黑龍江省哈爾濱市木蘭高級中學(xué)高二物理 第1章1.1 電荷及其守恒定律2課件.ppt

新課標高中物理選修3 1 第一章靜電場 1 1電荷及其守恒定律 一 電荷 電荷是一種物質(zhì)屬性 1 自然界中有兩種電荷 富蘭克林命名 1 正電荷 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 2 負電荷 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 原子的構(gòu)成 原子 中性 原子核 核外電子 質(zhì)子 中子 正電 不帶電 原子核為什么穩(wěn)定 質(zhì)子和中子之間有強相互作用 核力 核外電子 離原子核較遠的電子容易受到外界的作用而脫離原子 使物體帶電的方法 1 摩擦起電 演示 微觀解釋 電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上 得到電子 帶負電失去電子 帶正電 金屬導(dǎo)電機理 每個正離子都在自己的平衡位置附近振動而不移動 2 感應(yīng)起電 使物體帶電的方法 演示 1 靜電感應(yīng) 把電荷移近不帶電的導(dǎo)體 可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象 叫做靜電感應(yīng) 2 感應(yīng)起電 利用靜電感應(yīng)使物體帶電 叫做感應(yīng)起電 規(guī)律 近端感應(yīng)異種電荷 遠端感應(yīng)同種電荷 3 靜電感應(yīng)微觀解釋 把帶正電的球移近金屬導(dǎo)體a和b時 導(dǎo)體上的自由電子被吸引過來 因此導(dǎo)體a和b帶上了等量的異種電荷 感應(yīng)起電沒有創(chuàng)造電荷 而是使物體中的正負電荷分開 將電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 使物體帶電的方法 3 接觸帶電 微觀解釋 電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 接觸帶電電荷分配原則 兩個帶有同種電荷的導(dǎo)體接觸 電荷會重新分配 若不受外界影響 兩個完全相同的帶電導(dǎo)體 接觸后再分開 二者將原來所帶電量的總和平均分配兩個帶有異種電荷的導(dǎo)體 接觸后先發(fā)生正負電荷的中和 然后剩下的電荷量再進行電荷的重新分配 如果兩帶電體完全相同 則剩下的電荷平均分配 驗電器1 swf 是否只有當帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時 金屬箔片才開始張開 解釋下面將要看到的現(xiàn)象 驗電器2 swf 當帶電導(dǎo)體棒靠近驗電器上端的金屬球時 由于靜電感應(yīng) 金屬球帶與導(dǎo)體棒相反的電荷 金屬箔帶與導(dǎo)體棒相同的電荷 1 起電的本質(zhì)無論是哪種起電方式 其本質(zhì)都是將正 負電荷分開 使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移 并不是創(chuàng)造電荷 二 電荷守恒定律 2 電荷守恒定律 物理學(xué)的基本定律之一 表述一 電荷既不能創(chuàng)造 也不能消滅 它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 在轉(zhuǎn)移的過程中 系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變 表述二 一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng) 電荷的代數(shù)和總是保持不變 三 元電荷 1 電荷量 電荷的多少 簡稱電量 單位 庫侖c 元電荷的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用實驗測得到的 比較電荷帶電的多少 要比較的是其電荷量的絕對值 絕對值大的帶電多 盡管電荷量有正負值 正號一般省略 要知道這里的 號不表示電荷量的大小 只代表電荷的性質(zhì) 種類 一般 正電荷的電量用正值表示 負電荷的電量用負值表示 1 科學(xué)家在研究原子 原子核及基本粒子時 為了方便 常常用元電荷作為電量的單位 關(guān)于元電荷 下列論述正確的是 a 把質(zhì)子或電子叫元電荷 b 1 60 10 19c的電量叫元電荷 c 電子帶有最小的負電荷 其電量的絕對值叫元電荷 d 質(zhì)子帶有最小的正電荷 其電量的絕對值叫元電荷 b c d 課堂訓(xùn)練 2 有a b c三個塑料小球 a和b b和c c和a間都是相互吸引的 如果a帶正電 則 a b c球均帶負電b b球帶負電 c球帶正電c b c球中必有一個帶負電 而另一個不帶電d b c球都不帶電 c 課堂訓(xùn)練 3 如圖所示 a b是被絕緣支架分別架起的金屬球 并相隔一定距離 其中a帶正電 b不帶電 則以下說法中正確的是 a 導(dǎo)體b帶負電 b 導(dǎo)體b左端出現(xiàn)負電荷 右端出現(xiàn)正電荷 并且電荷量大小相等 c 若a不動 將b沿圖中aa 分開 則兩邊的電荷量大小可能不等 與如何分有關(guān) d 若a向b逐漸靠近 在b左端和右端的電荷量大小始終相等并且連續(xù)變化 e 若a b接觸一下 a b金屬體所帶總電荷量保持不變 be 課堂訓(xùn)練 4 如圖所示 導(dǎo)體棒ab靠近帶正電的導(dǎo)體q放置 用手接觸b端 移去手指再移去q ab帶何種電荷 若手的接觸點改在a端 情況又如何 負電荷 負電荷 小結(jié) 1 自然界存在兩者電荷 1 正電荷 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 2 負電荷 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷2 使物體帶電的方式帶電方式 1 摩擦起電 電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 2 接觸起電 電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 3 感應(yīng)起電 電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分規(guī)律 近異遠同3 電荷守恒定律 一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng) 電荷的代數(shù)和總是保持不變 1 使一個物體帶電的方式有三種 它們是 和 在這三種方式中 電荷既沒有被創(chuàng)造 也沒有被消滅 只是從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 或者從物體的一部分移到另一部分 而且電荷的總量不變 這個結(jié)論也被稱之為定律 2 將不帶電的導(dǎo)體a和帶有負電荷的導(dǎo)體b接觸后 在導(dǎo)體a中的質(zhì)子數(shù) a 增加b 減少c 不變d 先增加后減少3 在原子物理中 常用元電荷作為電量的單位 元電荷的電量為 一個電子的電量為 一個質(zhì)子的電量為 任何帶電粒子 所帶電量或者等于電子或質(zhì)子的電量 或者是它們電量的 最早測出元電荷的數(shù)值的是美國物理學(xué)家 這位科學(xué)家還測出了電子電量和質(zhì)量的比值 叫做電子的 4 把兩個完全相同的金屬球a和b接觸一下 再分開一段距離 發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥 則a b兩球原來的帶電情況可能是 a 帶有等量異種電荷b 帶有等量同種電荷c 帶有不等量異種電荷d 一個帶電 另一個不帶電 課堂練習(xí) c bcd 摩擦起電 感應(yīng)起電 接觸帶電 電荷守恒定律 1 6 10 19c 1 6 10 19c 1 6 10 19c 整數(shù)倍 密立根 比荷 5 有a b c三個塑料小球 a和b b和c c和a間都是相互吸引的 如果a帶正電 則 a b c球均帶負電b b球帶負電 c球帶正電c b c球中必有一個帶負電 而另一個不帶電d b c球都不帶電6 用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒 靠近不帶電驗電器的金屬小球a 圖1 然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開橡膠棒 這時驗電器小球a和金箔b的帶電情況是 a a帶正電 b帶負電b a帶負電 b帶正電c a b均帶正電d a b均帶負電e a b均不帶電 課堂練習(xí) c c 7 圖7中a b是兩個不帶電的相同的絕緣金屬球 它們靠近帶正電荷的金球c 在下列情況中 判斷a b兩球的帶電情況 1 a b接觸后分開 再移去c 則a b 2 a b接觸 先移去c后 再把ab分開 則a b 3 a b接觸 用手指瞬間接觸b后再移去c