电荷及其守恒定律课件

1.1电荷及其守恒定律新课标高中物理选修3－1第一章静电场电荷亦称电，是实物的一种性质．人们对电的认识最初来自摩擦起电现象和自然界的雷电现象．例如，在公元3世纪，我国晋朝张华的《博物志》中就有记载：“今人梳头，解着衣，有随梳解结，有光者，亦有咤声．”这是世界上关于摩擦起电引起闪光和噼啪之声的较早记载．古人发现，用毛皮摩擦过的琥珀能够吸引羽毛、头发等轻小物体．随后人们进一步发现，摩擦后能够吸引轻小物体的现象并不是琥珀所独有的，像玻璃棒、火漆棒、硬橡胶棒、硫磺块或水晶块等，用毛皮或丝绸摩擦后也能吸引轻小物体．凡是物体有了上述吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电．一、电荷？自然界中有几种电荷？它们间的相互作用如何？1.两种电荷用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;

用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.2.两种电荷间的相互作用

同种电荷相互排斥；

异种电荷相互吸引。一、电荷？一般情况下物体不带电，不带电的物体内部是否存在电荷？原子的构成原子（中性）原子核核外电子质子中子（正电）（不带电）原子核为什么稳定？质子和中子之间有强相互作用核力核外电子

离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子使物体带电的方法：1、摩擦起电实质：电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带正电。使物体带电的方法：使物体带电的方法：2、感应起电静电感应：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。

实质：感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程，叫做感应起电。

电荷从物体的一部分转移到另一部分使物体带电的方法：3、接触带电接触后再分开+Q+Q接触后再分开Q3QQQ实质：电荷从一个物体转移到另一个物体三种带电方式(1)摩擦起电：正负电荷的分开和转移(2)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分(3)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体起电的本质：

无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷。是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释下面将要看到的现象。二、电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。电荷守恒定律是大量实验事实的总结，适用于迄今所知的一切宏观过程和微观过程。质子和电子是正负电荷的基本单元。在各种物理过程中，电子和质子总数不变，只是组合方式或所在位置有所改变，因而电荷守恒是十分自然的。

值得指出的，近代物理学发现了大量有关基本粒子互相转化的事实。例如正、负电子e+、e-对撞湮没

，产生两个γ光子；在这些过程中，出现了电荷的消失或产生，但反应物的总电荷等于生成物的总电荷，电荷仍守恒。这意味着电荷守恒具有更深刻的根源。二、电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。

物理学的基本定律之一

。它指出，对于一个孤立系统，不论发生什么变化

，其中所有电荷的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。二、电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。因此，电荷守恒定律又可表示为：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。三、物体带电量1、电荷量：表示所带电荷的多少，单位：库仑（C）例说：电荷有正负之分，则如：2、元电荷：问题：为什么任何带电体所带电荷量都是不连续的？（1）最小的电荷量叫元电荷，用e表示，且：（2）对元电荷的理解：数值上等于一个电子或质子所带电量的绝对值，但绝不能说质子和电子是元电荷。元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得到的．尽管质子、电子的电荷量的数值皆为，但它们不叫元电荷，它们电荷量的绝对值才叫元电荷．比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多．尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的“＋”、“－”号代表电荷的性质（种类），与数学中的正负号的含义不同．一般，正电荷的电量用正值表示，负电荷的电量用负值表示．3、电子的比荷：例1：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，下列论述正确的是：A、把质子或电子叫元电荷．B、1.60×10-19C的电量叫元电荷．C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷．D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷．答案：B、C、D．例2：有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则：A．B、C球均带负电B．B球带负电，C球带正电C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D．B、C球都不带电答案：C六、基本题型分析

1、（关于感应起电的）如图示，一个带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则（）

A.金属球A可能不带电

B.金属球A一定带正电

C.金属球A可能带负电

D.金属球A一定带负电

2、（关于电荷守恒的）一带负电子的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上静电荷几乎不存在，这说明（）

A.小球上原有的负电荷逐渐消失了

B.再此现象中，电荷不守恒

C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子倒走

D.该现象是由于电子的转移引起，仍遵循电荷守恒定律五、基本题型分析

3、（两种电荷之间作用）为什么带电体能够吸引轻小物体？

4、（感应起电）绝缘线上端固定，下端挂一轻质小球a；在a近旁放一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图现使b带电，则（）

A.b将吸引a，吸住后不放开

B.b先吸引a，接触后又把a排斥开

C.a、b之间不发生相互作用

D.b立即把a排斥开zxx。k五、基本题型分析

5、（感应起电）如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷__________．若手的接触点改在A端，情况又如何________。负电负电五、基本题型分析

6、两相同带电体的电荷量分配原则：说明：同种电荷相加再平分；异种电荷中和再平分。

把两个相同的金属小球接触一下再分开一个很小的距离，发现两球之间相互排斥，则这两个小球原来的带电情况可能是（1）两球带等量异种电荷；（2）两球带等量同种电荷；（3）两球原来带不等量同种电荷；（4）两球原来带不等量异种电荷（）

A.（1）（2）（3）（4）

B.（1）（2）（3）

C.（2）（3）（4）

D.（1）（3）（4）课堂训练1、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷

__________．若手的接触点改在A端，情况又如何___________。负电荷负电荷2、绝缘细线上端固定，下端