要 第一节1.1《电荷及其守恒定律》课件_新人教版选修3-1高二

1、1.1 1.1 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律 第一章 静电场静电场 导入新课 为什么梳子能把小纸 屑吸引起来呢？ 为什么她的头发 会立起来呢？ 油罐车的尾部有一条铁链 验电器 1.带电体具有什么性质？带电体具有什么性质？ 2.初中学过自然界有几种电荷？这几种电荷初中学过自然界有几种电荷？这几种电荷 是如何规定的？它们间的相互作用如何？是如何规定的？它们间的相互作用如何？ 3.相互吸引的两个轻质小球是否一定带不同相互吸引的两个轻质小球是否一定带不同 种电荷？种电荷？ 3.如何检验物体是否带电？如何检验物体是否带电？ 4.验电器的工作原理是什么？验电器的工作原理是什么？ 5.说说验电器与静电计

2、在结构上、作用上的相同点说说验电器与静电计在结构上、作用上的相同点 和不同和不同 之处之处 预习思考预习思考: 一、电荷一、电荷 带电体具有带电体具有吸引轻小物体吸引轻小物体的性质的性质 1、自然界中有两种电荷、自然界中有两种电荷 （1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 + _ 3.验电器的工作原理：验电器的工作原理：同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥 静电计(指针式验电器) 验电器 静电计中金属

3、杆下部的水平轴上装有金静电计中金属杆下部的水平轴上装有金 属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面 圆筒的底部有接线柱。圆筒的底部有接线柱。 而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片 金属箔。金属箔。 静电计的外壳一定是金属的，金属外壳静电计的外壳一定是金属的，金属外壳 与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊 的电容器，它在静电计工作时起着重要的作的电容器，它在静电计工作时起着重要的作 用。用。 而验电器外壳的主要作用是为了避免气而验电器外壳的主要作用是为了避免气 流的影响，它一般是用玻璃制作

4、的。流的影响，它一般是用玻璃制作的。 验电器与静电计在结构上的不同验电器与静电计在结构上的不同 验电器的主要作用有： （1）检验导体是否带电。 （2）检验导体所带电性。 验电器与静电计在作用上的不同验电器与静电计在作用上的不同 静电计也称作指针式验电器，这说明 它完全具备验电器的各种作用。由于静电 计的特殊结构，使得它又具备验电器不能 替代的某些作用。 （1）定量测量两导体间的电势差。 （2）定量测量某导体的电势。 1、一般情况下物体不带电，不带电的物、一般情况下物体不带电，不带电的物 体内是否存在电荷？体内是否存在电荷？ 为什么一般情况下物体不带电或者说显为什么一般情况下物体不带电或者说显

5、电中性？电中性？ 2、摩擦起电的实质是什么？、摩擦起电的实质是什么？ 预习提示：预习提示： 原子原子 原子核原子核 核外电子核外电子 质子质子 中子中子 （正电正电） （不带电（不带电） 离原子核较远的电子容易受到外界的作用离原子核较远的电子容易受到外界的作用 而脱离原子而脱离原子 物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因 是什么？是什么？ 二、摩擦起电的实质：二、摩擦起电的实质： 电子从一个物体电子从一个物体转移转移到另一个物体上。到另一个物体上。 束缚电子能力束缚电子能力强强 得到得到电子电子 带带负电负电 束缚电子能力束缚电子能力弱弱 失去失去电子电子

6、 带带正电正电 （中性）（中性） （负电负电） （正电正电） 1、金属是导体，它能够导电的原因是什、金属是导体，它能够导电的原因是什 么？么？ 2、回答实验现象中提出的问题，并从微、回答实验现象中提出的问题，并从微 观的角度作简要分析，观的角度作简要分析， 思考：如果是先移去思考：如果是先移去C，再把，再把A和和B分开，分开， 金属箔有什么变化？金属箔有什么变化？ 预习提示：预习提示： 、总结出静电感应现象。、总结出静电感应现象。 在金属导体中，金属阳离子不发生移动，在金属导体中，金属阳离子不发生移动， 自由电子在外加电场的作用下，在金属阳离子自由电子在外加电场的作用下，在金属阳离子 的缝隙中

7、穿梭、碰撞，发生移动，这是金属导的缝隙中穿梭、碰撞，发生移动，这是金属导 体导电的根本原因。体导电的根本原因。 金属内部结构 金属导电机理：金属导电机理： 金属内有自由移动的电子金属内有自由移动的电子 自由电子自由电子 正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。 静电感应静电感应 近异远同 三、感应起电（三、感应起电（近异远同近异远同） . .感应起电感应起电：利用静电感应使物体带电，：利用静电感应使物体带电， 叫做感应起电叫做感应起电 规律：规律：近端感应异种电荷，近端感应异种电荷， 远端感应同种电荷远端感应同种电荷 1.静电感应静电感应：把电荷移近不带

8、电的导体，可以：把电荷移近不带电的导体，可以 使导体带电的现象，叫做静电感应使导体带电的现象，叫做静电感应 如右图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金 箔当枕形导体的A端靠近一带电导体C时() AA端金箔张开，B端金箔闭合 B用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合 C用手触摸枕形导体后，先将手移走再移走C，两对金箔均 张开 D选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带 同种电荷 BCD 例、如图所示，导体棒例、如图所示，导体棒ABAB靠近带正电的导体靠近带正电的导体QQ放置用手接放置用手接 触触 B B 端 ， 移 去 手 指 再 移 去端 ， 移 去 手 指 再

9、移 去 QQ ， A BA B 带 何 种 电 荷带 何 种 电 荷 _ _ 若手的接触点改在若手的接触点改在A A端，情况又如何端，情况又如何 _ _ 。 负电荷负电荷 负电荷负电荷 AB + Q 四、接触带电四、接触带电 接触后接触后 再分开再分开 +Q+Q+Q 接触后接触后 再分开再分开 + +Q Q-3Q-3Q-Q-Q-Q-Q 电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从一个物体转移到另一个物体 两个两个完全相同完全相同的带电导体的带电导体,接触后再分开接触后再分开,二者将二者将 原来所带电量的总和平均分配原来所带电量的总和平均分配 2 1 2 1 + + + + + + - - + + 验电

10、器 思考思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接是否只有当带电体与导体棒的上端直接接 触时触时,金属箔片才开始张开金属箔片才开始张开?解释看到的现象解释看到的现象. 1对三种常见起电方式的理解 方式方式 内容内容 摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触起电 产生及条产生及条 件件 两不同绝缘体摩擦 时 导体靠近带电体时 导体与带电导体 接触时 现象现象 两物体带上等量异 种电荷 导体两端出现等量异 种电荷，且电性与原 带电体“近异远同” 导体上带上与带 电体相同电性的 电荷 原因原因 不同物质的原子核不同物质的原子核 对核外电子的束缚对核外电子的束缚 力不同而发生电子力不同而发生电子

11、得失得失 导体中的自由电子受导体中的自由电子受 带正带正(负负)电物体吸引电物体吸引 (排斥排斥)而靠近而靠近(远离远离) 电荷之间 的 相电荷之间 的 相 互排斥互排斥 实质实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移均为电荷在物体之间或物体内部的转移 1. 1.三种起电方法的实质是什么？三种起电方法的实质是什么？ 预习思考：预习思考： 2.2.电荷守恒定的两种表述电荷守恒定的两种表述 3.3.电荷守恒定的两种表述是否矛盾？电荷守恒定的两种表述是否矛盾？ 1. 1.三种起电方法三种起电方法 五、电荷守恒定律：五、电荷守恒定律： . .起电的本质起电的本质 摩擦起电、感应起电、接触起电摩擦起电、感应

12、起电、接触起电 无论是哪种起电方式无论是哪种起电方式, ,其本质都是将正、负电其本质都是将正、负电 荷分开荷分开, ,使电荷发生转移，并不是创造电荷使电荷发生转移，并不是创造电荷. . 表述一：表述一： 电荷既不能创生电荷既不能创生,也不能消灭也不能消灭,它只能从一它只能从一 个物体转移到另一个物体个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分或从物体的一部分 转移到另一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电在转移的过程中，系统的电 荷总数保持不变荷总数保持不变. 表述二：表述二： 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷一个与外界没有电荷交换的系统，电荷 的代数和总是保持不变。的代数和总是保持不变

13、。 五、电荷守恒定律：五、电荷守恒定律： （1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？ （3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪 位物理学家测定的？位物理学家测定的？ （2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？ （4）什么是比荷？电子的比荷是多少？）什么是比荷？电子的比荷是多少？ 预习提示预习提示:元电荷元电荷 1.电荷量：电荷的多少，简称电荷。单位电荷量：电荷的多少，简称电荷。单位:库仑库仑 C Ce 19 1060. 1 5.元电荷的值元电荷的值 3.元电荷：元电荷

14、：最小的电荷量最小的电荷量 一个电子所带电荷量一个电子所带电荷量为元电荷，为元电荷， kgC kg C m e e /1076. 1 1091. 0 1060. 1 11 30 19 电子的比荷为： 6.带电体的带电体的电荷量与质量的比值电荷量与质量的比值叫做叫做比荷比荷 美国科学家美国科学家密立根测密立根测 2.比较电荷带电的多少比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的要比较的是其电荷量的绝对值绝对值 电荷量的正负不表示电荷量的大小电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质只代表电荷的性质 4.所有带电体所带电荷量只能是元电荷的所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍整数倍 六、元电荷

15、六、元电荷 1 1、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方 1 1便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下 列论述正确的是：列论述正确的是： A A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷 B B、1.601.601010-19 -19C C的电量叫元电荷 的电量叫元电荷 C C、电子带有最小的负电荷，其电量、电子带有最小的负电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷 D D、质子带有最小的正电荷，其电量、质子带有最小的正电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷 小小 结结 1

16、 1、自然界存在两者电荷、自然界存在两者电荷 （1 1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2 2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2 2、使物体带电的方式带电方式、使物体带电的方式带电方式 (1)(1)摩擦起电摩擦起电 (2)(2)感应起电感应起电- -近异远同近异远同 (3)(3)接触起电接触起电 3 3、电荷守恒定律：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持、电荷守恒定律：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持 不变。不变。 .1060. 14 19 称为元电荷电荷量、元电荷：Ce

17、 . 5 的整数倍，或者是或者等于 ，所有带电体的电荷量均为、电子和质子的电荷量 ee e 1 1、使一个物体带电的方式有三种，它们是、使一个物体带电的方式有三种，它们是 、 和和 ，在，在 这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一个这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一个 物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另一部分，而物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另一部分，而 且电荷的总量不变，这个结论也被称之为且电荷的总量不变，这个结论也被称之为 定律。定律。 2 2、将不带电的导体、将不带电的导体A A和带有负电荷的导体和带有负电荷的导体B B接触后

18、，在导体接触后，在导体A A中的中的 质子数质子数 （ ） A A增加增加 B B减少减少 C C不变不变 D D先增加后减少先增加后减少 3 3、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷 的电量为的电量为_ _ ；一个电子的电量为；一个电子的电量为_ _ ，一个质，一个质 子的电量为子的电量为_ _ ；任何带电粒子，所带电量或者等；任何带电粒子，所带电量或者等 于电子或质子的电量，或者是它们电量的于电子或质子的电量，或者是它们电量的_最早最早 测出元电荷的数值的是美国物理学家测出元电荷的数值的是美国物理学家 ，这位科学，这位科学 家还测出

19、了电子电量和质量的比值，叫做电子的家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电子的 。 4 4、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方 便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下 列论述正确的是：列论述正确的是： A A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷 B B、1.601.601010-19 -19C C的电量叫元电荷 的电量叫元电荷 C C、电子带有最小的负电荷，其电量、电子带有最小的负电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷 D D、质子带有最小的正电荷，其电量、质子带有最小的

20、正电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷 5 5、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属球A A和和B B接触一下，再分开一段距离，发接触一下，再分开一段距离，发 现两球之间相互排斥，则现两球之间相互排斥，则A A、B B两球原来的带电情况可能是两球原来的带电情况可能是 （ ） A A带有等量异种电荷带有等量异种电荷 B B带有等量同种电荷带有等量同种电荷 C C带有不等量异种电荷带有不等量异种电荷 D D一个带电，另一个不带电一个带电，另一个不带电 6 6、有、有A A、B B、C C三个塑料小球，三个塑料小球，A A和和B B，B B和和 C C，C C和和A A间都是相互吸

21、引的，如果间都是相互吸引的，如果A A带正带正 电，则电，则 ： A AB B、C C球均带负电球均带负电 B BB B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电 C CB B、C C球中必有一个带负电，而另球中必有一个带负电，而另 一个不带电一个不带电 D DB B、C C球都不带电球都不带电 + + + A.导体导体B带负电带负电; B.导体导体B左端出现负电荷左端出现负电荷,右端出现正电右端出现正电 荷荷,并且电荷量大小相等并且电荷量大小相等; C.若若A不动不动,将将B沿图中虚线分开沿图中虚线分开,则左边则左边 的电荷量小于右边的电荷量的电荷量小于右边的电荷量; D.若若A、B接触一下

22、接触一下,A、B金属体所带总金属体所带总 电荷量保持不变电荷量保持不变. AB 7、如图所示、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架是被绝缘支架分别架 起的金属球起的金属球,并相隔一定并相隔一定 距离距离,其中其中A带正电带正电,B不不 带电带电,则以下说法中正确则以下说法中正确 的是的是: 8 8、图、图7 7中中A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带 正电荷的金球正电荷的金球C C在下列情况中，判断在下列情况中，判断A A、B B两球的带电情况：两球的带电情况： （1 1）A A、B B接触后分开，再移去接触后分开，再移去C C， 则则A_A_，B_B_； （2 2）A A、B B接触，先移去接触，先移去C C后，再把后，再把ABAB分开，分开， 则则A_A_，B_B_ （3 3）A A、B B接触，用手指瞬间接触接触，用