高中物理 电荷及其守恒定律课件 新人教版选修31 (2).ppt

1电荷及其守恒定律 第一章静电场 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 而是使物体中的正负电荷分开 4 知道电荷守恒定律 5 知道什么是元电荷 电荷亦称电 是实物的一种性质 人们对电的认识最初来自摩擦起电现象和自然界的雷电现象 例如 在公元3世纪 我国晋朝张华的 博物志 中就有记载 今人梳头 解着衣 有随梳解结 有光者 亦有咤声 这是世界上关于摩擦起电引起闪光和噼啪之声的较早记载 古人发现 用毛皮摩擦过的琥珀能够吸引羽毛 头发等轻小物体 随后人们进一步发现 摩擦后能够吸引轻小物体的现象并不是琥珀所独有的 像玻璃棒 火漆棒 硬橡胶棒 硫磺块或水晶块等 用毛皮或丝绸摩擦后也能吸引轻小物体 凡是物体有了上述吸引轻小物体的性质 我们就说它带了电 一 电荷 自然界中有几种电荷 它们间的相互作用如何 1 两种电荷用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 2 两种电荷间的相互作用 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 实验验证电荷之间的相互作用 一般情况下物体不带电 不带电的物体的内部是否存在电荷 原子的构成 质子 正电 中子 不带电 原子核 核外电子 正电 负电 原子 中性 质子和中子之间有强相互作用 核力 离原子核较远的电子受到的束缚力较小 容易受到外界的作用而脱离原子 失去电子的物体带正电 得到电子的物体带负电 物体带电的方法 1 摩擦起电 实质 电子从一个物体转移到另一个物体 得到电子的带负电 失去电子的带正电 2 感应起电 静电感应 把带电体移近不带电的导体 使导体带电的现象 叫做静电感应 感应起电 利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电 实质 电荷从物体的一部分转移到另一部分 实验演示 验电器 两金属箔片因带同种电荷相互排斥而张开 工作原理 3 接触起电 接触后 再分开 实质 电荷从一个物体转移到另一个物体 接触后 再分开 三种起电方式 1 摩擦起电 正负电荷的分开和转移 2 感应起电 电荷从物体的一部分转移到另一部分 3 接触起电 电荷从一个物体转移到另一个物体 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 电荷既不会创生 也不会消灭 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 在转移过程中 电荷的总量保持不变 电荷守恒定律还可表述为 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的 三 元电荷 电荷是实物的一种属性 电荷的多少叫电荷量 电荷量是指物体带电的多少 简称为电量 电量是电荷的定量基度 带电体是指处于带电状态的物体 电荷 电量 带电体三个词往往不加区分地使用 其中电荷一词用得最广 在某些情况下 电荷实际上是指带电体本身 电荷量的国际单位是 c 1 元电荷 科学实验发现的最小电荷量是电子所带的电荷量 人们把这个最小的电荷量叫做元电荷 电荷量 一般取 说明 元电荷是电荷量的单位 不是指某电荷 电子和质子的电荷量均为e 所有带电体的电荷量或者等于e 或者是e的整数倍 元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 尽管质子 电子的电荷量的数值皆为但它们不叫元电荷 它们电荷量的绝对值才叫元电荷 比较电荷带电的多少 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 号代表的是电荷的性质 种类 与数学中正负号的含义不同 一般 正电荷的电量用正值表示 负电荷的电量用负值表示 2 比荷 带电体的电荷量与其质量的比值 叫做比荷 e m 电子的比荷 1 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 bcd 2 有a b c三个塑料小球 a和b b和c c和a之间都是相互吸引的 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 一个不带电d b c球都不带电 c 3 带正电的球c移近不带电的枕形金属导体时 枕形导体上的电荷移动情况是 a 枕形金属导体上的正电荷向b端移动 负电荷不移动b 枕形金属导体上带负电的电子向a端移动 正电荷不移动c 枕形金属导体上的正 负电荷同时分别向b端和a端移动d 枕形金属导体上的正 负电荷同时分别向a端和b端移动 b 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 发现两球之间互相排斥 则a b两球原来的带电情况可能是 a 带等量异种电荷b 带等量同种电荷c 带不等量异种电荷d 一个带电 另一个不带电 bcd 5 如图所示 将带电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 下列几种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 先将棒接触一下其中的一个球 再把两球分开d 棒的带电荷量不变 两导体球不能带电 ac 6 如图所示 一个带正电的验电器 当一个金属球a靠近验电器上的金属球b时 验电器中金属箔片的张角减小 则 a 金属球a可能不带电b 金属球a一定带正电c 金属球a可能带负电d 金属球a一定带负电 ac 1 自然界存在两种电荷