1.1 电荷 电荷守恒定律PPT

1、新课标高中物理 选修3-1,第一章 静电场 第二章 直流电路 第三章 磁场,电荷 电荷守恒定律,球溪高级中学:杨永平,被毛皮摩擦过的橡胶棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电一样吗？,1. 将丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互靠近时，会发生什么 现象？ 2. 将毛皮摩擦过的两根橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象？ 3. 将丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象？,一、电荷,1 、电荷概念：电荷是物质的一种性质,2、 自然界中有两种电荷（富兰克林命名） （1）正电荷： 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2）负电荷： 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷,同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。,为什么

2、摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电与雷雨云带的电会相差这么大？,想 一 想,回答： 一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷，大约只有10-7 C，一片雷雨云带电的电荷，大约有几十库仑。,电荷的多少用电荷量来表示。,二、电荷量,1、国际单位： 库伦 简称库 用 C 表示 2、书写表示：正电荷用正数表示 （ 举例： C ) 负电荷用负数表示 （ 举例： C ) 3、1C的单位很大，常用的电荷量单位还有微库（ uC ）和纳库 （ nC） 1uC = 10-6 C 1nC = 10-9C 1C =1 06uC = 109nC,一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？,如何知道物体带电？,不带电的物

3、体内存在电荷，且存在等量正、负电荷，在物体内中和，对外不显电性。,三、物体带电的三种方式,1、摩擦起电 为什么摩擦后物体会带电呢？ 用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒经过摩擦之后就会失去电子，从而带上正电，而丝绸得到玻璃棒的电子带负电；用毛皮去摩擦橡胶棒，橡胶棒经过摩擦会得到电子，从而带负电，而毛皮失去了电子带正电 。 因为丝绸和玻璃棒相比，丝绸对电子的束缚能力较强；毛皮和橡胶棒相比，橡胶棒对电子的束缚能力较强一些,摩擦起电,微观实质： 电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带正电. 电子发生了移动 注意：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体.,金属的特点：

4、,每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。,2、接触起电,接触起电的实质是电荷的转移.电荷总量不变.,完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上。,中和：电荷的中和是正负电荷相互抵消，使得净电荷减少或为零，但正负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失.,如何判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少？,接触起电电荷分配原则,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

5、，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 先中和再分配，若带电体相同，则平均分配,3、感应起电,感应起电,感应起电,3、感应起电,电荷从物体的一部分转移到另一部分,规律：近端感应异种电荷， 远端感应同种电荷,金属内有自由移动的电子,自由电子,正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。,3、感应起电：,近异,远同,感应起电,1.静电感应 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，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. 2.感应起电 利用静电感应使物体带电的过程，叫做感应

6、起电 3.感应起电的实质是电荷的转移，电荷总量不变。,21,感应起电,A,B,如先移开带电球，再分开AB，A、B还能带电吗？,AB重新接触后，导体不带电了，说明A、B分开后带等量异种电荷. 重新接触后等量异种电荷发生中和.,+,22,验电器 静电计,导体棒,金属箔,金属外壳,指针,刻度,验电器和静电计(指针式验电器),是否只有当带电体与导体棒的上端直接触时金属箔片才开始张开？,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，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了

7、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。,注意观察：带电体与验电器上端直接接触前后,26,如果指针偏转角度变大，说明验电器上原来带什么电荷？,如果验电器上原来带的是负电，玻璃棒靠近后会出现怎样的现象？,静电感应,验电器原来带有一定量的电荷,四、电荷守恒定律,表述1：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一

8、部分转移到另一部分，在转移的过程中,电荷的总量不变. 表述2：一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.,起电的本质 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.,电荷守恒定律,29,五、元电荷 带电体所带电量的最小值 （ P4小资料 ）,1. 电荷量（电荷的多少） 单位： 库仑（SI制），简称库，符号C,2. 科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量（质子、正电子所带电荷量与它相同，但符号相反）. 最小的电荷量叫元电荷.,3. 元电荷 e = 1.6010 -19C,4. 电子的比荷,带电体的电荷量是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的.

9、q=ne (nZ),最早由密立根测定,C/kg,5.电子和质子的电荷量 = 元电荷，只是电性不同,比较电荷带电量的多少，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“”、“”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）,例题精析 例1、如图所示，不带 电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔当枕形导体的A端靠近一带电导体C时 （ BCD ） AA端金箔张开，B端金箔闭合 B用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合 C用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开 D选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷,例2、有A

10、、B、C三个塑料小球，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,C,A.导体B带负电; B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等; C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷量小于右边的电荷量; D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变.,例3、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是:（ ）,A,B,BD,例4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开

11、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,BCD,例5、图中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、B接触后分开，再移去C， 则A_，B_； （2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开， 则A_，B_,正电,负电,不带电,不带电,例6、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是 （ ） Aa带正电，b带负电

12、 Ba带负电，b带正电 Ca、b均带正电 Da、b均带负电 Ea、b均不带电,C,巩固训练 1关于元电荷的理解，下列说法正确的是 （ C ） A元电荷就是电子 B元电荷就是质子 C元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 D元电荷就是自由电荷的简称 2关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（BD） A摩擦起电说明电荷可以被创造 B摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上 C感应起电是由电荷从带电物体转移到另一个物体上 D感应起电是电荷在同一物体上的转移,3如图所示，将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是 （ ） A枕形导体中的正电荷向B端移动，负