1.1电荷及其守恒定律(获奖课件)

1、电荷及其守恒定律 第一章静电场 历史回顾历史回顾 公元前公元前600年左右，希腊人发现了摩年左右，希腊人发现了摩 擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。 16世纪，英国御医吉尔伯特提出了世纪，英国御医吉尔伯特提出了 电荷的概念。电荷的概念。 18世纪，美国科学家富兰克林提出世纪，美国科学家富兰克林提出 了正负电荷的概念。了正负电荷的概念。 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 *正电荷正电荷 用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。 *负电荷负电荷 用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。 电荷电荷两种电荷两种电荷 电荷及其

2、守恒定律 江苏省沭阳高级中学 *同种电荷相互排斥 *异种电荷相互吸引 电荷电荷电荷间相互作用规律电荷间相互作用规律 自然界中只有两种电荷自然界中只有两种电荷 1、探究 2、结论 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷电荷起电方式起电方式 1、什么叫起电？ 使不带电的物体带电的过程。 2、一般物体不带电，是否其内部没有电 荷？试从物质微观结构的角度解释橡胶棒 带负电的实质?阅读课本回答问题。 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷电荷起电方式起电方式摩擦起电摩擦起电 原子原子 原子核原子核 电子电子 质子质子 中子中子 原子结构原子结构 1.为什么橡胶棒在摩擦之前不为什么橡胶棒在摩擦之前

3、不 带电，是不是因为橡胶棒里没带电，是不是因为橡胶棒里没 有电荷？有电荷？ 2.为什么橡胶棒在摩擦之后带为什么橡胶棒在摩擦之后带 电，是不是摩擦创造了电荷？电，是不是摩擦创造了电荷？ 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷从一个物体电荷从一个物体转移转移到另一个物体到另一个物体 当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不 紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体， 于是原来电中性的物体由于得到电子而带负于是原来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。电，失去电子的物体则带正电。 电荷电荷起电方式起电方式摩擦

4、起电摩擦起电 原因 实质 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷从一个物体电荷从一个物体转移转移到另一个物体到另一个物体 不带电的物体与带电体接触，能使不带不带电的物体与带电体接触，能使不带 电的物体带上电，这种方式称为接触起电。电的物体带上电，这种方式称为接触起电。 电荷电荷起电方式起电方式接触起电接触起电 概念 实质 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷电荷起电方式起电方式感应起电感应起电 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷电荷起电方式起电方式感应起电感应起电 金属原子金属原子 离子离子 自由电子自由电子 金属模型金属模型 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷电荷起

5、电方式起电方式感应起电感应起电 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间当一个带电体靠近导体时，由于电荷间 相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋相互吸引或排斥，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。带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。 这种现象叫做静电感应。这种现象叫做静电感应。 静电感应 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 利用静电感应使金属导体带电的过程叫利用静电感应使金属导体带电的过程叫 做感应起电。做感应起电。 电荷从物体的一部分电荷从物体的一部分转移转移到另一部分到另一部分 电荷

6、电荷起电方式起电方式感应起电感应起电 概念 实质 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷既不会创生，也不会消灭，它只能电荷既不会创生，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，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的总量保持不变。 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷一个与外界没有电荷交换的系统，电荷 的代数和保持不变。的代数和保持不变。 电荷守恒定律电荷守恒定律 表述一 表述二 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 概念：概念：电荷的多少叫电荷量电荷的多少叫电荷量 符号：符

7、号：Q（q） 单位：单位：库仑（库仑（C） 正电荷的电荷量为正值，正电荷的电荷量为正值， 负电荷的电荷量为负值。负电荷的电荷量为负值。 几个基本概念几个基本概念电荷量电荷量 电荷量 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 概念：概念：电子所带的电荷量电子所带的电荷量 符号：符号：e 数值：数值：e = 1.610 19C 注意：注意：所有带电体的电荷量或者等于所有带电体的电荷量或者等于e， 或者等于或者等于e的整数倍。的整数倍。电荷量是不能连续变电荷量是不能连续变 化的物理量化的物理量。最早由美国物理学家密立根测。最早由美国物理学家密立根测 得。得。 几个基本概念几个基本概念元电荷元电荷 元电荷

8、 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 概念：概念：带电体的电荷量带电体的电荷量q与质量与质量m之比之比 公式：公式：q/m 单位：单位：C/kg 电子比荷：电子比荷：e/me=1.76 1011C/kg 几个基本概念几个基本概念比荷比荷 比荷 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 如图所示，如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持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的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属 箔片，箔片，C是带负电的小球，下列说法正确的是是带负电的小球，下列说法正确的是( )。 A.把把C移近导体移近导体A时，时，A、B上的金属

9、箔片都张开上的金属箔片都张开 B.把把C移近导体移近导体A，先把，先把A、B分开，然后移走分开，然后移走C， A、B上的金属箔片仍张开上的金属箔片仍张开 C.先把先把C移走，再把移走，再把A、B分开，分开，A、B上的金属箔上的金属箔 片仍张开片仍张开 D.先把先把A、B分开，再把分开，再把C移走，然后重新让移走，然后重新让A、B 接触，接触，A上的金属箔片张开，而上的金属箔片张开，而B上的金属箔片已闭合上的金属箔片已闭合 电荷电荷例题例题 CAB A B 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 1 1、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为 了方便，常常

10、用元电荷作为电量的单位，关于元电了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电 荷，下列论述正确的是荷，下列论述正确的是( )( ) A A. .把质子或电子叫元电荷把质子或电子叫元电荷 B B. .1.6010-19C的电量叫元电荷的电量叫元电荷 C C. .电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元 电荷电荷 D D. .质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元 电荷电荷 BCD 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 2 2、绝缘细线上端固定绝缘细线上端固定, ,下端挂一个轻质金属小球下端挂一个轻质金属小球a;a;

11、 在在a a旁有一绝缘金属球旁有一绝缘金属球b,b,开始时开始时a a、b b都不带电都不带电, ,如图如图 所示所示, ,现使现使b b带电，则带电，则( )( ) A A.b.b将吸引将吸引a a，吸住后不放开，吸住后不放开 B B. .b先吸引先吸引a,接触后又把接触后又把a排斥开排斥开 C C.a.a、b b之间不发生相互作用之间不发生相互作用 D D.b.b立即把立即把a a排斥开排斥开 B ab 若a、b两小球完全 相同，开始时使b带 电为+q，则此时a、 b各带电多少？ 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 3 3、用一根用一根与与毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电毛皮摩擦过的硬橡

12、胶棒，靠近不带电 验电器的金属小球验电器的金属小球a a，然后用手指瞬间接触一下金，然后用手指瞬间接触一下金 属杆属杆c c后拿开橡胶棒，这时验电器小球后拿开橡胶棒，这时验电器小球a a和金箔和金箔b b的的 带电情况是（）带电情况是（） A A.a.a带正电，带正电，b b带负电带负电 B B.a.a带负电，带负电，b b带正电带正电 C C.a.a、b b均带正电均带正电 D D.a.a、b b均带负电均带负电 C a b c 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律： 电荷既不能创造电荷既不能创造,也不能消灭也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体它只能

13、从一个物体转移到另一个物体,或或 从物体的一部分转移到另一部分从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，在转移的过程中，系统的电荷总数保持系统的电荷总数保持 不变不变。 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 一、电荷一、电荷 三、几个基本概念三、几个基本概念电荷量电荷量元电荷元电荷比荷比荷 1、自然界中有两种电荷、自然界中有两种电荷 2、电荷及其相互作用、电荷及其相互作用 3、使物体带电的方法：、使物体带电的方法：摩擦起电摩擦起电 感应起电感应起电 接触起电接触起电 静电感应静电感应:当一个带电体靠近当一个带电体靠近导

14、体导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导时，由于电荷间相互吸引或排斥，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，远离的一端带同号电荷。这种现象叫做的一端带异号电荷，远离的一端带同号电荷。这种现象叫做 静电感应。静电感应。 课堂小结课堂小结 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 解：解：元电荷为元电荷为1.6010-19C，梳子带，梳子带10-7C电荷电荷 量，则电子数目量，则电子数目 地球人口地球人口66亿亿=6.6109，远小于梳子上电子数，远小于梳子上电子数 目，目，梳子上电子数目梳子上电子数目大约是地球人

15、口的大约是地球人口的95倍。倍。 -7 11 -19 10 C 6.25 10 1.6 10 C n 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 2 2对物体带电现象的叙述，正确的对物体带电现象的叙述，正确的 是（是（ ） A物体带电一定具有多余的电子物体带电一定具有多余的电子 B摩擦起电实质上是电荷从一个物摩擦起电实质上是电荷从一个物 体转移到另一个物体的过程体转移到另一个物体的过程 C物体所带电荷量可能很小，甚至物体所带电荷量可能很小，甚至 小于小于e D电中和是等量异种电荷完全相互电中和是等量异种电荷完全相互 抵消的现象抵消的现象 BD 电荷及其守恒定律

16、江苏省沭阳高级中学 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 5 5、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属球A A和和B B接接 触一下，再分开一段距离，发现两触一下，再分开一段距离，发现两 球之间相互排斥，则球之间相互排斥，则A A、B B两球原来两球原来 的带电情况可能是的带电情况可能是 （ ） A A带有等量异种电荷带有等量异种电荷 B B带有等量同种电荷带有等量同种电荷 C C带有不等量异种电荷带有不等量异种电荷 D D一个带电，另一个不带电一个带电，另一个不带电 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 +

17、+ + A.导体导体B带负电带负电; B.导体导体B左端出现负电荷左端出现负电荷,右端出现正电右端出现正电 荷荷,并且电荷量大小相等并且电荷量大小相等; C.若若A不动不动,将将B沿图中虚线分开沿图中虚线分开,则左边则左边 的电荷量小于右边的电荷量的电荷量小于右边的电荷量; D.若若A、B接触一下接触一下,A、B金属体所带总金属体所带总 电荷量保持不变电荷量保持不变. AB 7、如图所示、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架是被绝缘支架分别架 起的金属球起的金属球,并相隔一定并相隔一定 距离距离,其中其中A带正电带正电,B不不 带电带电,则以下说法中正确则以下说法中正确 的是的是: 电荷及其守恒

18、定律 江苏省沭阳高级中学 9 9、如图所示，导体棒、如图所示，导体棒ABAB靠近带正电的导体靠近带正电的导体QQ 放置用手接触放置用手接触B B端，移去手指再移去端，移去手指再移去QQ， ABAB带何种电荷带何种电荷 _ _ 若手的接触点若手的接触点 改在改在A A端，情况又如何端，情况又如何_ _ 。 负电荷负电荷 负电荷负电荷 AB + Q 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 a b c 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 11 11、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论： 把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体把不带电的绝缘导体球甲移近带负

19、电的绝缘导体 球乙，但甲、乙两球不接触。球乙，但甲、乙两球不接触。用手指摸甲球。用手指摸甲球。 手指移开。手指移开。移开乙球。移开乙球。甲球带正电。甲球带正电。甲甲 球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有 （ ） A.A. B. B. C. C. D. D. 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 闪电闪电现象解释现象解释 剧烈的气流运动使云层剧烈的气流运动使云层 相互摩擦，摩擦导致云层相互摩擦，摩擦导致云层 间异种电荷大量积聚（摩间异种电荷大量积聚（摩 擦起电）。靠近地面云层擦起电）。靠近地面云层 中电荷的大量积聚，会使中电荷的大量积聚，会使 地面因静电感应而产生电地面因静电感应而产生电 荷积聚荷积聚( (感应起电感应起电) )。云层。云层 之间、云层与地面之间会之间、云层与地面之间会 形成几百万伏的电压。这形成几百万伏的电压。这 个高压足以击穿空气，瞬个高压足以击穿空气，瞬 时产生几十万安培的电流。时产生几十万安培的电流。 电流生热使空气发光，叫电流生热使空气发光，叫 闪电。闪电。 电荷及其守恒定律 江苏省沭阳高级中学 如何判断物体是否带电呢？如何判断物体是否带电呢？ 金属箔片金属箔片 金属球金属球 金属杆金属杆 金属指针金属指针 选用验电器检验物体是否带电选用验电器检