高中物理 1.1 电荷及其守恒定律课件 新人教版选修31.ppt

第一章静电场 第一讲电荷及其守恒定律 目标定位 电荷及其守恒定律 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 知道自然界中的两种电荷及其相互作用 知道使物体带电的三种方式 掌握电荷守恒定律及元电荷的概念 1 2 3 预习导学 电荷及其守恒定律 1 正电负电排斥吸引2 1 摩擦起电接触起电感应起电 电子负电正电 2 转移 3 远离异号同号静电感应 一 电荷 想一想 对外不显电性的物体内有电荷吗 答案 物体由原子组成 原子由电子和原子核组成 而原子核又由中子和质子组成 其中质子带正电 电子带负电 原子所含的电子数和质子数相等 因此对外不显电性的物体内同样存在电荷 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 预习导学 电荷及其守恒定律 1 消失创生总量2 代数和 想一想 两带电小球接触后都没电了 是电荷消失了吗 电荷还守恒吗 答案 没有消失 这是电荷的中和 是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时 由于正负电荷间的吸引作用 电荷发生转移 最后都达到电中性状态的一个过程 电荷仍然守恒 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 二 电荷守恒定律 预习导学 电荷及其守恒定律 1 电荷的多少库仑库c2 质子正电子3 1 60 10 194 电荷量e质量me 想一想 有人说质子或电子就是元电荷 对吗 质子和电子的比荷相同吗 答案 不是 元电荷是最小的带电单位 不是带电粒子 没有电性之说 质子 电子的电荷量相同 但质子质量远大于电子 所以电子的比荷大于质子的比荷 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 三 元电荷 课堂讲义 电荷及其守恒定律 一 三种起电方式的比较 1 摩擦起电 当两个物体相互摩擦时 一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体 于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电 失去电子的物体则带正电 2 感应起电 当一个带电体靠近导体时 由于电荷之间相互吸引或排斥 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 远离带电体的一端带同号电荷 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电荷及其守恒定律 一 三种起电方式的比较 3 接触起电 当导体与带电导体接触时 在电荷的相互作用下 电子从一个物体转移到另一个物体上 使导体带上与带电体相同性质的电荷 4 三种起电方式的实质都是自由电子的转移 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 例1绝缘细线上端固定 下端悬挂一轻质小球a a的表面镀有铝膜 在a的旁边有一绝缘金属球b 开始时a b不带电 如图所示 现使b球带电 则 a b将吸引a 吸在一起不分开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 变成导体 感应起电 运动状态容易改变 解析指导 课堂讲义 电荷及其守恒定律 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 变成导体 感应起电 运动状态容易改变 解析指导 电荷及其守恒定律 接触起电 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例1绝缘细线上端固定 下端悬挂一轻质小球a a的表面镀有铝膜 在a的旁边有一绝缘金属球b 开始时a b不带电 如图所示 现使b球带电 则 a b将吸引a 吸在一起不分开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 例1绝缘细线上端固定 下端悬挂一轻质小球a a的表面镀有铝膜 在a的旁边有一绝缘金属球b 开始时a b不带电 如图所示 现使b球带电 则 a b将吸引a 吸在一起不分开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 变成导体 感应起电 运动状态容易改变 解析指导 课堂讲义 电荷及其守恒定律 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 接触起电 b 课堂讲义 电荷及其守恒定律 1 静电感应中 中性导体在两侧同时感应等量异种电荷 感应的过程 就是导体内电荷重新分布的过程 2 在处理带电物体间发生相互作用时 需特别注意带电物体具有吸引不带电的轻小物体的特性 所以当两物体相互吸引时 其可能情况是一个带电 另一个不带电 也可能是两物体带异种电荷 借题发挥 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 例1绝缘细线上端固定 下端悬挂一轻质小球a a的表面镀有铝膜 在a的旁边有一绝缘金属球b 开始时a b不带电 如图所示 现使b球带电 则 a b将吸引a 吸在一起不分开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 b 课堂讲义 电荷及其守恒定律 1 电中性的物体是有电荷存在的 只是电荷量的代数和为0 对外不显电性 电荷的中和是指带等量导号电荷的两物体接触时 经过电子的转移 物体达到电中性的过程 2 不论哪一种起电过程都没有创造电荷 也没有消灭电荷 本质都是电子发生了转移 也就是说起电过程是物体所带电荷的重新分配 3 导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状 大小有关 当两个完全相同的金属球接触后 电荷将平均分配 即最后两个球一定带等量的同种电荷 若两个球原先带同号电荷 电荷量相加后均分 若两个球原先带异号电荷 则电荷先中和再均分 二 电荷守恒定律的理解和应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电荷及其守恒定律 解析 1 设a b带同种电荷为q 则a c接触后 a c带电量为qa qc c与b球接触后 b c所带电量为qb qc 故a b的电荷量之比为 例2半径相同的两金属小球a b带有相同的电荷量 相隔一定的距离 今让第三个半径相同的不带电金属小球c 先后与a b接触后移开 1 若a b两球带同种电荷 接触后两球的电荷量大小之比为多大 2 若a b两球带异种电荷 接触后两球的电荷量大小之比为多大 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电荷及其守恒定律 例2半径相同的两金属小球a b带有相同的电荷量 相隔一定的距离 今让第三个半径相同的不带电金属小球c 先后与a b接触后移开 1 若a b两球带同种电荷 接触后两球的电荷量大小之比为多大 2 若a b两球带异种电荷 接触后两球的电荷量大小之比为多大 解析 2 设a b分为q和 q 则a c接触后 qa qc c与b球接触后 qb qc 故a b的电荷量之比为 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电荷及其守恒定律 例2半径相同的两金属小球a b带有相同的电荷量 相隔一定的距离 今让第三个半径相同的不带电金属小球c 先后与a b接触后移开 1 若a b两球带同种电荷 接触后两球的电荷量大小之比为多大 2 若a b两球带异种电荷 接触后两球的电荷量大小之比为多大 借题发挥 2 相同的金属球带异种电荷时 接触时电荷中和后将剩余电荷平分 1 相同的金属球带同种电荷时 接触时总电荷量平分 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电荷及其守恒定律 1 验电器 或静电计 的金属球 金属杆和下面的两个金属箔片是同一导体 2 当带电的物体与验电器上面的金属球接触时 有一部分电荷转移到验电器上 与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷 相互排斥而张开 物体所带电荷量越多 电荷转移的越多 斥力越大 张开的角度也越大 3 当带电体靠近验电器的金属球时 金属箔片也可张开 因为带电体会使导体棒的上端感应出异种电荷 而金属箔片上会感应出同种电荷 感应起电 两箔片在斥力作用下箔片张开 三 验电器和静电计 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电荷及其守恒定律 例3使带电的金属球靠近不带电的验电器 验电器的箔片张开 下图中各图表示验电器上感应电荷的分布情况 正确的是 b 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电荷及其守恒定律 对感应起电的理解 感应起电 图1 1 4 1 如图1 1 4所示 a b为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体 起初它们不带电 在它们的下部贴有金属箔片 c是带正电的小球 下列说法正确的是 a 把c移近导体a时 a b上的金属箔片张开b 把c移近导体a 先把a b分开 然后移去c a b上的金属箔片仍张开c 先把c移走 再把a b分开 a b上的金属箔片仍张开d 先把a b分开 再把c移走 然后重新让a b接触 a上的金属箔片张开 而b上的金属箔片闭合 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电荷及其守恒定律 对感应起电的理解 感应起电 1 如图1 1 4所示 a b为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体 起初它们不带电 在它们的下部贴有金属箔片 c是带正电的小球 下列说法正确的是 a 把c移近导体a时 a b上的金属箔片张开b 把c移近导体a 先把a b分开 然后移去c a b上的金属箔片仍张开c 先把c移走 再把a b分开 a b上的金属箔片仍张开d 先把a b分开 再把c移走 然后重新让a b接触 a上的金属箔片张开 而b上的金属箔片闭合 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电荷及其守恒定律 对感应起电的理解 感应起电 图1 1 4 1 如图1 1 4所示 a b为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体 起初它们不带电 在它们的下部贴有金属箔片 c是带正电的小球 下列说法正确的是 a 把c移近导体a时 a b上的金属箔片张开b 把c移近导体a 先把a b分开 然后移去c a b上的金属箔片仍张开c 先把c移走 再把a b分开 a b上的金属箔片仍张开d 先把a b分开 再把c移走 然后重新让a b接触 a上的金属箔片张开 而b上的金属箔片闭合 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电荷及其守恒定律 对感应起电的理解 感应起电 图1 1 4 1 如图1 1 4所示 a b为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体 起初它们不带电 在它们的下部贴有金属箔片 c是带正电的小球 下列说法正确的是 a 把c移近导体a时 a b上的金属箔片张开b 把c移近导体a 先把a b分开 然后移去c a b上的金属箔片仍张开c 先把c移走 再把a b分开 a b上的金属箔片仍张开d 先把a b分开 再把c移走 然后重新让a b接触 a上的金属箔片张开 而b上的金属箔片闭合 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电荷及其守恒定律 对感应起电的理解 感应起电 图1 1 4 1 如图1 1 4所示 a b为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体 起初它们不带电 在它们的下部贴有金属箔片 c是带正电的小球 下列说法正确的是 a 把c移近导体a时 a b上的金属箔片张开b 把c移近导体a 先把a b分开 然后移去c a b上的金属箔片仍张开c 先把c移走 再把a b分开 a b上的金属箔片仍张开d 先把a b分开 再把c移走 然后重新让a b接触 a上的金属箔片张开 而b上的金属箔片闭合 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电荷及其守恒定律 对感应起电的理解 感应起电 图1 1 4 1 如图1 1 4所示 a b为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体 起初它们不带电 在它们的下部贴有金属箔片 c是带正电的小球 下列说法正确的是 a 把c移近导体a时 a b上的金属箔片张开b 把c移近导体a 先把a b分开 然后移去c a b上的金属箔片仍张开c 先把c移走 再把a b分开 a b上的金属箔片仍张开d 先把a b分开 再把c移走 然后重新让a b接触 a上的金属箔片张开 而b上的金属箔片闭合 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电荷及其守恒定律 对感应起电的理解 感应起电 图1 1 4 1 如图1 1 4所示 a b为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体 起初它们不带电 在它们的下部贴有金属箔片 c是带正电的小球 下列说法正确的是 a 把c移近导体a时 a b上的金属箔片张开b 把c移近导体a 先把a b分开 然后移去c a b上的金属箔片仍张开c 先把c移走 再把a b分开 a b上的金属箔片仍张开d 先把a b分开 再把c移走 然后重新让a b接触 a上的金属箔片张开 而b上的金属箔片闭合 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电荷及其守恒定律 对感应起电的理解 感应起电 ab 1 如图1 1 4所示 a b为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体 起初它们不带电 在它们的下部贴有金属箔片 c是带正电的小球 下列说法正确的是 a 把c移近导体a时 a b上的金属箔片张开b 把c移近导体a 先把a b分开 然后移去c a b上的金属箔片仍张开c 先把c移走 再把a b分开 a b上的金属箔片仍张开d 先把a b分开 再把c移走 然后重新让a b接触 a上的金属箔片张开 而b上的金属箔片闭合 图1 1 4 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电荷及其守恒定律 2 有两个完全相同的带电绝缘金属小球a b 分别带有电荷量qa 6 4 10 9c qb 3 2 10 9c 让两绝缘金