高二物理選修3-1(人教版)課件：1.1電荷-電荷守恒定律(共35張)

教科版高中物理選修3-1第一章靜電場(chǎng)第二章直流電路第三章磁場(chǎng)1.1電荷電荷守恒定律教學(xué)目標(biāo)1．知道兩種電荷及其相互作用．知道電量的概念．2．知道摩擦起電，知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開．3．知道靜電感應(yīng)現(xiàn)象，知道靜電感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開．4．知道電荷守恒定律．5．知道什么是元電荷．重點(diǎn)：電荷守恒定律難點(diǎn)：利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題。被毛皮摩擦過的橡膠棒與被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電一樣嗎？1.將絲綢摩擦過的兩根玻璃棒相互靠近時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？2.將毛皮摩擦過的兩根橡膠棒相互靠近時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？3.將絲綢摩擦過的玻璃棒與毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？一、電荷1、電荷概念：電荷是物質(zhì)的一種性質(zhì)2、自然界中有兩種電荷（富蘭克林命名）

（1）正電荷：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷

（2）負(fù)電荷：毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。+_3、電荷間的相互作用4、帶電體的基本性質(zhì)：二、電荷量1、國(guó)際單位：表示方法：

庫倫簡(jiǎn)稱:庫符號(hào)：C正電荷用正數(shù)表示（舉例：C)負(fù)電荷用負(fù)數(shù)表示（舉例：C)2、1C的單位很大，常用的電荷量單位還有微庫（uC）和納庫（nC）1uC=10-6

C1nC=10-9C1C=106uC=109nC3、元電荷：電荷的多少用電荷量來表示，簡(jiǎn)稱電量。符號(hào)：Q/q理論和實(shí)驗(yàn)都表明，一切帶電體所帶電荷量均為電子或質(zhì)子電荷量的整數(shù)倍。一個(gè)電子或質(zhì)子所帶電荷量稱為元電荷，是最小的電荷量，用e表示。e=1.6x10-19c4.、比荷：q/m又稱荷質(zhì)比電荷的正負(fù)表示什么物理意義？1897年，英國(guó)科學(xué)家湯姆生（1856-1940）發(fā)現(xiàn)了比原子小得多的帶負(fù)電的粒子——電子，揭開了原子具有結(jié)構(gòu)的秘密。原子核帶正電，電子帶負(fù)電。在通常情況下，原子核所帶正電荷數(shù)與核外所有電子總共帶的負(fù)電荷數(shù)相等，整個(gè)原子呈中性，也就是原子對(duì)外不顯帶電的性質(zhì)。一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)是否存在電荷？那么，怎樣才能使物體帶電呢？通常情況下，物體不帶電，因?yàn)槲矬w內(nèi)存在等量正、負(fù)電荷，在物體內(nèi)中和，所以物體對(duì)外不顯電性。但物體內(nèi)依然存在有電荷！核力原子核比較穩(wěn)定，核外電子卻容易受到外力而脫離原子。我們把物體或者物體局部存在不能被抵消的正電荷或負(fù)電荷稱為凈電荷?？梢姡匠Ｎ覀冋f物體帶電實(shí)質(zhì)上是物體所帶的凈電荷！

三、物體帶電的三種方式1、摩擦起電

為什么摩擦后物體會(huì)帶電呢？

用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒經(jīng)過摩擦之后就會(huì)失去電子，從而帶上正電，而絲綢得到玻璃棒的電子帶負(fù)電；用毛皮去摩擦橡膠棒，橡膠棒經(jīng)過摩擦?xí)玫诫娮樱瑥亩鴰ж?fù)電，而毛皮失去了電子帶正電。

因?yàn)榻z綢和玻璃棒相比，絲綢對(duì)電子的束縛能力較強(qiáng)；毛皮和橡膠棒相比，橡膠棒對(duì)電子的束縛能力較強(qiáng)一些。

摩擦起電微觀實(shí)質(zhì)：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.電子發(fā)生了移動(dòng)可見：摩擦起電并不是創(chuàng)造了電，而只是將電子由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體.金屬的特點(diǎn)：

金屬內(nèi)部有自由移動(dòng)的電子自由電子

每個(gè)正離子都在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)。2、接觸起電可見：接觸起電的實(shí)質(zhì)也是電子的轉(zhuǎn)移.電荷總量不變.接觸后再分開+Q+Q

Ｑ

Ｑ接觸后再分開+Q-3Q-Q-Q完全相同的兩只帶電金屬小球接觸時(shí)，電荷量分配規(guī)律：（1）兩球帶異種電荷的先中和后平均分配；（2）原來兩球帶同種電荷的總電荷量平均分配在兩球上。即：異種電荷先中和再均分，其余直接均分

中和：電荷的中和是正負(fù)電荷相互抵消，使得凈電荷減少或?yàn)榱?，但正?fù)電荷本身依然存在，并不是正、負(fù)電荷的消失.如何判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類和多少？3、感應(yīng)起電感應(yīng)起電感應(yīng)起電3、感應(yīng)起電

規(guī)律：靠近帶電體端（近端）感應(yīng)異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體端（遠(yuǎn)端）感應(yīng)同種電荷。即：近異遠(yuǎn)同金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子自由電子正離子在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)。＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋3、感應(yīng)起電：近異遠(yuǎn)同感應(yīng)起電1.靜電感應(yīng)當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間的相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷，遠(yuǎn)離的一端帶同號(hào)電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng).2.感應(yīng)起電利用靜電感應(yīng)使物體帶電的過程，叫做感應(yīng)起電．3.感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，電荷總量不變。感應(yīng)起電++AB如先移開帶電球，再分開AB，A、B還能帶電嗎？AB重新接觸后，導(dǎo)體不帶電了，說明A、B分開后帶等量異種電荷.重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和.––––––––++++++++–+結(jié)論：起電的本質(zhì)無論是哪種起電方式,其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開,使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷.四、電荷守恒定律表述1：電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)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)移的過程中,電荷的總量不變.表述2：一個(gè)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.怎樣知道物體是否帶電呢？22驗(yàn)電器靜電計(jì)導(dǎo)體棒金屬箔金屬外殼指針刻度驗(yàn)電器和靜電計(jì)(指針式驗(yàn)電器)是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接觸時(shí)金屬箔片才開始張開？靜電計(jì)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(dòng)，外面圓筒的底部有接線柱。而在驗(yàn)電器中金屬桿的下部懸掛著兩片金箔。靜電計(jì)的外殼一定是金屬的，它在靜電計(jì)工作時(shí)起著重要的作用。而驗(yàn)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(yàn)電器與靜電計(jì)在結(jié)構(gòu)上的不同驗(yàn)電器的主要作用有：（1）檢驗(yàn)導(dǎo)體是否帶電。（2）檢驗(yàn)導(dǎo)體所帶電性。

驗(yàn)電器與靜電計(jì)在作用上的不同

靜電計(jì)也稱作指針式驗(yàn)電器，這說明它完全具備驗(yàn)電器的各種作用。由于靜電計(jì)的特殊結(jié)構(gòu)，使得它又具備驗(yàn)電器不能替代的某些作用。+++++--++注意觀察：帶電體與驗(yàn)電器上端直接接觸前后…+++++++++++--++26+++++

如果指針偏轉(zhuǎn)角度變大，說明驗(yàn)電器上原來帶什么電荷？

如果驗(yàn)電器上原來帶的是負(fù)電，玻璃棒靠近后會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？+++++靜電感應(yīng)驗(yàn)電器原來帶有一定量的電荷27五、元電荷帶電體所帶電量的最小值

（P4小資料）1.電荷量（電荷的多少）單位：庫侖（SI制），簡(jiǎn)稱庫，符號(hào)C2.科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量（質(zhì)子、正電子所帶電荷量與它相同，但符號(hào)相反）.最小的電荷量叫元電荷.3.元電荷

e=1.60×10-19C4.電子的比荷

帶電體的電荷量是e的整數(shù)倍，電荷量是不能連續(xù)變化的.

q=ne(n∈Z)最早由密立根測(cè)定C/kg5.電子和質(zhì)子的電荷量=元電荷，只是電性不同

例題精析例1、如圖所示，不帶

電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對(duì)金箔當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時(shí)（

）A．A端金箔張開，B端金箔閉合B．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合C．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移走，兩對(duì)金箔均張開D．選項(xiàng)A中兩對(duì)金箔分別帶異種電荷，選項(xiàng)C中兩對(duì)金箔帶同種電荷BCD例2、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CA.導(dǎo)體B帶負(fù)電;B.導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷,右端出現(xiàn)正電荷,并且電荷量大小相等;C.若A不動(dòng),將B沿圖中虛線分開,則左邊的電荷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.例3、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:（）++++++ABBD例4、把兩個(gè)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(gè)帶電，另一個(gè)不帶電BCD例5、圖中A、B是兩個(gè)不帶電的相同的絕緣金屬球，它們靠近帶正電荷的金球C．在下列情況中，判斷A、B兩球的帶電情況：（1）A、B接觸后分開，再移去C，

則A________，B______；（2）A、B接觸，先移去C后，再把AB分開，

則A_______，B_______．正電負(fù)電不帶電不帶電例6、用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒，靠近不帶電驗(yàn)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(shí)驗(yàn)電器小球A和金箔b的帶電情況是（）

A．a(chǎn)帶正電，b帶負(fù)電B．a(chǎn)帶負(fù)電，b帶正電C．a(chǎn)、b均帶正電D．a(chǎn)、b均帶負(fù)電E．a(chǎn)、b均不帶電abcC

鞏固訓(xùn)練1．關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是（）

A．元電荷就是電子

B．元電荷就是質(zhì)子C．元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量D．元電荷就是自由電荷的簡(jiǎn)稱2．關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，下列說法中正確的是（）

A．摩擦起電說明電荷可以被創(chuàng)造

B．摩擦起電是由于電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上

C．感應(yīng)起電是由電荷從帶電物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上

D．感應(yīng)起電是電荷在同一物體上的轉(zhuǎn)移CBD3．如圖所示，將帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，枕形導(dǎo)體上電荷的移動(dòng)情況