通過電荷守恒定律的理解和應(yīng)用，分析接觸起電現(xiàn)象中電荷量的分配科學態(tài)度與責任培養(yǎng)學生應(yīng)用數(shù)學方法解決物理問題的科學思維方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維過程以及初步的觀察、分析和概括能力梳理主干新知初感悟一、電荷1、摩擦起電：物體由于（摩擦）而帶電。

2、2、自然界中只存在兩種電荷：正電荷和負電荷。（1）正電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷。則絲綢所帶的電荷為（負電荷）。（2）負電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷。則毛皮所帶的電荷為（正電荷）。（3）電荷間的相互作用：同種電荷互相（排斥），異種電荷互相（吸引）。3、電荷量：電荷的多少。 符號：Q或者q。 單位：庫侖，簡稱庫，符號C。4、摩擦起電的原因：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。 5、自由電子：金屬中原子的外層電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中（自由運動）演示實驗將被毛皮摩擦過的橡膠棒放在支架上，用另一根被毛皮摩擦過的橡膠棒去靠近它，看到的現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)兩根橡

3、膠棒相互遠離；將被絲綢摩擦過的玻璃棒放在支架上，用另一根被絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近它，看到的現(xiàn)象:發(fā)現(xiàn)兩根玻璃棒相互遠離；將被毛皮摩擦過的橡膠棒放在支架上，用被絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近它，看到的現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)兩根棒相互靠近。二、靜電感應(yīng)內(nèi)容：靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠離帶電體的一端帶同種電荷。感應(yīng)起電：利用（靜電感應(yīng)）使金屬導(dǎo)體帶電的過程。觀察靜電感應(yīng)現(xiàn)象1、兩部分導(dǎo)體對地絕緣性良好，彼此接觸。起初兩部分導(dǎo)體不帶電，貼在下部的兩片金屬箔是閉合的。2、帶正電的帶電體接觸接近導(dǎo)體，金屬箔張開，兩導(dǎo)體帶電；分開兩部分導(dǎo)體，移開帶電體，金屬箔依舊張開，角度減小，導(dǎo)體兩端電荷分散一部分。3、兩導(dǎo)體相互接

4、觸時，金屬箔閉合，導(dǎo)體恢復(fù)電中性。驗電器用驗電器檢驗物體是否帶電的兩種方法：（1）帶電體直接接觸導(dǎo)體棒時，導(dǎo)體棒和兩片金屬箔帶了與帶電體同種的電荷，金屬箔張開；（2）當帶電體靠近導(dǎo)體棒上端并不與其接觸時，因靜電感應(yīng)，導(dǎo)體棒上端帶了與帶電體不同種的電荷，兩片金屬箔帶了與帶電體同種的電荷，金屬箔張開。檢驗電荷的種類：先使金屬箔帶上某種已知電荷，再將待測電體靠近驗電器的導(dǎo)體棒上端，根據(jù)金屬箔張角的增減判斷帶電體電荷的種類。用被絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器的金屬球，驗電器金屬箔片張開，此時金屬箔片帶正電，用力多摩擦幾下玻璃棒，再去接觸驗電器的金屬球，驗電器金屬箔片張開的角度變大。換用毛皮摩擦過的橡膠棒

5、，重做上面的實驗。驗電器金屬箔片張開的角度不同，說明了帶電量不同。對三種起電方式的理解摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)生條件兩個不同材料制成的物體摩擦帶電體靠近導(dǎo)體帶電體與導(dǎo)體接觸現(xiàn)象兩個物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與帶電體“近異遠同”導(dǎo)體帶上與帶電體相同電性的電荷原因不同物體的原子核對核外電子的束縛能力不同而發(fā)生電子得失導(dǎo)體中的自由電子受帶正（負）電物體吸引（排斥）而靠近（遠離）同種電荷之間相互排斥實質(zhì)電荷的轉(zhuǎn)移規(guī)律及注意事項原子核不能自由移動，相互摩擦的兩個物體間轉(zhuǎn)移的不可能是正電荷，只能是電子，即帶正電的物體一定失去了電子，帶負電的物體一定得到了電子導(dǎo)體靠近帶電體的一端

6、帶異種電荷，遠離帶電體的一端帶同種電荷無論是帶電體與電中性物體接觸還是兩個帶電體接觸，轉(zhuǎn)移的一定是電子【典例一】1、春節(jié)假期，某同學用易得的材料制作了一個簡易的驗電器，如圖所示。簡易的驗電器帶有正電，它的金屬箔片張開某一角度，用另一個有絕緣手柄的導(dǎo)體靠近驗電器的金屬絲，發(fā)現(xiàn)驗電器的金屬箔片的張角減小，關(guān)于導(dǎo)體的帶電金屬箔片情況，下列說法正確的是（）A.只可能帶負電B.只可能帶正電C.可能帶負電或不帶電D.以上說法都不正確解題思路：驗電器原來帶正電，金屬箔片的張角減小，說明金屬絲上的電子移到了驗電器的金屬箔片上。當導(dǎo)體帶負電時可以發(fā)生這種現(xiàn)象.當導(dǎo)體不帶電時，驗電器上的正電荷可以吸引導(dǎo)體上的電子

7、而引起電荷的重新分布，也可以發(fā)生這種現(xiàn)象，C正確，ABD錯誤。答案：C【典例二】2、關(guān)于摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電，下列說法錯誤的是()A這三種方式都產(chǎn)生了電荷B這是起電的三種不同方式C這三種起電方式的實質(zhì)是一樣的，都是電子的轉(zhuǎn)移D 這三種方式都符合電荷守恒定律解題思路：摩擦起電的實質(zhì)是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,即說明了電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。摩擦起電現(xiàn)象說明機械能可以轉(zhuǎn)化為電能,但并沒有創(chuàng)造電荷。電荷只是發(fā)生轉(zhuǎn)移。感應(yīng)起電過程電荷在電場力作用下,從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分。感應(yīng)起電是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分。電荷可以從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體是接觸帶

8、電。 B. 摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電是起電的三種不同方式,故B正確; B. 這三種方式都沒有產(chǎn)生電荷,故A錯誤; C. 這三種起電方式的實質(zhì)是一樣的,都是電子的轉(zhuǎn)移,故C正確; D. 這三種方式都符合電荷守恒定律,故D正確; 本題錯誤的,故選:A 。答案：A三、電荷守恒定律1、內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只是從一個物體（轉(zhuǎn)移）到另一物體，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）。2、普遍表述：一個與外界沒有電和交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。電荷守恒定律的理解與應(yīng)用1、物體帶電的實質(zhì)：使物體帶電不是創(chuàng)造了電荷，使物體不帶電也不是消滅了電荷。物體帶電的

9、實質(zhì)是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物體間電荷的重新分配。摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電，均遵守電荷守恒定律。2、電荷守恒定律是由實驗總結(jié)出來的，是自然界重要的基本規(guī)律之一，既適用于靜止電荷也適用于運動電荷，在宏觀領(lǐng)域和微觀領(lǐng)域中均成立。2、電子轉(zhuǎn)移規(guī)律：（1）帶正電荷的導(dǎo)體與帶負電荷的導(dǎo)體接觸，電子由帶負電荷的導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到帶正電荷的導(dǎo)體上。（2）帶正電荷的導(dǎo)體與不帶電的中性導(dǎo)體接觸，電子由中性導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到帶正電荷的導(dǎo)體上。（3）帶負電荷的導(dǎo)體與不帶電的中性導(dǎo)體接觸，電子由帶負電荷的導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到中性導(dǎo)體上。3、應(yīng)用電荷守恒定律分析接觸起電現(xiàn)象中電荷量的分配（1）導(dǎo)體接觸起電時電荷量的分配與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān)

10、。完全相同的金屬球接觸時，電荷量平均分配；形狀、大小不同的導(dǎo)體接觸時電荷量一般不能平均分配。無論哪種情況，接觸前后電荷總量不變。【典例三】3、取一對用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸,起初它們不帶電。用金屬導(dǎo)線將導(dǎo)體A的左端與驗電器的金屬球連接,驗電器置于B的右側(cè)。如圖所示,把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A,穩(wěn)定后,下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述正確的是( )A.導(dǎo)體A帶正電荷B.導(dǎo)體B帶負電荷C.驗電器的金屬球帶正電荷D.驗電器的金屬球帶負電荷解題思路： 導(dǎo)體A、B與驗電器組成一個新的導(dǎo)體,帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A,發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象,導(dǎo)體A左端感應(yīng)出負電荷,則驗電器的金屬球感應(yīng)出正電荷.導(dǎo)體B不

11、帶電,所以C選項正確 。答案：C【典例四】4、半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有相等的電荷量,相隔一定的距離,今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B接觸后移開.這時，A、B兩球的電荷量之比為( )A.2:3B.3:2C.2:1D.1:2四、元電荷對元電荷的理解1、元電荷不是一個帶電體，而是一個電荷量，沒有正負，是電荷的單位之一。2、電子、質(zhì)子是帶電體，帶電荷量是元電荷電荷量；元電荷不能等同于電子或質(zhì)子。3、比荷是描述帶電粒子的基本參量之一，測出比荷是研究帶電粒子和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要方法。以后的計算中會經(jīng)常用到比荷?！净A(chǔ)練習】2、關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)，下列說法正確的是( )A、摩擦

12、起電現(xiàn)象說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B、摩擦起電說明電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體C、感應(yīng)起電說明帶電的物體可以使不帶電的物體創(chuàng)造電荷D、感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了答案：B解析：摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，即從物體的一個部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分，電荷不能憑空創(chuàng)造而出，所以B對 。3、如圖所示，A、B為互相接觸的用絕緣支柱支撐的金屬導(dǎo)體, 起初它們不帶電,在它們的下部貼有金屬箔片,是帶正電的小球,下列說法正確的是( ) A.把C移近導(dǎo)體A時,A上的金屬箔片都張開B.把C移近導(dǎo)體A,然后把A、B分開,再移走上的金屬箔片仍張開C.把C移近導(dǎo)體,然后把C移走,再

13、把A、B分開,A、B上的金屬箔片仍張開D.把C移近導(dǎo)體A,然后把A、B分開,再把C移走,然后重新讓接觸,A上的金屬箔片張開,而B上的金屬箔片閉合答案：AB解析： AB 把C移近導(dǎo)體A時,A、B上的金屬箔片都張開，A上帶負電荷，B 上帶正電荷。A項正確；把C移近導(dǎo)體A，然后把A分開，再移走C，A仍帶電,再重新讓A、B接觸,A、B上的電荷就會相互中和,都不再帶電,故B正確,D錯誤;把C移近導(dǎo)體A,然后把C移走,再把A、B分開,A、B上的電荷已相互中和,都不再帶電.故C項錯誤。4、如圖所示,將帶電棒移近兩個相同且不帶電的導(dǎo)體球,兩導(dǎo)體球開始時互相接觸且對地絕緣,下列幾種方法中不能使兩球都帶電的是(

14、)A.先把兩球分開,再移走棒B.先移走棒,再把兩球分開C.先將棒接觸一下其中的一個球,再把兩球分開D.手摸一下甲球,然后移走棒,再把兩球分開答案：B解析：先把兩球分開,再移走棒,兩球由于感應(yīng)起電帶上異種電荷,故A錯誤;先移走棒,此時兩球中的電荷又發(fā)生中和,不再帶電,再把球分開,同樣兩球不再帶電,故B正確;先將棒接觸一下其中的一個球,再把兩球分開,是接觸帶電,兩球帶同種電荷,故C錯誤;手摸一下甲球,然后移走棒,再把兩球分開,兩球帶同種電荷,故D錯誤。5、M和N是兩個原來不帶電的物體，它們相互摩擦后，M帶1.610-10C的正電荷,則下列判斷正確的是( )A.摩擦前，M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B.摩擦過程中，電子從M轉(zhuǎn)移到NC.摩擦后,N一定帶1.610-10C的負電荷D.摩擦過程中,M