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文档简介
1、1.1 电荷及其守恒定律,第一章 静电场,初中学过自然界有几种电荷,它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示?,一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?,摩擦起电的实质是什么?,自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引.电荷的多少是用电荷量来表示。,不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负电荷,在物体内中和,对外不显电性。用摩擦的方法可以使物体带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。,一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电。,一、电荷,电荷是一种物质属性,1、自然界中有两种电荷 (1)正电荷: 丝绸摩擦过
2、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。,原子的构成,原子,原子核,核外电子,质子,中子,(正电),(不带电),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,物质的微观结构是怎样的?摩擦起电的原因是什么?,摩擦时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,(中性),(负电),(正电),【例一】挂在绝缘细线下的两轻质通草球,由于电 荷的相互作用靠近或远离,如图所示,则:( ) A 甲图中两球一定带异种电荷; B甲图中至少有一个带电; C乙图中两球一定带同种电荷; D乙图中两球可能只有一个带电。,
3、BC,(1)摩擦起电:相互摩擦的物体带等量异种电荷,摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同,实质:相互作用的物体间电子的转移,结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷,二、三种起电方式,【例二】关于摩擦起电,下列说法中正确的是( ) A两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象 B摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷 C在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体 D在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移,C,2、接触带电,接触带电的实质:电子在不同物体间的转移,两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配,不带电的物体跟带电的物体接触时, 不带电的物体
4、与带电的物体带同种电荷,金属导电机理:,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。,静电感应,近异,远同,3、感应起电,(2)感应起电:利用静电感应使物体带电,叫做感应起电,规律:近端感应异种电荷, 远端感应同种电荷,(1)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:微观带电粒子在物体内部转移;,结果: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,【例三】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带有不等量异种电荷 C带有等量同
5、种电荷 D一个带电,另一个不带电,BCD,【例三】如图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下列方法中能使两球都带电的是 (),A先把两球分开,再移走棒 B先移走棒,再把两球分开 C使棒与甲球瞬时接触,再移走棒 D先使乙球瞬时接地,再移走棒,ACD,例题中,能使甲、乙两球带同种电荷的是(),CD,【思维总结】对每一种起电方法要理解起电过程,如感应起电是由于外来电荷(电场)的作用使某导体内电荷重新分布,接触起电是由于电荷间作用使两导体间电荷发生转移.,拓展:,1.三种起电方法,二、电荷守恒定律:,.起电的本质,摩擦起电、感应起电、接触起电,无论是哪种
6、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.,表述一: 电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从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,在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变.,表述二: 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。,二、电荷守恒定律:,(1)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?,(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?,电荷量:电荷的多少,简称电量。单位:库仑 C,元电荷的值,一个电子所带电量为元电荷,带电体的电荷量与
7、质量的比值叫做比荷,美国科学家密立根,比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值 电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质,所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍,【例五】有A、B、C三个完全相同的金属球,A带1.2104C的正电荷,B、C不带电,现用相互接触的方法使它们都带电,则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据() A6.0105C,4.0105C,4.0105C B6.0105C,4.0105C,2.0105C C4.5105C,4.5105C,3.0105C D5.0105C,5.0105C,2.0105C,C,【例六】关于元电荷的理解,下列说法中正确的是( ) A
8、元电荷就是电子 B元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 C元电荷就是质子 D物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍,BD,静电计(指针式验电器),验电器,知识拓展,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,金属外壳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,思考:是否只有当带电体与导体棒的上
9、端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象.,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。 (1)定量测量两导体间的电势差。 (2)定量测量某导体的电势。,小 结,1、自然界存在两者电荷 (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 2、使物体带电的方式带电方式 (1)摩擦起电 (2)感应起电-近异远同 (3)接触起电 3、电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的系统,电
10、荷的代数和总是保持不变。,1、使一个物体带电的方式有三种,它们是 、 和 ,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 定律。 2、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中的质子数 ( ) A增加 B减少 C不变 D先增加后减少,课堂达标,3、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_ ;一个电子的电量为_ ,一个质子的电量为_ ;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_最早测出元电荷的数值的是美国物理学家 ,这位科学家还测出了电子电
11、量和质量的比值,叫做电子的 。,4、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、1.6010-19C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,5、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 : AB、C球均带负电 BB球带负电,C球带正电 CB、C球中必有一个带负电,而另 一个不带电 DB、C球都不带电,A.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;
12、 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.,A,B,6、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:,7、图7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_ (3)A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C, 则A_, B_;,正电,负电,不带电,不带电,负电,负电,8、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,A,B,+,Q,9、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
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