1.1电荷及其守恒定律-课件(人教版选修3-1)汇编

1、人教版物理选修3-1 第一章 静电场人教版物理选修3-1 第一章 静电场1电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律人教版物理选修3-1 第一章 静电场人教版物理选修3-1 第一章 静电场一、电荷一、电荷1电荷的电性及作用电荷的电性及作用(1)电性：自然界中共有两种电荷，即电性：自然界中共有两种电荷，即 和和 (2)作用：同种电荷互相作用：同种电荷互相 ，异种电荷互相，异种电荷互相 正电荷正电荷负电荷负电荷排斥排斥吸引吸引人教版物理选修3-1 第一章 静电场2原子组成原子组成：原子由原子核和核外电子组成，原子核由带：原子由原子核和核外电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，核外的电子带负电通常

2、原正电的质子和不带电的中子组成，核外的电子带负电通常原子内正、负电荷的电荷量相同，故整个原子对外界较远位置表子内正、负电荷的电荷量相同，故整个原子对外界较远位置表现为电中性现为电中性人教版物理选修3-1 第一章 静电场3起电方法起电方法人教版物理选修3-1 第一章 静电场二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律1第一种表述第一种表述电荷既不能电荷既不能 ，也不能，也不能 ，只能从一个物体转移到，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，在转移的另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的过程中，电荷的 保持不变，这个结论叫做电荷守恒定律保持不变，这个结论

3、叫做电荷守恒定律创生创生消灭消灭总量总量人教版物理选修3-1 第一章 静电场2第二种表述第二种表述一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 保保持不变持不变三、元电荷三、元电荷1电荷量电荷量：它表示电荷的多少，其国际制单位是：它表示电荷的多少，其国际制单位是 ，简，简称为称为 ，用，用C表示表示代数和代数和库仑库仑库库人教版物理选修3-1 第一章 静电场元电荷元电荷 1.601019 1.761011 人教版物理选修3-1 第一章 静电场人教版物理选修3-1 第一章 静电场1感应起电感应起电感应起电的操作步骤感应起电的操作步骤人教版物理选修3-1 第一章 静电场

4、人教版物理选修3-1 第一章 静电场2三种起电方式的比较三种起电方式的比较摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触起电产生产生条件条件两不同绝缘两不同绝缘体摩擦时体摩擦时导体靠近带电体导体靠近带电体时时导体与带电导导体与带电导体接触时体接触时现象现象两物体带上两物体带上等量异种电等量异种电荷荷导体两端出现等导体两端出现等量异种电荷，且量异种电荷，且电性与原带电体电性与原带电体“近异远同近异远同”导体上带上与导体上带上与带电体相同电带电体相同电性的电荷性的电荷人教版物理选修3-1 第一章 静电场摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触起电原因原因不同物质的原子核不同物质的原子核对核外电子

5、的束缚对核外电子的束缚能力不同而发生电能力不同而发生电子得失子得失导体中的自由电子导体中的自由电子受带正受带正(负负)电物体电物体吸引吸引(排斥排斥)而靠近而靠近(远离远离)电荷之间的电荷之间的相互排斥相互排斥实质实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移均为电荷在物体之间或物体内部的转移人教版物理选修3-1 第一章 静电场 如果如果A、B是两个完全相同的带有绝缘支柱的导体球，是两个完全相同的带有绝缘支柱的导体球，那么怎样才能使那么怎样才能使A、B带上等量的同种电荷或异种电荷？带上等量的同种电荷或异种电荷？思路图解：思路图解：接触带电能使接触带电能使A、B带上等量的同种电荷带上等量的同种电荷人教版

6、物理选修3-1 第一章 静电场感应起电能使感应起电能使A、B带上等量的异种电荷带上等量的异种电荷人教版物理选修3-1 第一章 静电场 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开，如图表示验电器上感应电荷的分布情况，其电器的箔片张开，如图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是中正确的是()人教版物理选修3-1 第一章 静电场解析：解析：由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球和箔片带异号电荷，和箔片带异号电荷，A、C两项错误两项错误验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的验电器靠近带电金属球的

7、一端感应出与带电金属球异号的电荷，电荷，D项错误正确选项为项错误正确选项为B.答案：答案：B人教版物理选修3-1 第一章 静电场1“中性中性”、“中和中和”的本质的本质电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为0，对外不显，对外不显电性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时，电性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时，正负电荷代数和为正负电荷代数和为0.2“总量总量”含义：含义：指电荷的代数和指电荷的代数和答案：答案：AB答案：答案：AB人教版物理选修3-1 第一章 静电场3起电过程中电荷变化起电过程中电荷变化不论哪一种起电过程都没有创

8、造电荷，也没有消灭电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荷发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新荷本质都是电荷发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配分配人教版物理选修3-1 第一章 静电场 (1)金属导体内能自由移动的是电子，正电荷的金属导体内能自由移动的是电子，正电荷的“移动移动”实质是电子转移的等效结果实质是电子转移的等效结果(2)任何带电体的带电荷量都应是元电荷的整数倍任何带电体的带电荷量都应是元电荷的整数倍人教版物理选修3-1 第一章 静电场 有两个完全相同的带电绝缘金属小球有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有，分别带有电量电量QA6.4109 C

9、，QB3.2109 C，让两个绝缘金属小，让两个绝缘金属小球接触，在接触过程中，共转移的电荷量为多少？球接触，在接触过程中，共转移的电荷量为多少？解析：解析：当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配，由于两小球相同，剩余正电荷和，剩余的正电荷再重新分配，由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量必均分，即接触后两小球带电荷量人教版物理选修3-1 第一章 静电场在接触过程中，电子由在接触过程中，电子由B球转移到球转移到A球，将自身电荷中和球，将自身电荷中和后，继续转移，使后，继续转移，使B球带球带QB的正电，这样，共

10、转移的电荷量为的正电，这样，共转移的电荷量为Q|QB|QB3.2109 C1.6109 C4.8109 C人教版物理选修3-1 第一章 静电场人教版物理选修3-1 第一章 静电场人教版物理选修3-1 第一章 静电场人教版物理选修3-1 第一章 静电场1感应起电问题的分析方法感应起电问题的分析方法 (2012北海高二检测北海高二检测)如图所示，如图所示，A、B为相互接触为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下的用绝缘支架支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是是带正电的小球，下列说法正确的是()人教版物理

11、选修3-1 第一章 静电场A把把C移近导体移近导体A时，时，A、B上的金属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，然后移去分开，然后移去C，A、B上上的金属箔片仍张开的金属箔片仍张开C先把先把C移走，再把移走，再把A、B分开，分开，A、B上的金属箔片仍张上的金属箔片仍张开开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上的金属箔片闭合上的金属箔片闭合人教版物理选修3-1 第一章 静电场 求解本题的关键点：求解本题的关键点：(1)明确导体明确导体A、B接触与接触与C球靠近时

12、感应电荷的分布球靠近时感应电荷的分布(2)明确先分开导体明确先分开导体A、B再移走再移走C球时球时A、B的带电情况的带电情况(3)明确先移走明确先移走C球再分开导体球再分开导体A、B时时A、B的带电情况的带电情况解析：解析：(1)C移近移近A时，带正电的小球时，带正电的小球C对对A、B内的电荷有内的电荷有力的作用，使力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得中的自由电子向左移动，使得A端积累了负端积累了负电荷，电荷，B端积累了正电荷，其下部的金属箔片也分别带上了与端积累了正电荷，其下部的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷由于同种电荷间的斥力，所以金属箔片同种性质的电荷由于同种电荷间的

13、斥力，所以金属箔片都张开，都张开，A正确正确人教版物理选修3-1 第一章 静电场(2)C靠近后保持不动，把靠近后保持不动，把A、B分开，分开，A、B上的电荷因受上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量的异种感应电荷，此仍带等量的异种感应电荷，此时即使再移走时即使再移走C，因，因A、B已经绝缘，所带电荷量也不会变，金已经绝缘，所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开，属箔片仍张开，B正确正确(3)先移走先移走C，再把，再把A、B分开，分开，A、B上的感应电荷会马上在上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下吸引中和，不再带电，所以箔片都不其相互之间的引力作用下吸引中

14、和，不再带电，所以箔片都不会张开，会张开，C错错(4)先把先把A、B分开，再移走分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让仍然带电，但重新让A、B接触后，接触后，A、B上的感应电荷完全中和，箔片都不会张开，上的感应电荷完全中和，箔片都不会张开，D错错答案：答案：AB人教版物理选修3-1 第一章 静电场 教材资料分析教材资料分析实验实验P3取一对用绝缘柱支撑的导体取一对用绝缘柱支撑的导体A和和B，使它们彼此接触起初，使它们彼此接触起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的(课本图课本图1.11)点拨：点拨：当当C移近移近A时，由于静电感应，电子移到时，由于静电感应

15、，电子移到A端而使端而使A端带上负电，同时端带上负电，同时B端带上正电，故金属箔片仍张开；若先把端带上正电，故金属箔片仍张开；若先把A和和B分开，再移走分开，再移走C，则此时，则此时A和和B仍分别带有负电和正电，所以仍分别带有负电和正电，所以箔片仍张开；移走箔片仍张开；移走C后若后若A和和B再接触，则再接触，则A上的负电荷与上的负电荷与B上的上的正电荷中和，二者都不带电，箔片闭合正电荷中和，二者都不带电，箔片闭合人教版物理选修3-1 第一章 静电场在这里，我们首先要知道并区分开验电器和静电计在这里，我们首先要知道并区分开验电器和静电计验电器：玻璃瓶、金属箔、金属丝、导体棒箔片张角主验电器：玻璃

16、瓶、金属箔、金属丝、导体棒箔片张角主要取决于带电荷量要取决于带电荷量静电计：金属外壳、指针、金属丝、导体棒指针张角主静电计：金属外壳、指针、金属丝、导体棒指针张角主要取决于电势差要取决于电势差从实验中我们可以发现，并非只有当带电体与导体棒的上从实验中我们可以发现，并非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，而是当带电体靠近导体端直接接触时，金属箔片才开始张开，而是当带电体靠近导体棒上端时，金属箔片就张开了因为当带电体靠近金属棒的上棒上端时，金属箔片就张开了因为当带电体靠近金属棒的上端时，由于静电感应，靠近带电体导体棒的一端就带上了与带端时，由于静电感应，靠近带电体导体棒的一端

17、就带上了与带电体电性相反的电荷，而远离带电体的一端就带上了与带电体电体电性相反的电荷，而远离带电体的一端就带上了与带电体电性相同的电荷，所以金属箔片就张开了电性相同的电荷，所以金属箔片就张开了人教版物理选修3-1 第一章 静电场做一做做一做P3为了判断物体是否带电以及为了判断物体是否带电以及点拨：点拨：检验是否带电：检验时，把物体与金属板接检验是否带电：检验时，把物体与金属板接触，如果物体带电，就有一部分电荷传到两片金属箔片上，金触，如果物体带电，就有一部分电荷传到两片金属箔片上，金属箔片由于带了同种电荷，彼此排斥而张开，所带的电荷越属箔片由于带了同种电荷，彼此排斥而张开，所带的电荷越多，张开

18、的角度越大；如果物体不带电，则金属箔片不张多，张开的角度越大；如果物体不带电，则金属箔片不张开另外，把物体靠近金属板时，若物体带电，由于静电感开另外，把物体靠近金属板时，若物体带电，由于静电感应，使金属箔片带上了与物体同种的电荷，则金属箔片张开，应，使金属箔片带上了与物体同种的电荷，则金属箔片张开，若物体不带电，则金属箔片不张开若物体不带电，则金属箔片不张开人教版物理选修3-1 第一章 静电场检验电荷的种类：当已知物体带电时，若要识别它所带检验电荷的种类：当已知物体带电时，若要识别它所带电荷的种类，只要先把这个带电体与验电器的金属板接触一电荷的种类，只要先把这个带电体与验电器的金属板接触一下，

19、使金属箔片张开然后，再用已知的带足够多正电的物体下，使金属箔片张开然后，再用已知的带足够多正电的物体接触验电器的金属板，如果金属箔片张开的角度更大，则表示接触验电器的金属板，如果金属箔片张开的角度更大，则表示该带电体的电荷为正；反之，如果金属箔片张开的角度减小，该带电体的电荷为正；反之，如果金属箔片张开的角度减小，或先闭合而后张开，则表示带电体的电荷为负或先闭合而后张开，则表示带电体的电荷为负人教版物理选修3-1 第一章 静电场1关于电现象，下列说法中正确的是关于电现象，下列说法中正确的是()A感应起电是利用静电感应，使电荷从物体的一部分转移感应起电是利用静电感应，使电荷从物体的一部分转移到物

20、体的另一部分的过程到物体的另一部分的过程B带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子就一定带负电，失去电子就一定带正电就一定带负电，失去电子就一定带正电C摩擦起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是摩擦起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷同时带等量异种电荷D当一种电荷出现时，必然有等量异种电荷出现，当一种当一种电荷出现时，必然有等量异种电荷出现，当一种电荷消失时，必然有等量异种电荷同时消失电荷消失时，必然有等量异种电荷同时消失人教版物理选修3-1 第一章 静电场解析：解析：感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一

21、部感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分，而摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，但相互分，而摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，但相互摩擦的物体是中性时，两物体带等量异种电荷，故摩擦的物体是中性时，两物体带等量异种电荷，故A正确，正确，C错错误；由电荷守恒定律可知误；由电荷守恒定律可知D正确；中性物体得到多余电子带负正确；中性物体得到多余电子带负电，失去电子带正电，电，失去电子带正电，B正确正确答案：答案：ABD人教版物理选修3-1 第一章 静电场2用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正确的是

22、图所示，由此对摩擦起电说法正确的是()A两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷电荷C两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同能不同人教版物理选修3-1 第一章 静电场解析：解析：两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小，力大小，A错由于摩擦起电的实质是电

23、子的得失，所以两物体错由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，带电种类一定不同，数量相等，B错错C对由题中例子不难看出对由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，D对对答案：答案：CD人教版物理选修3-1 第一章 静电场3如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，甲、乙如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，甲、乙两个导体球开始时互相接触且对地绝缘下述几种方法中能使两个导体球开始时互相接触且对地绝缘下述几种方法中能使两球都带电的是两球都带电的是()人教版物理选修3-1 第一章 静电场A先把两球分开，再移走棒先把两球分开，再移走棒B先移走棒，再把两球分开先