电荷及其守恒定律

1、.,1.1 电荷及其守恒定律,新课标高中物理选修31,第一章 静电场,高二物理备课组,.,学习目标：,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，而是使物体中的电荷分开 4知道电荷守恒定律 5知道什么是元电荷,重点：电荷守恒定律 难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题,.,回顾： （1）初中所学的关于电荷的知识有哪些？ （2）原子由什么组成？,一、电荷,电荷是一种物质属性,1、自然界中只有正、负两种电荷 （1）正电荷： 与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的

2、电荷同种的电荷 （2）负电荷： 与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷同种的电荷,.,同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。,.,问题：,我们如何才能使物质带上电呢？请同学们想一想，探讨探讨。,.,二、起电的方法,.,原子的构成,原子（中性）,原子核,核外电子,质子,中子,（正电）,（不带电）,原子核为什么稳定？,质子和中子之间有强相互作用,核力,核外电子在原子核的吸引力作用下维系在原子核附近,知识回顾,.,离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子,.,1、摩擦起电,实质： 摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体上。 得到电子的物体：带负电 失去电子的物体：带正电,.,练习1：将不带电的导体A和带有

3、负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数 （ ）A增加 B减少 C不变 D先增加后减少,.,金属导电机理：,每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。,.,2、感应起电,（2）感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电,规律：近端感应异种电荷， 远端感应等量同种电荷,（1）静电感应：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,.,练习2：如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷_ 若手的接触点改在A端，情况又如何_ 。,负电荷,负电荷,A,B,+,Q,.,11、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

4、近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触。用手指摸甲球。手指移开。移开乙球。甲球带正电。甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有（ ） A. B. C. D.,.,3、接触带电,电荷从一个物体转移到另一个物体,两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配,.,接触带电电荷分配原则,两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配 两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配,.,有A、B、C三个塑

5、料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则 ： AB、C球均带负电 BB球带负电，C球带正电 CB、C球中必有一个带负电，而另一个不带电 DB、C球都不带电,.,.,静电计(指针式验电器),验电器,.,+,+,-,-,-,-,+,+,验电器,思考:是否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?解释看到的现象.,.,静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。 静电计的外壳一定是金属的，金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容器，它在静电计工作时起着重要的作用

6、。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。,验电器与静电计在结构上的不同,.,验电器的主要作用有： （1）检验导体是否带电。 （2）检验导体所带电性。,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。 （1）定量测量两导体间的电势差。 （2）定量测量某导体的电势。,.,1.三种起电方法,二、电荷守恒定律：,.起电的本质,摩擦起电、感应起电、接触起电,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.,.,表述一： 电荷既不能创造,也不能消

7、灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.,表述二： 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。,二、电荷守恒定律：,.,在一定的条件下，带电粒子可以“产生和湮灭”,带电粒子总是成对产生和湮灭，两个粒子带电数量相等但正负相反，电荷的代数和不变,.,（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？,电荷量：电荷的多少，简称电量。单位:库仑 C,比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值 电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质,.,（1）最小的电荷量是电子（或质子、正电子）所带的电荷量,2、元电荷,（2）人们

8、把最小的电荷量叫做元电荷，用e表示,(3)所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量,.,（3）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？,（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？,元电荷的值,带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷,美国科学家密立根,.,2、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_ ；一个电子的电量为_ ，一个质子的电量为_ ；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_最早测出元电荷的数值的是美国物理学家 ，这位科学家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电子的 。,.,4、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为

9、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、1.6010-19C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,.,小 结,1、自然界存在两者电荷 2、使物体带电的方式带电方式:(1)摩擦起电 (2)感应起电-近异远同 (3)接触起电 3、电荷守恒定律：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。,.,5、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，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是 （ ） A带有等量异种电荷 B带有等量同种电荷 C带有不等量异种电荷 D一个带电，另一个不带电,.,A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C在下列情况中，判断A、B两球的带电情况： （1）A