高二物理选修3-1(人教版)课件：1.1电荷-电荷守恒定律(共35张)

教科版高中物理选修3-1第一章静电场第二章直流电路第三章磁场1.1电荷电荷守恒定律教学目标1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。被毛皮摩擦过的橡胶棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电一样吗？1.将丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互靠近时，会发生什么现象？2.将毛皮摩擦过的两根橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象？3.将丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象？一、电荷1、电荷概念：电荷是物质的一种性质2、自然界中有两种电荷（富兰克林命名）

（1）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同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。+_3、电荷间的相互作用4、带电体的基本性质：二、电荷量1、国际单位：表示方法：

库伦简称:库符号：C正电荷用正数表示（举例：C)负电荷用负数表示（举例：C)2、1C的单位很大，常用的电荷量单位还有微库（uC）和纳库（nC）1uC=10-6

C1nC=10-9C1C=106uC=109nC3、元电荷：电荷的多少用电荷量来表示，简称电量。符号：Q/q理论和实验都表明，一切带电体所带电荷量均为电子或质子电荷量的整数倍。一个电子或质子所带电荷量称为元电荷，是最小的电荷量，用e表示。e=1.6x10-19c4.、比荷：q/m又称荷质比电荷的正负表示什么物理意义？1897年，英国科学家汤姆生（1856-1940）发现了比原子小得多的带负电的粒子——电子，揭开了原子具有结构的秘密。原子核带正电，电子带负电。在通常情况下，原子核所带正电荷数与核外所有电子总共带的负电荷数相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？那么，怎样才能使物体带电呢？通常情况下，物体不带电，因为物体内存在等量正、负电荷，在物体内中和，所以物体对外不显电性。但物体内依然存在有电荷！核力原子核比较稳定，核外电子却容易受到外力而脱离原子。我们把物体或者物体局部存在不能被抵消的正电荷或负电荷称为净电荷。可见，平常我们说物体带电实质上是物体所带的净电荷！

三、物体带电的三种方式1、摩擦起电

为什么摩擦后物体会带电呢？

用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒经过摩擦之后就会失去电子，从而带上正电，而丝绸得到玻璃棒的电子带负电；用毛皮去摩擦橡胶棒，橡胶棒经过摩擦会得到电子，从而带负电，而毛皮失去了电子带正电。

因为丝绸和玻璃棒相比，丝绸对电子的束缚能力较强；毛皮和橡胶棒相比，橡胶棒对电子的束缚能力较强一些。

摩擦起电微观实质：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.电子发生了移动可见：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体.金属的特点：

金属内部有自由移动的电子自由电子

每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。2、接触起电可见：接触起电的实质也是电子的转移.电荷总量不变.接触后再分开+Q+Q

Ｑ

Ｑ接触后再分开+Q-3Q-Q-Q完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：（1）两球带异种电荷的先中和后平均分配；（2）原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上。即：异种电荷先中和再均分，其余直接均分

中和：电荷的中和是正负电荷相互抵消，使得净电荷减少或为零，但正负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失.如何判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少？3、感应起电感应起电感应起电3、感应起电

规律：靠近带电体端（近端）感应异种电荷，远离带电体端（远端）感应同种电荷。即：近异远同金属内有自由移动的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。＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋3、感应起电：近异远同感应起电1.静电感应当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离的一端带同号电荷，这种现象叫做静电感应.2.感应起电利用静电感应使物体带电的过程，叫做感应起电．3.感应起电的实质是电荷的转移，电荷总量不变。感应起电++AB如先移开带电球，再分开AB，A、B还能带电吗？AB重新接触后，导体不带电了，说明A、B分开后带等量异种电荷.重新接触后等量异种电荷发生中和.––––––––++++++++–+结论：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.四、电荷守恒定律表述1：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它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，在转移的过程中,电荷的总量不变.表述2：一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.怎样知道物体是否带电呢？22验电器静电计导体棒金属箔金属外壳指针刻度验电器和静电计(指针式验电器)是否只有当带电体与导体棒的上端直接触时金属箔片才开始张开？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金箔。静电计的外壳一定是金属的，它在静电计工作时起着重要的作用。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的。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

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。+++++--++注意观察：带电体与验电器上端直接接触前后…+++++++++++--++26+++++

如果指针偏转角度变大，说明验电器上原来带什么电荷？

如果验电器上原来带的是负电，玻璃棒靠近后会出现怎样的现象？+++++静电感应验电器原来带有一定量的电荷27五、元电荷带电体所带电量的最小值

（P4小资料）1.电荷量（电荷的多少）单位：库仑（SI制），简称库，符号C2.科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量（质子、正电子所带电荷量与它相同，但符号相反）.最小的电荷量叫元电荷.3.元电荷

e=1.60×10-19C4.电子的比荷

带电体的电荷量是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的.

q=ne(n∈Z)最早由密立根测定C/kg5.电子和质子的电荷量=元电荷，只是电性不同

例题精析例1、如图所示，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（

）A．A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，将手和C都移走，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CA.导体B带负电;B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等;C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷量小于右边的电荷量;D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变.例3、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是:（）++++++ABBD例4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是

（

）A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷C．带有不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电BCD例5、图中A、B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C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：（1）A、B接触后分开，再移去C，

则A________，B______；（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，

则A_______，B_______．正电负电不带电不带电例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小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是（）

A．a带正电，b带负电B．a带负电，b带正电C．a、b均带正电D．a、b均带负电E．a、b均不带电abcC

巩固训练1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）

A．元电荷就是电子

B．元电荷就是质子C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D．元电荷就是自由电荷的简称2．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（）

A．摩擦起电说明电荷可以被创造

B．摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上

C．感应起电是由电荷从带电物体转移到另一个物体上

D．感应起电是电荷在同一物体上的转移CBD3．如图所示，将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况