《电荷及其守恒定律》教学课件

1、 高二物理备课组高二物理备课组 高中物理选修高中物理选修3课程纲要课程纲要选修选修1-21-2选修选修2-22-2选修选修2-32-3选修选修1-11-1选修选修2-12-1选修选修3-13-1选修选修3-43-4选修选修3-53-5选修选修3-23-2选修选修3-33-3物理物理1 物理物理2选修选修共同共同必修必修必修必修高中物理框架结构高中物理框架结构文科文科理理科科 高二上期期中考试前高二上期期中考试前 高二上期期末考试前高二上期期末考试前新课标高中物理选修新课标高中物理选修31第一章静电场静电场1.1 1.1 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律1.初中学过自然界有几种电荷，它们间的相互

2、初中学过自然界有几种电荷，它们间的相互作用如何？作用如何？3.一般情况下物体不带电，不带电的物体内是一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？否存在电荷？ 2.2.带电体的基本特性是什么？带电体的基本特性是什么？阅读课本阅读课本23页思考：页思考：如何使物体带电，有几种常见方法？如何使物体带电，有几种常见方法？梳理过后的头发带负电荷梳理过后的头发带负电荷带正电带正电荷的发荷的发梳梳磨擦起电磨擦起电 带电物吸引轻小物体带电物吸引轻小物体电子电子火花？火花？ 原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子（正电正电）（不带电不带电） 离原子核较远的电子容易受到外界的作用离原子核较远的

3、电子容易受到外界的作用而脱离原子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？物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？摩擦时摩擦时电子从一个物体电子从一个物体转移转移到另一个物体上。到另一个物体上。 得到得到电子：带电子：带负负电电 失去失去电子：带电子：带正正电电（中性）（中性）（负电负电）（正电正电）使物体带电的方法：1、摩擦起电实质：实质：电子从一个物体电子从一个物体转移转移到到另一个物体上，得到电另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带子带负电，失去电子带正电。正电。金属导电机理：金属导电机理：金属内有自由移动的电子金属内有自由移动的电子正离子在自己的平衡位置附近振动而

4、不移动。正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。近异近异 带负电带负电远同远同 带正电带正电（1 1）静电感应静电感应：把电荷移近不带电的导体，：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应可以使导体带电的现象，叫做静电感应 规律：近端感应规律：近端感应异种电荷异种电荷， 远端感应远端感应同种电荷同种电荷（2 2）感应起电感应起电：利用静电感应使物体带电，：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电叫做感应起电 实质：电荷从物体的一部分实质：电荷从物体的一部分转移转移到另一部分到另一部分练习：练习：图中图中A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属是两个不带电的相同的绝缘金属 球，它们

5、靠近带正电荷的金球球，它们靠近带正电荷的金球C C在下列情况在下列情况 中，判断中，判断A A、B B两球的带电情况两球的带电情况： （1 1）A A、B B接触后分开，再移去接触后分开，再移去C C， 则则A_A_，B_B_； （2 2）A A、B B接触，先移去接触，先移去C C后，再把后，再把 ABAB分开，则分开，则A_A_，B_B_（3 3）A A、B B接触，用手指瞬间接触接触，用手指瞬间接触B B后再移去后再移去C C， 则则A_A_， B_B_；正电负电不带电不带电负电负电使物体带电的方法：3 3、接触带电、接触带电3 3、接触带电、接触带电接触后接触后再分开再分开+Q+Q+Q

6、接触后接触后再分开再分开+Q+Q-3Q-3Q-Q-Q-Q-Q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两个两个完全相同完全相同的带电导体的带电导体,接触后再分开接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配二者将原来所带电量的总和平均分配21211. 1.三种起电方法三种起电方法. .起电的本质起电的本质摩擦起电、感应起电、接触起电摩擦起电、感应起电、接触起电无论是哪种起电方式无论是哪种起电方式, ,其本质都是将正、负电其本质都是将正、负电荷分开荷分开, ,使电荷发生转移，并不是创造电荷使电荷发生转移，并不是创造电荷. .二、电荷守恒定律：表述一：表述一： 电荷既不能创造电荷

7、既不能创造, ,也不能消灭也不能消灭, ,它只能它只能从一个物体转移到另一个物体从一个物体转移到另一个物体, ,或从物体的一或从物体的一部分转移到另一部分部分转移到另一部分, ,在转移的过程中，系统在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变的电荷总数保持不变. .表述二：表述二： 一个与外界没有电荷交换的系统，电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。荷的代数和总是保持不变。三、电荷守恒定律：三、电荷守恒定律：+-+验电器验电器思考思考: :是否只有当带电体与导体棒的上端直接接是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时触时, ,金属箔片才开始张开金属箔片才开始张开? ?解释看到的现象

8、解释看到的现象. .静电计静电计( (指针式验电器指针式验电器) )验电器验电器验电器的主要作用有：验电器的主要作用有：（1 1）检验导体是否带电。）检验导体是否带电。（2 2）检验导体所带电性。）检验导体所带电性。 验电器与静电计在作用上的不同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。备验电器不能替代的某些作用。（1 1）定量）定量测量两导体间的电势差测量两导体间的电势差。（2 2）定量）定量测

9、量某导体的电势测量某导体的电势。（1）电荷的多少用哪个物理量表示？它的单位是什么？）电荷的多少用哪个物理量表示？它的单位是什么？5q和和3q哪个电量多？哪个电量多？（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物）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？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？）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？）什么是比荷？电子的比荷是多少？Ce191060. 1元电荷的值元电荷的值kgCkgCmee/1076. 11091. 01060. 1113019电子的比荷为：带电体的电荷量与质量的比值叫做

10、比荷，又叫荷质比带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷，又叫荷质比美国科学家密立根美国科学家密立根所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍阅读课本第阅读课本第4页思考以下问题：页思考以下问题：练练看 两个完全相同的金属小球两个完全相同的金属小球A带电带电6.4109C、B带电带电3.2109 C ，现将，现将A、B两球接触后再分两球接触后再分开，则两球带何种电荷，电量各是多少？电荷是开，则两球带何种电荷，电量各是多少？电荷是如何转移的，转移了多少个电子？如何转移的，转移了多少个电子？ 1.6109C B向向A转移了电子转移了电子31010个。个。一、电荷一、

11、电荷电电 荷荷种类种类同性相斥、异性相吸同性相斥、异性相吸正电荷、负电荷正电荷、负电荷相互相互作用作用产生产生摩擦起电摩擦起电接触起电接触起电感应起电感应起电+ + +接触起电接触起电感应起电：感应起电： 感应起电的原因是由于感应起电的原因是由于静电感应静电感应！一、电荷一、电荷电电 荷荷种类种类同性相斥、异性相吸同性相斥、异性相吸正电荷、负电荷正电荷、负电荷相互相互作用作用产生产生摩擦起电摩擦起电接触起电接触起电感应起电感应起电原因原因得失电子得失电子电荷守恒定律电荷守恒定律元电荷元电荷e e、比荷、比荷课堂练练看：课堂练练看：1 1、使一个物体带电的方式有三种，它们是、使一个物体带电的方式

12、有三种，它们是 、 、 和和 ，在这三种方式中，电荷既没有被创造，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，这个结论也被称之为 定律。定律。2 2、将不带电的导体、将不带电的导体A A和带有负电荷的导体和带有负电荷的导体B B接触后，在导接触后，在导体体A A中的质子数中的质子数 （ ）A A增加增加 B B减少减少 C C不变不变 D D先增加后减少先增加后减少3 3、在原子物理中，常用元

13、电荷作为电量的单位，元电荷、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为的电量为_ _ ；一个电子的电量为；一个电子的电量为_ _ ，一个质，一个质子的电量为子的电量为_ _ ；任何带电粒子，所带电量或者等；任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的于电子或质子的电量，或者是它们电量的_最早最早测出元电荷的数值的是美国物理学家测出元电荷的数值的是美国物理学家 ，这位科学，这位科学家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电子的家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电子的 。4 4、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为

14、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：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、1.601.601010-19-19C C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荷、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷 D D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷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接触一下，再分接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则开一段距离

15、，发现两球之间相互排斥，则A A、B B两两球原来的带电情况可能是球原来的带电情况可能是 （ ）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6 6、有、有A A、B B、C C三个塑料小球，三个塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A间都是相互吸引的，如果间都是相互吸引的，如果A A带正电，则带正电，则 ：A AB B、C C球均带负电球均带负电B BB B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电C CB B、C C球中必有一个带负电，而另球

16、中必有一个带负电，而另 一个不带电一个不带电D DB B、C C球都不带电球都不带电A.A.导体导体B B带负电带负电; ;B.B.导体导体B B左端出现负电荷左端出现负电荷, ,右端出现正电荷右端出现正电荷, ,并且电荷量并且电荷量 大小相等大小相等; ;C.C.若若A A不动不动, ,将将B B沿图中虚线分开沿图中虚线分开, ,则左边的电荷量小于右则左边的电荷量小于右 边的电荷量边的电荷量; ;D.D.若若A A、B B接触一下接触一下,A,A、B B金属体所带总电荷量保持不变金属体所带总电荷量保持不变. .7 7、如图所示、如图所示,A,A、B B是被绝缘支架分别架起的金属是被绝缘支架分别架起的金属 球球, ,并相隔一定距离并相隔一定距离, ,其中其中A A带正电带正电,B,B 不带电不带电, ,则以下说法中正确的是则以下说法中正确的是: :+AB8 8、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