202X202X學(xué)年高中物理專題1.1電荷及其守恒定律課件新人教版選修3_1

1、第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)人教版人教版 物理高物理高中中第一節(jié)第一節(jié) 電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律 高二高二 上上1課堂導(dǎo)入在日常生活中，你接觸過在日常生活中，你接觸過“電嗎？你對(duì)電嗎？你對(duì)“電的感覺是什么？電的感覺是什么？思考：人的頭發(fā)為什么會(huì)散開？電荷知識(shí)點(diǎn)1公元前公元前600600年左右，希臘人泰勒斯就發(fā)現(xiàn)摩擦過的琥珀能年左右，希臘人泰勒斯就發(fā)現(xiàn)摩擦過的琥珀能吸引輕小物體的現(xiàn)象吸引輕小物體的現(xiàn)象1616世紀(jì)，英王御醫(yī)吉爾伯特在研究這類現(xiàn)象時(shí)首先根據(jù)希世紀(jì)，英王御醫(yī)吉爾伯特在研究這類現(xiàn)象時(shí)首先根據(jù)希臘文琥珀創(chuàng)造了英語(yǔ)中的臘文琥珀創(chuàng)造了英語(yǔ)中的“electricity“electrici

2、ty( (電電) )這個(gè)詞這個(gè)詞什么是電荷？物體怎樣帶上電荷的呢？什么是電荷？物體怎樣帶上電荷的呢？電荷知識(shí)點(diǎn)11.1.自然界中有兩種電荷自然界中有兩種電荷1 1正電荷正電荷 例如：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電。例如：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電。2 2負(fù)電荷負(fù)電荷 例如：例如： 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電。用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電。 2.2.兩種電荷間的相互作用兩種電荷間的相互作用實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證電荷之間的相互作用實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證電荷之間的相互作用同種同種電荷相互電荷相互排斥；排斥； 異種異種電荷相互電荷相互吸引。吸引。問題：摩擦起電本質(zhì)原因是什么呢？問題：摩擦起電本質(zhì)原因是什么呢？+當(dāng)兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r

3、，一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另當(dāng)兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r，一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，于是原來(lái)電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電，失去電子的物一個(gè)物體，于是原來(lái)電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電，失去電子的物體那么帶正電。體那么帶正電。知識(shí)點(diǎn)2起電方式【一、摩擦起電一、摩擦起電】起電方式知識(shí)點(diǎn)2【結(jié)論結(jié)論】摩擦起電的實(shí)質(zhì)：摩擦起電的實(shí)質(zhì)：電子從一個(gè)物體電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，得到電子的到另一個(gè)物體，得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電。物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電。起電方式知識(shí)點(diǎn)2【二、感應(yīng)起電二、感應(yīng)起電】金屬導(dǎo)電機(jī)理：金屬導(dǎo)電機(jī)理：金屬內(nèi)有

4、自由移動(dòng)的電子金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子, ,每個(gè)正離子都在自己的平每個(gè)正離子都在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)。衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)?！窘Y(jié)論】【結(jié)論】感應(yīng)起電本質(zhì)：電荷從物感應(yīng)起電本質(zhì)：電荷從物體的一局部轉(zhuǎn)移到另一局體的一局部轉(zhuǎn)移到另一局部部規(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)同種電荷感應(yīng)起電：感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫作感應(yīng)起電。利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫作感應(yīng)起電。 靜電感應(yīng)：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，叫作靜電感應(yīng)。的現(xiàn)象，叫作靜電感應(yīng)。近異遠(yuǎn)同，等量異種近異遠(yuǎn)同，等量異種驗(yàn)

5、電器驗(yàn)電器兩金屬箔片因帶同種電荷相互排斥而張開兩金屬箔片因帶同種電荷相互排斥而張開工作原理：工作原理：【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】【三：接觸起電三：接觸起電】 一個(gè)物體帶電時(shí)，電荷之間會(huì)互相排斥。如果接觸另一個(gè)導(dǎo)體一個(gè)物體帶電時(shí)，電荷之間會(huì)互相排斥。如果接觸另一個(gè)導(dǎo)體電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到這個(gè)導(dǎo)體上，這種方式稱為接觸起電。電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到這個(gè)導(dǎo)體上，這種方式稱為接觸起電。 兩個(gè)完全一樣的帶電導(dǎo)體兩個(gè)完全一樣的帶電導(dǎo)體, ,接觸后再分開接觸后再分開, ,二者將原來(lái)二者將原來(lái)所帶電量的總和平均分配所帶電量的總和平均分配接觸后，再分開接觸后，再分開+Q-Q-Q本質(zhì)：本質(zhì)：電子從一個(gè)物體電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體到

6、另一個(gè)物體接觸后，再分開接觸后，再分開-3Q+QQ21Q21起電方式知識(shí)點(diǎn)2【典例【典例1 1】如下圖，一個(gè)帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一個(gè)】如下圖，一個(gè)帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一個(gè)金屬球金屬球A A靠近驗(yàn)電器上的金屬球靠近驗(yàn)電器上的金屬球B B時(shí)，驗(yàn)電器中金屬箔時(shí)，驗(yàn)電器中金屬箔片的張角減小，那么片的張角減小，那么 A A金屬球金屬球A A可能不帶電可能不帶電B B金屬球金屬球A A一定帶正電一定帶正電C C金屬球金屬球A A可能帶負(fù)電可能帶負(fù)電D D金屬球金屬球A A一定帶負(fù)電一定帶負(fù)電 AB+AC【解題關(guān)鍵】張角減小說(shuō)明有自由電子下移中和局部正電荷【解題關(guān)鍵】張角減小說(shuō)明有自由電子下移中和局部正電荷.

7、.【典例【典例2 2】如下圖】如下圖, ,兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體A A和和B,B,用一對(duì)絕緣柱支持用一對(duì)絕緣柱支持使它們彼此接觸。把一帶正電荷的物體使它們彼此接觸。把一帶正電荷的物體C C置于置于A A附近附近, ,貼在貼在A A、B B下部的金屬箔都張開下部的金屬箔都張開, ( ), ( )A.A.此時(shí)此時(shí)A A帶正電帶正電,B,B帶負(fù)電帶負(fù)電B.B.此時(shí)此時(shí)A A端帶負(fù)電端帶負(fù)電,B,B端帶正電端帶正電C.C.移去移去C,C,貼在貼在A A、B B下部的金屬箔都閉合下部的金屬箔都閉合D.D.先把先把A A和和B B分開分開, ,然后移去然后移去C,C,貼在貼在A A、B B下部的

8、金屬箔都閉合下部的金屬箔都閉合【解題指南解題指南】感應(yīng)起電感應(yīng)起電的規(guī)律是：近異遠(yuǎn)同，等量異種的規(guī)律是：近異遠(yuǎn)同，等量異種。BC三種起電方式比照總結(jié)：三種起電方式比照總結(jié)：接觸使物體接觸使物體帶電的現(xiàn)象帶電的現(xiàn)象摩擦使物體摩擦使物體帶電的現(xiàn)象帶電的現(xiàn)象不帶電不帶電導(dǎo)體在靠近導(dǎo)體在靠近帶帶電體時(shí)，電體時(shí)，近端帶異種近端帶異種電荷電荷,遠(yuǎn)端帶同種電遠(yuǎn)端帶同種電荷的現(xiàn)象荷的現(xiàn)象等量的異種等量的異種電荷電荷一樣金屬球平分一樣金屬球平分總電量總電量等量的異種電荷等量的異種電荷電子從一個(gè)電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體另一個(gè)物體本質(zhì)本質(zhì)規(guī)律規(guī)律現(xiàn)象現(xiàn)象感應(yīng)起電感應(yīng)起電接觸起電接觸起電摩擦起電摩擦起

9、電方式方式電子從物體的一電子從物體的一局部轉(zhuǎn)移到另一局部轉(zhuǎn)移到另一局部局部電子從一個(gè)電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體另一個(gè)物體知識(shí)點(diǎn)3電荷守恒定律傳統(tǒng)的表述：傳統(tǒng)的表述： 電荷既不能被創(chuàng)造電荷既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，它們只也不能被消滅，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體一個(gè)物體，或者從物體的一局部轉(zhuǎn)移到另一局的一局部轉(zhuǎn)移到另一局部。在轉(zhuǎn)移的過程中，部。在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的代數(shù)和不變。電荷的代數(shù)和不變?，F(xiàn)在的表述：現(xiàn)在的表述： 一個(gè)與外界沒有電荷一個(gè)與外界沒有電荷交換的交換的系統(tǒng)系統(tǒng)，電荷的代數(shù)電荷的代數(shù)和保持不變和保持不變1. 電荷的多少叫電荷量電荷的多少叫電荷量 符號(hào)符號(hào)Q q 單位單位庫(kù)侖庫(kù)侖C2. 元電荷元電荷 :電子的電荷量最小帶電單元電子的電荷量最小帶電單元e =1.610-19C 電荷量電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家家密立根密立根測(cè)得的測(cè)得的3. 電荷量是電荷量是不能連續(xù)變化不能連續(xù)變化的物理量的物理量知識(shí)點(diǎn)4元電荷4. 電子的電子的比荷比荷 1911301.6 101.76 10/0.91 1