湖北省丹江口市高中物理 第一章 静电场 1.1 电荷及其守恒定律课件 新人教版选修31.ppt

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 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 2 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 3 接触带电 电荷从一个物体转移到另一个物体 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 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 静电计 指针式验电器 验电器 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 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 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 5 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 6 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 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 7 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 8 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 9 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 10 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