物理必修二1.1《電荷及其守恒定律》

1、1.1 1.1 電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律 第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) 原子原子 原子核原子核 核外電子核外電子 質(zhì)子質(zhì)子 中子中子 （正電正電） （不帶電（不帶電） 離原子核較遠(yuǎn)的電子容易受到外界的作用離原子核較遠(yuǎn)的電子容易受到外界的作用 而脫離原子。而脫離原子。 1、物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？、物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？ （中性）（中性） （負(fù)電負(fù)電） （正電正電） 2、氧原子（、氧原子（O）、鈉離子）、鈉離子(Na+)、氯離子、氯離子 (Cl-)的核外電子排布圖。說(shuō)明物體原子帶電的的核外電子排布圖。說(shuō)明物體原子帶電的 原因。原因。 初中學(xué)過(guò)自然界有幾種電荷，它們間的初中學(xué)過(guò)自然界有幾種

2、電荷，它們間的 相互作用如何？相互作用如何？ 一般情況下物體不帶電，不帶電的物體一般情況下物體不帶電，不帶電的物體 內(nèi)是否存在電荷？如何使物體帶電？?jī)?nèi)是否存在電荷？如何使物體帶電？ 摩擦起電的實(shí)質(zhì)是什么？摩擦起電的實(shí)質(zhì)是什么？ 毛皮摩擦的橡膠棒橡膠棒帶什么電？毛皮摩擦的橡膠棒橡膠棒帶什么電？ 毛皮帶什么電？毛皮帶什么電？ 如何解釋？如何解釋？ 兩個(gè)相互摩擦的物體帶上了等量?jī)蓚€(gè)相互摩擦的物體帶上了等量_電荷電荷 什么是接觸帶電？什么是接觸帶電？ 如何解釋一個(gè)不帶電的金屬球如何解釋一個(gè)不帶電的金屬球A與一個(gè)帶正與一個(gè)帶正 電的金屬球電的金屬球B接觸，最后接觸，最后A、B兩球帶什么兩球帶什么 電？電

3、？B球帶電量如何改變？如何解釋這種現(xiàn)球帶電量如何改變？如何解釋這種現(xiàn) 象？象？ 接觸帶電的本質(zhì)是什么？接觸帶電的本質(zhì)是什么？ 2 2、接觸帶電、接觸帶電 接觸后接觸后 再分開(kāi)再分開(kāi) +Q+Q+Q 接觸后接觸后 再分開(kāi)再分開(kāi) + +Q Q-3Q-3Q-Q-Q-Q-Q 電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 兩個(gè)兩個(gè)完全相同完全相同的帶電導(dǎo)體的帶電導(dǎo)體,接觸后再分開(kāi)接觸后再分開(kāi), 二者將原來(lái)所帶電量的總和平均分配二者將原來(lái)所帶電量的總和平均分配 2 1 2 1 什么是電荷的中和？什么是電荷的中和？ 金屬導(dǎo)電機(jī)理：金屬導(dǎo)電機(jī)理： 金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子 自

4、由電子自由電子 正離子在自己的平衡位置附近正離子在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)振動(dòng)而不移動(dòng)。 靜電感應(yīng)靜電感應(yīng) 近異遠(yuǎn)同 C C帶正電，移近導(dǎo)體帶正電，移近導(dǎo)體A A，金屬箔有什么變化？，金屬箔有什么變化？ 把把A A、B B分開(kāi)，然后移去分開(kāi)，然后移去C,C,金屬箔又有何變化？金屬箔又有何變化？ 再讓再讓A A和和B B接觸，又會(huì)看到什么現(xiàn)象？接觸，又會(huì)看到什么現(xiàn)象？ + 感應(yīng)起電感應(yīng)起電 + + AB 如先移開(kāi)帶電球，再分開(kāi)如先移開(kāi)帶電球，再分開(kāi) AB，A、B還能帶電嗎？還能帶電嗎？ AB重新接觸后，導(dǎo)體不帶重新接觸后，導(dǎo)體不帶 電了，說(shuō)明電了，說(shuō)明A、B分開(kāi)后帶分開(kāi)后帶 等量異種等量異

5、種電荷電荷. 重新接觸后重新接觸后 等量異種電荷發(fā)生等量異種電荷發(fā)生中和中和. + + + + + + + + 2 2、感應(yīng)起電、感應(yīng)起電 （2 2）感應(yīng)起電感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，：利用靜電感應(yīng)使物體帶電， 叫做感應(yīng)起電叫做感應(yīng)起電 規(guī)律：規(guī)律：近端感應(yīng)異種電荷，近端感應(yīng)異種電荷， 遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷 （1）靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，：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)可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng) + + + A.導(dǎo)體導(dǎo)體B帶負(fù)電帶負(fù)電; B.導(dǎo)體導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷左端出現(xiàn)負(fù)電荷,右端出現(xiàn)正電右端出現(xiàn)正電 荷荷,并且電

6、荷量大小相等并且電荷量大小相等; C.若若A不動(dòng)不動(dòng),將將B沿圖中虛線分開(kāi)沿圖中虛線分開(kāi),則左邊則左邊 的電荷量小于右邊的電荷量的電荷量小于右邊的電荷量; D.若若A、B接觸一下接觸一下,A、B金屬體所帶總金屬體所帶總 電荷量保持不變電荷量保持不變. AB 1、如圖所示、如圖所示,A、B是被絕緣支架分別架是被絕緣支架分別架 起的金屬球起的金屬球,并相隔一定并相隔一定 距離距離,其中其中A帶正電帶正電,B不不 帶電帶電,則以下說(shuō)法中正確則以下說(shuō)法中正確 的是的是: 2 2、如圖所示，導(dǎo)體棒、如圖所示，導(dǎo)體棒ABAB靠近帶正電的導(dǎo)體靠近帶正電的導(dǎo)體QQ 放置用手接觸放置用手接觸B B端，移去手指再

7、移去端，移去手指再移去QQ， ABAB帶何種電荷帶何種電荷 _ _ 若手的接觸點(diǎn)若手的接觸點(diǎn) 改在改在A A端，情況又如何端，情況又如何_ _ 。 負(fù)電荷負(fù)電荷 負(fù)電荷負(fù)電荷 AB + Q 3 3、圖、圖7 7中中A A、B B是兩個(gè)不帶電的相同的絕緣金屬是兩個(gè)不帶電的相同的絕緣金屬 球，它們靠近帶正電荷的金球球，它們靠近帶正電荷的金球C C在下列情況在下列情況 中，判斷中，判斷A A、B B兩球的帶電情況：兩球的帶電情況： （1 1）A A、B B接觸后分開(kāi)，再移去接觸后分開(kāi)，再移去C C， 則則A_A_，B_B_； （2 2）A A、B B接觸，先移去接觸，先移去C C后，再把后，再把AB

8、AB分開(kāi)，分開(kāi)， 則則A_A_，B_B_ （3 3）A A、B B接觸，用手指瞬間接觸接觸，用手指瞬間接觸B B后再移去后再移去C C， 則則A_A_， B_B_； 正電負(fù)電 不帶電不帶電 負(fù)電負(fù)電 4 4、用一根跟毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒，靠近不帶、用一根跟毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒，靠近不帶 電驗(yàn)電器的金屬小球電驗(yàn)電器的金屬小球a a，然后用手指瞬間接觸，然后用手指瞬間接觸 一下金屬桿一下金屬桿c c后拿開(kāi)橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球后拿開(kāi)橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球A A 和金箔和金箔b b的帶電情況是的帶電情況是 （ ） A Aa a帶正電，帶正電，b b帶負(fù)電帶負(fù)電 B Ba a帶負(fù)電，帶負(fù)電，b b帶正

9、電帶正電 C Ca a、b b均帶正電均帶正電 D Da a、b b均帶負(fù)電均帶負(fù)電 E Ea a、b b均不帶電均不帶電 a b c 1. 1.三種起電方法三種起電方法 二、電荷守恒定律：二、電荷守恒定律： . .起電的本質(zhì)起電的本質(zhì) 摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電 無(wú)論是哪種起電方式無(wú)論是哪種起電方式, ,其本質(zhì)都是將正、負(fù)電其本質(zhì)都是將正、負(fù)電 荷分開(kāi)荷分開(kāi), ,使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷. . 表述一：表述一： 電荷既不能創(chuàng)造電荷既不能創(chuàng)造, 也不能消滅也不能消滅, 它只能從它只能從 一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一

10、個(gè)物體, 或從物體的一部或從物體的一部 分轉(zhuǎn)移到另一部分分轉(zhuǎn)移到另一部分, 在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，系統(tǒng)的在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，系統(tǒng)的 電荷總數(shù)保持不變電荷總數(shù)保持不變. 表述二：表述二： 一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷 的代數(shù)和總是保持不變。的代數(shù)和總是保持不變。 電荷守恒定律：電荷守恒定律： （1）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？ （3）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物 理學(xué)家測(cè)定的？理學(xué)家測(cè)定的？ （2）什么是元電荷？一個(gè)電子就是一個(gè)元電荷嗎？）什么是元電荷？一個(gè)電子就

11、是一個(gè)元電荷嗎？ （4）什么是比荷？電子的比荷是多少？）什么是比荷？電子的比荷是多少？ 電荷量：電荷的多少，簡(jiǎn)稱電量。單位電荷量：電荷的多少，簡(jiǎn)稱電量。單位:庫(kù)侖庫(kù)侖 C Ce 19 1060. 1 元電荷的值元電荷的值 一個(gè)電子所帶電量為元電荷。一個(gè)電子所帶電量為元電荷。 kgC kg C m e e /1076. 1 1091. 0 1060. 1 11 30 19 電子的比荷為： 帶電體的電荷量與質(zhì)量的比值叫做比荷。帶電體的電荷量與質(zhì)量的比值叫做比荷。 美國(guó)科學(xué)家密立根美國(guó)科學(xué)家密立根 比較電荷帶電的多少比較電荷帶電的多少,要比較的是其電荷量的要比較的是其電荷量的絕對(duì)值絕對(duì)值。 電荷量的

12、正負(fù)不表示電荷量的大小電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小,只代表只代表電荷的性質(zhì)電荷的性質(zhì)。 所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍整數(shù)倍。 + + + + + + - - + + 驗(yàn)電器 思考思考:是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接 觸時(shí)觸時(shí),金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)?解釋看到的現(xiàn)象解釋看到的現(xiàn)象. 小小 結(jié)結(jié) 1 1、自然界存在兩者電荷、自然界存在兩者電荷 （1 1）正電荷：絲綢摩擦過(guò)的）正電荷：絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒玻璃棒所帶的電荷所帶的電荷 （2 2）負(fù)電荷：毛皮摩擦過(guò)的）負(fù)電荷：毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒橡膠棒所帶的電荷所帶的電荷 2 2、使物體帶電的方式帶電方式、使物體帶電的方式帶電方式 (1)(1)摩擦起電摩擦起電