高中物理选修1-1第一节

1、新课标高中物理选修11第一章第一章 电场电场 电流电流高二物理备课组高二物理备课组初中知识的回顾初中知识的回顾1、自然界中有几种电荷？它们间的相互作用自然界中有几种电荷？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？如何？电荷的多少用什么表示？2、一般情况下物体不带电，不带电的物体内、一般情况下物体不带电，不带电的物体内部是否存在电荷？部是否存在电荷？3、如何使物体带电？起电的实质是什么？如何使物体带电？起电的实质是什么？4 4、检验物体是否带电的装置、检验物体是否带电的装置验电器验电器 1 1 2 2一、接引雷电下九天一、接引雷电下九天1、富兰克林的勇敢面危险的实验、富兰克林的勇敢面危险的实验

2、2、富兰克林实验的意义、富兰克林实验的意义富兰克林成功地将天电引入莱顿瓶，富兰克林成功地将天电引入莱顿瓶，还用引下的电做了实验，证明了天电还用引下的电做了实验，证明了天电和摩擦产生的电是相同的和摩擦产生的电是相同的富兰克林的实验证明闪电是一种放电富兰克林的实验证明闪电是一种放电现象，与摩擦产生的电没有区别。他现象，与摩擦产生的电没有区别。他统一了天电和地电，使人类摆脱了对统一了天电和地电，使人类摆脱了对雷电现象的迷信雷电现象的迷信问题：问题：富兰克林为我们揭开了天电的富兰克林为我们揭开了天电的奥秘奥秘它跟地上的电是一样的。那它跟地上的电是一样的。那么，地上的电有什么性质？它从哪里么，地上的电有

3、什么性质？它从哪里来？它的存在跟我们的生活有哪些关来？它的存在跟我们的生活有哪些关系？系？你也你也可以可以制造制造雷电雷电1、概念：、概念：经过摩擦的物体，难够吸引轻小物体，我经过摩擦的物体，难够吸引轻小物体，我 们就说这些摩擦过的物体带了电。们就说这些摩擦过的物体带了电。 这些电荷静止在物体上，这类现象叫做静电现象。这些电荷静止在物体上，这类现象叫做静电现象。2、使物体带电的方法：、使物体带电的方法：（1） 摩擦起电摩擦起电 实质：电子从一个物体实质：电子从一个物体转移转移到另一到另一个物体上，个物体上， 得到电子带负电，失去电子带正电得到电子带负电，失去电子带正电（2）感应起电感应起电 实

4、质：电荷从物体的一部分实质：电荷从物体的一部分转移转移到到 另一部分另一部分二、电荷二、电荷2、使物体带电的方法：、使物体带电的方法：（3 3）接触带电接触带电接触后接触后再分开再分开+QQ21Q21+Q接触后接触后再分开再分开Q3QQQ实质：电荷从一个物体转移到另一个物体实质：电荷从一个物体转移到另一个物体起电的本质：起电的本质： 无论是哪种起电方式无论是哪种起电方式, ,其本质其本质都是将正、负电荷分开都是将正、负电荷分开, ,使电荷发使电荷发生转移，并不是创造电荷生转移，并不是创造电荷. . 原子原子（中性）（中性）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

5、）质子和中子之间有强相互作用质子和中子之间有强相互作用核力核力 离原子核较远的电子容易受到外界的离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子作用而脱离原子3、检验是否带电的方法检验是否带电的方法：验电器验电器4、电荷间的电荷间的相互作用相互作用： 同种相斥、异种相吸。同种相斥、异种相吸。5、电荷量：电荷的多少。简称电量。电荷量：电荷的多少。简称电量。 符号符号：Q或或q 单位：库仑单位：库仑. 符号：符号：C6、元电荷、元电荷：电子、质子所带电量最小，叫元电荷，：电子、质子所带电量最小，叫元电荷，用用e表示表示.191.60 10eC二、电荷二、电荷 1、概念概念 2、使物体带电的方法、使物

6、体带电的方法(1)摩擦起电摩擦起电 (2)接触起电接触起电 (3)感应起电感应起电三、三、静电感应静电感应：1、演示实验、演示实验感应起电感应起电：三、三、静电感应静电感应：1、演示实验、演示实验感应起电感应起电2、概念：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电、概念：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电 的现象，叫做静电感应的现象，叫做静电感应3、规律：、规律：近近端感应端感应异种异种电荷电荷，远，远端感应端感应等量同种等量同种电荷电荷4 4、实质实质：使导体：使导体 中的正负电荷分开，使电荷从导体中的正负电荷分开，使电荷从导体 的一部分转移到另一部分。的一部分转移到另一部分。 表述一：表述

7、一： 电荷既不能创造电荷既不能创造, ,也不能消灭也不能消灭, ,它只能从一个物体它只能从一个物体转移到另一个物体转移到另一个物体, ,或从物体的一部分转移到另一部分或从物体的一部分转移到另一部分, ,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变. . 表述二：表述二： 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和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。总是保持不变。四、电荷守恒定律四、电荷守恒定律 （物理学的基本定律之一物理学的基本定律之一 ）问题：问题：同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引 既然电荷之间存在相互作用

8、，那么电荷既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？五、五、库仑定律库仑定律 演示：演示：探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素演示：演示：探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素实验表明实验表明：电荷之间的作用力电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少 库仑定律库仑定律内容： 真空中两个静止点电荷之间的真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二

9、次方成反比，正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。作用力的方向在它们的连线上。公式：122q qFkr 其中其中K K叫静电力常量：叫静电力常量：k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2适用范围：适用范围：1. 1.真空中；真空中； 2.2.点电荷点电荷. .电荷间相互作用力叫做电荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力.点电荷点电荷 1 1、在研究带电体间的相互作用时，如果带、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的线度远小于它们之间的距离带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响电体本身的大小，对我们

10、所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。并称它为点电荷。2 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。个理想化的模型。3 3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学点电荷这个概念与力学中的中的“质点质点”类似。类似。 思考题思考题 两个靠近的带电球体，是否可以看两个靠近的带电球体，是否可以看出是集中在球心位置的点电荷？出是

11、集中在球心位置的点电荷？如果是两个球形带电如果是两个球形带电导体导体： 不可以不可以如果是两个如果是两个电荷分布电荷分布均匀均匀的带电的带电球体球体 可以可以例的电性及量值如何？的带电量球球放在何处？小入的作用下保持静止，则引的电场力三个小球只在相互作用、欲使，若引入第三个带电小球，别为的两个小球，带电量分真空中相距为cBAqCCCBACQqQq,94L+-AqBqCqLxABFCBFBCFACF：对.22xqqkxLqqkCCBCA解：解：对.22xqqkLqqkBCBBA”且电性为“解得：,4,2QqLxC总结总结: 三点共线三点共线,两同夹异两同夹异,两大夹小两大夹小,近小远大近小远大小

12、小 结结1 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： 电子从一个物体转移到另一个物体电子从一个物体转移到另一个物体(2)(2)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体(3)(3)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分 规律：规律：近异远同近异远同 3

13、3、元电荷、元电荷e e：指电子（或质子）的电荷量，称为元电荷：指电子（或质子）的电荷量，称为元电荷4 4、电荷守恒定律电荷守恒定律：电荷既不能创造电荷既不能创造, ,也不能消灭也不能消灭, ,它只能从一个物体它只能从一个物体转移转移到另一个物体到另一个物体, ,或从物体或从物体的一部分的一部分转移转移到另一部分到另一部分, ,在转移的过程中，系在转移的过程中，系统的统的电荷总数电荷总数保持保持不变不变. .191.60 10eC5 5、库仑定律、库仑定律（1 1）内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力）内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力, ,跟它们的电荷量的乘积成正比跟它们的电荷量的

14、乘积成正比, ,跟它们的距离的二次跟它们的距离的二次方成反比方成反比, ,作用力的方向在它们的连线上作用力的方向在它们的连线上. .（2 2）公式：）公式：（3 3）适用条件：）适用条件： 真空真空 点电荷点电荷（4 4）点电荷：是一种理想模型）点电荷：是一种理想模型. .当带电体的线度比起当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时相互作用的距离小很多时, ,带电体可视为点电荷带电体可视为点电荷. .k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2防雷防雷 知识知识 措施措施 “ “你们知道吗，男孩遭雷击概率超过女孩。你们知道吗，男孩遭雷击概率超过女孩。” 防雷专家此语一出，台下的

15、孩子们全都张大了嘴防雷专家此语一出，台下的孩子们全都张大了嘴巴，女孩们一听全乐了，男孩子则不服气地问为什么巴，女孩们一听全乐了，男孩子则不服气地问为什么这么说。这么说。 专家解释说，人体都有静电场，静电场所产生的专家解释说，人体都有静电场，静电场所产生的电压越高，越容易遭到雷击，男孩和女孩生理结构存电压越高，越容易遭到雷击，男孩和女孩生理结构存在不同，导致其静电压存在一定差异，一般来说男孩在不同，导致其静电压存在一定差异，一般来说男孩静电压静电压10001000，高于女孩的，高于女孩的800800，因此男孩遭雷击概率，因此男孩遭雷击概率超过女孩。超过女孩。雷雨天，碰到断了的电线千万不要去碰，雷

16、雨天，碰到断了的电线千万不要去碰，雷电特别大时，最好单腿蹦着前进，或者双脚并拢向雷电特别大时，最好单腿蹦着前进，或者双脚并拢向前跳，而不是迈大步奔跑，因为步子越大，所产生的前跳，而不是迈大步奔跑，因为步子越大，所产生的跨步电压就越大，越容易被雷击。跨步电压就越大，越容易被雷击。专家指出，发生雷电时，尽可能地关闭各类家用电器，专家指出，发生雷电时，尽可能地关闭各类家用电器，并拔掉电源插头，以防雷电从电源线入侵。并拔掉电源插头，以防雷电从电源线入侵。打雷时不要开窗户，不要把头或手伸出户外，更不要打雷时不要开窗户，不要把头或手伸出户外，更不要用手触摸窗户的金属架。用手触摸窗户的金属架。雷电交加时，勿

17、打手机或有线电话，应在雷电过后再雷电交加时，勿打手机或有线电话，应在雷电过后再拨打。拨打。若有人遭到雷击，停止呼吸时，应及时进行人工呼吸若有人遭到雷击，停止呼吸时，应及时进行人工呼吸和外部心脏按摩，并迅速送往医院进行救治。和外部心脏按摩，并迅速送往医院进行救治。 问：个别建筑物安装了避雷针后仍遭雷击，为什么会出现问：个别建筑物安装了避雷针后仍遭雷击，为什么会出现这种现象？这种现象？答：并不是安装了避雷针就万事大吉。一般情况答：并不是安装了避雷针就万事大吉。一般情况下，避雷针只能避免直击雷直接击中建筑物和保护建下，避雷针只能避免直击雷直接击中建筑物和保护建筑物内的人身安全。但从各地上报的雷电灾害

18、事故分筑物内的人身安全。但从各地上报的雷电灾害事故分析，雷灾事故析，雷灾事故8080是由感应雷造成，雷电可沿电源、是由感应雷造成，雷电可沿电源、电话等金属导体侵入屋内，同样会危及人们的生命及电话等金属导体侵入屋内，同样会危及人们的生命及电器、设备的安全。电器、设备的安全。问：应如何做好建筑物内部的防雷工作？问：应如何做好建筑物内部的防雷工作？ 答：要做好建筑物内部的防雷，就是要在电源、答：要做好建筑物内部的防雷，就是要在电源、电话、电视、计算机网络等的进线处，安装相应的避电话、电视、计算机网络等的进线处，安装相应的避雷器，在雷电波侵入时，避雷器就会将雷电流泄放到雷器，在雷电波侵入时，避雷器就会

19、将雷电流泄放到大地网络版上，避免室内的电器设备等被击坏或烧坏，大地网络版上，避免室内的电器设备等被击坏或烧坏，甚至引起火灾甚至引起火灾。课堂训练课堂训练 1 1、关于点电荷的下列说法中正确的是：、关于点电荷的下列说法中正确的是： A .A .真正的点电荷是不存在的真正的点电荷是不存在的 B .B .点电荷是一种理想模型点电荷是一种理想模型 C .C .足够小的电荷就是点电荷足够小的电荷就是点电荷 D .D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计的问题的影响

20、是否可以忽略不计A B D A B D 课堂训练课堂训练2 2、下列说法中正确的是：、下列说法中正确的是：A .A .点电荷就是体积很小的电荷点电荷就是体积很小的电荷B .B .点电荷就是体积和带电量都很小点电荷就是体积和带电量都很小 的带电体的带电体C .C .根据根据 可知，可知， 当当r 0 r 0 时，时，F F D .D .静电力常量的数值是由实验得到的静电力常量的数值是由实验得到的122q qFkr D D 课堂训练课堂训练3 3、 三个相同的金属小球三个相同的金属小球a a、b b和和c c，原来，原来c c不不带电，而带电，而a a和和b b带等量异种电荷，相隔一定带等量异种电

21、荷，相隔一定距离放置，距离放置，a a、b b之间的静电力为之间的静电力为F F 。现将。现将c c球分别与球分别与a a、b b接触后拿开，则接触后拿开，则a a、b b之间的之间的静电力将变为（静电力将变为（ ）。）。 A AF/2 BF/2 BF/4 F/4 C CF/8 DF/8 D3F/83F/8C C4 4、科学家在研究原子、原子核及基本粒、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，下列论述正确的是：的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：A A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷B B、1.6

22、01.601010-19-19C 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 B、C、D 课堂训练课堂训练5 5、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

23、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 C课堂训练课堂训练课堂训练6、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜在的表面镀有铝膜在a的近旁有一绝缘的近旁有一绝缘金属球金属球b，开始时，开始时a、b都不带电，如图所都不带电，如图所示现使示现使b带电，则（带电，则（ ） A、a、b之间不发生相互作用之间不发生相互作用 B、b将吸引将吸引a，吸住后不放开，吸住后不放开 C、b将立即把将立即把a排斥开排斥开 D、b先吸引先吸引a，接触后又把，接触后又把a排斥开排斥开D D课堂训练7

24、 7、如图所示，导体棒、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放置用手接触放置用手接触B B端，移去手指再移去端，移去手指再移去QQ，ABAB带何种电荷带何种电荷 _ _ 若手的接触点若手的接触点改在改在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作业8 8、如图所示、如图所示,A,A、B B是被绝缘支架分别架起的是被绝缘支架分别架起的金属球金属球, ,并相隔一定距离并相隔一定距离, ,其中其中A A带正电带正电,B,B不不带电带电, ,则以下说法中正确的是则以下说法中正确的是: :A.A.导体导体B B带负电带负电; ;B.B.导体导体B B左端

25、出现负电荷左端出现负电荷, ,右端出现正电荷右端出现正电荷, ,并且并且 电荷量大小相等电荷量大小相等; ;C.C.若若A A不动不动, ,将将B B沿图中沿图中aaaa分开分开, ,则两边的电荷则两边的电荷量量 大小可能不等大小可能不等, ,与如何分有关与如何分有关; ;D.D.若若A A向向B B逐渐靠近逐渐靠近, ,在在B B左端和右端的电荷量大左端和右端的电荷量大 小始终相等并且连续变化小始终相等并且连续变化; ;E. E.若若A A、B B接触一下接触一下,A,A、B B金属体所带总电荷量金属体所带总电荷量 保持不变保持不变. .BAaaBE1 1、使一个物体带电的方式有三种，它们是

26、、使一个物体带电的方式有三种，它们是 、 和和 ，在这三种方式中，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，而且电荷的总量不变，这个分移到另一部分，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接触接触后，在导体后，在导体A A中的质子数中的质子数 （ ）A A增加增加 B B减少减少 C C不变不变 D D先增加后先增加后减少减少课堂练习课

27、堂练习C摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触带电接触带电电荷守恒定律电荷守恒定律3 3、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为电荷的电量为_ _ ；一个电子的电量为；一个电子的电量为_ _ _ _ ，一个质子的电量，一个质子的电量_ _ ；任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的量，或者是它们电量的_最早测出元电荷的最早测出元电荷的数值的是美国物理学家数值的是美国物理学家 ，这位科学家还测，这位科学家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电的出了电子电量和质量的比值，叫做

28、电的 。4 4、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，再分开接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则一段距离，发现两球之间相互排斥，则A A、B B两球原两球原来的带电情况可能是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，另一个一个带电，另一个不带电不带电1.61019 C 课堂练习课堂练习1.61019 C 1.61019 C 整数倍整数倍 密立根密立根比荷比荷BCD作业作业5 5、有、有A A、B B、C C三个塑料小球，三

29、个塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A间都是相互间都是相互吸引的，如果吸引的，如果A A带正电，则带正电，则 （ ）A A B B、C C球均带负电球均带负电 B B B B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电C C B B、C C球中必有一个带负电，而另一个不带电球中必有一个带负电，而另一个不带电 D D B B、C C球都不带电球都不带电6 6、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球小球a a（图（图1 1），然后用手指瞬间接触一下金属杆），然后用手指瞬间接触一下金属杆c c后拿开橡胶后

30、拿开橡胶棒，这时验电器小球棒，这时验电器小球A A和金箔和金箔b b的带电情况是的带电情况是 （ ）A Aa a带正电，带正电，b b带负电带负电B Ba a带负电，带负电，b b带正电带正电C Ca a、b b均带正电均带正电D Da a、b b均带负电均带负电E Ea a、b b均不带电均不带电课堂练习课堂练习C CC C7 7、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