高二物理选修3-1电荷及其守恒定律.ppt

新课标高中物理选修31,第一章 静电场,1.1 电荷及其守恒定律,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。,二 物体带电的三种方式,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,1、摩擦起电,演示,微观解释： 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,金属的特点：,每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。,实验 感应起电,+,实验 感应起电,2、感应起电,（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,（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,（3）静电感应微观解释：把带正电的球移近金属导体A和B时，导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷感应起电没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分,3、接触带电（补充）,微观解释： 电荷从一个物体转移到另一个物体,接触带电电荷分配原则,两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新分配，若不受外界影响，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 两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配 先中和再分配，若带电体相同，则平均分配 分配公式 ：,静电计(指针式验电器),验电器,知识扩展：验电器与静电计,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。 定量测量两导体间的电压。,+,+,-,-,-,-,+,+,思考:,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?解释看到的现象.,1、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.,二、电荷守恒定律：,2、电荷守恒定律 （物理学的基本定律之一 ） 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.,补充: 近代物理知识: 在一定条件下,一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子.-产生电荷 一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。 -电荷湮没 注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。 电荷守恒定律 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。,三、元电荷,1、电荷量：电荷的多少，简称电量。符号Q或q 单位:库仑 C,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 比较电荷带电量的多少，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“”、“”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）,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,B、C、D,针对练习,1、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,C,课堂训练,2、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,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; 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,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:,4、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,5、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,6、用一根跟