湖南省長郡中學(xué)高中物理第一章第一節(jié)電荷及其守恒定律課件新人教版選修

1、電荷亦稱電，是實物的一種性質(zhì)。人們對電電荷亦稱電，是實物的一種性質(zhì)。人們對電的認識最初來自摩擦起電現(xiàn)象和自然界的雷電現(xiàn)的認識最初來自摩擦起電現(xiàn)象和自然界的雷電現(xiàn)象。例如，在公元象。例如，在公元3世紀，我國晉朝張華的世紀，我國晉朝張華的博物博物志志中就有記載：中就有記載：“今人梳頭，解著衣，有隨梳今人梳頭，解著衣，有隨梳解結(jié)，有光者，亦有咤聲。解結(jié)，有光者，亦有咤聲?！边@是世界上關(guān)于摩這是世界上關(guān)于摩擦起電引起閃光和噼啪之聲的較早記載。擦起電引起閃光和噼啪之聲的較早記載。公元前公元前600年左右，希臘人發(fā)現(xiàn)了摩擦過年左右，希臘人發(fā)現(xiàn)了摩擦過的琥珀吸引輕小物體的現(xiàn)象。的琥珀吸引輕小物體的現(xiàn)象。我國

2、學(xué)者王充我國學(xué)者王充論衡論衡中寫下中寫下“頓牟掇頓牟掇芥芥”指的用玳瑁的殼吸引輕小物體。指的用玳瑁的殼吸引輕小物體。電荷名字的由來：電荷名字的由來：16世紀，英國御醫(yī)吉爾伯特提出了電世紀，英國御醫(yī)吉爾伯特提出了電荷的概念。荷的概念。美國科學(xué)家富蘭美國科學(xué)家富蘭克林提出了正負電荷克林提出了正負電荷的概念。的概念。一、電荷一、電荷自然界中有幾種電荷？自然界中有幾種電荷？它們間的相互作用如何？它們間的相互作用如何？一、電荷一、電荷自然界中有幾種電荷？自然界中有幾種電荷？它們間的相互作用如何？它們間的相互作用如何？1. 兩種電荷兩種電荷一、電荷一、電荷自然界中有幾種電荷？自然界中有幾種電荷？它們間的相

3、互作用如何？它們間的相互作用如何？1. 兩種電荷兩種電荷 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負負電；電； 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正正電。電。一、電荷一、電荷自然界中有幾種電荷？自然界中有幾種電荷？它們間的相互作用如何？它們間的相互作用如何？1. 兩種電荷兩種電荷 用毛皮摩擦過的橡膠棒帶用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負負電；電； 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正正電。電。2. 兩種電荷間的相互作用兩種電荷間的相互作用一、電荷一、電荷自然界中有幾種電荷？自然界中有幾種電荷？它們間的相互作用如何？它們間的相互作用如何？1. 兩種電荷兩種電荷 用毛皮摩擦過的橡膠棒

4、帶用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負負電；電； 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正正電。電。2. 兩種電荷間的相互作用兩種電荷間的相互作用 同同種電荷相互種電荷相互排斥排斥； 異異種電荷相互種電荷相互吸引吸引。一、電荷一、電荷一、電荷一、電荷一般情況下物體不帶電，一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)部是否存在電荷？不帶電的物體內(nèi)部是否存在電荷？原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成質(zhì)子（正電）質(zhì)子（正電）中子（不帶電）中子（不帶電）原子核原子核核外電子核外電子原子原子（中性）（中性）原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成質(zhì)子（正電）質(zhì)子（正電）中子（不帶電）中子（不帶電）原子核原子核核外電子核外電子原子原子

5、（中性）（中性）原子核為什么穩(wěn)定？原子核為什么穩(wěn)定？原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成質(zhì)子（正電）質(zhì)子（正電）中子（不帶電）中子（不帶電）原子核原子核核外電子核外電子原子原子（中性）（中性）原子核為什么穩(wěn)定？原子核為什么穩(wěn)定？質(zhì)子和中子之間有強相互作用質(zhì)子和中子之間有強相互作用核力核力原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成質(zhì)子（正電）質(zhì)子（正電）中子（不帶電）中子（不帶電）原子核原子核核外電子核外電子原子原子（中性）（中性）原子核為什么穩(wěn)定？原子核為什么穩(wěn)定？質(zhì)子和中子之間有強相互作用質(zhì)子和中子之間有強相互作用核力核力核外電子核外電子原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成質(zhì)子（正電）質(zhì)子（正電）中子（不帶電）中子（不帶電）原子核原子核核外電子

6、核外電子原子原子（中性）（中性）原子核為什么穩(wěn)定？原子核為什么穩(wěn)定？質(zhì)子和中子之間有強相互作用質(zhì)子和中子之間有強相互作用核力核力核外電子核外電子離原子核較遠的電子容易受到外界的作離原子核較遠的電子容易受到外界的作用而脫離原子。用而脫離原子。使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：1. 摩擦起電摩擦起電使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：1. 摩擦起電摩擦起電實質(zhì)：實質(zhì)： 電子從一個物電子從一個物體體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個物到另一個物體上，得到電子帶體上，得到電子帶負電，失去電子帶負電，失去電子帶正電。正電。金屬導(dǎo)電機理：金屬導(dǎo)電機理：金屬內(nèi)有自由移動的電子金屬內(nèi)有自由

7、移動的電子自由電子自由電子每個正離子都在自己的平衡位每個正離子都在自己的平衡位置附近振動而不移動。置附近振動而不移動。金屬導(dǎo)電機理：金屬導(dǎo)電機理：金屬內(nèi)有自由移動的電子金屬內(nèi)有自由移動的電子自由電子自由電子使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：2. 感應(yīng)起電感應(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，可使把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可使 導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)。導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)。使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：2. 感應(yīng)起電感應(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，可使把電荷移近不帶電的導(dǎo)

8、體，可使 導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)。導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)。感應(yīng)起電：感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的 過程，叫做感應(yīng)起電。過程，叫做感應(yīng)起電。使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：2. 感應(yīng)起電感應(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，可使把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可使 導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)。導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)。感應(yīng)起電：感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的 過程，叫做感應(yīng)起電。過程，叫做感應(yīng)起電。實質(zhì)：實質(zhì)：電荷從物體的一部分電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一部分。到另一部分。接觸后接觸后再分開

9、再分開+Q+Q接觸后接觸后再分開再分開+Q-3Q使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：3. 接觸帶電接觸帶電實質(zhì)：電荷從一個物體實質(zhì)：電荷從一個物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個物體。到另一個物體。Q21Q21接觸后接觸后再分開再分開+Q+Q接觸后接觸后再分開再分開+Q-3Q使物體帶電的方法：使物體帶電的方法：3. 接觸帶電接觸帶電實質(zhì)：電荷從一個物體實質(zhì)：電荷從一個物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個物體。到另一個物體。分配規(guī)律：同種電荷分配規(guī)律：同種電荷平分；異種電荷先中平分；異種電荷先中和再平分。和再平分。Q21Q21接觸后接觸后再分開再分開+Q+Q接觸后接觸后再分開再分開+Q-3Q-Q-Q使物體帶電的方法：使物體帶電

10、的方法：3. 接觸帶電接觸帶電實質(zhì)：電荷從一個物體實質(zhì)：電荷從一個物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個物體。到另一個物體。分配規(guī)律：同種電荷分配規(guī)律：同種電荷平分；異種電荷先中平分；異種電荷先中和再平分。和再平分。Q21Q213.三種帶電方式三種帶電方式(1)摩擦起電：摩擦起電： (2)感應(yīng)起電：感應(yīng)起電： (3)接觸起電：接觸起電：3.三種帶電方式三種帶電方式(1)摩擦起電：摩擦起電： 正負電荷的分開和轉(zhuǎn)移正負電荷的分開和轉(zhuǎn)移 (2)感應(yīng)起電：感應(yīng)起電： 電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分(3)接觸起電：接觸起電： 電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體3

11、.三種帶電方式三種帶電方式問題：問題：1. 電荷的相互增強、減弱和中和現(xiàn)電荷的相互增強、減弱和中和現(xiàn)象，是否是電荷消失象，是否是電荷消失?2. 物體顯中性，是否是物體中沒有物體顯中性，是否是物體中沒有電荷電荷?3. 各種起電過程是否是創(chuàng)造了電荷各種起電過程是否是創(chuàng)造了電荷?1. 1. 起電的本質(zhì)起電的本質(zhì)二、電荷守恒定律二、電荷守恒定律1. 1. 起電的本質(zhì)起電的本質(zhì)無論是哪種起電方式，其本質(zhì)都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)是將正、負電荷分開，使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，移，實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷。電荷。二、電荷守恒定律二、電荷守恒定律表

12、述一：表述一：電荷既電荷既不能創(chuàng)造，不能創(chuàng)造，也也不能消滅，不能消滅，它只它只能從一個物體能從一個物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從物到另一個物體，或從物體的一部分體的一部分轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變。程中，系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變。2.2.電荷守恒定律電荷守恒定律2.2.電荷守恒定律電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。持不變

13、。電荷守恒定律又可表示為：電荷守恒定律又可表示為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。的代數(shù)和總是保持不變的。電荷量電荷量電荷的多少單位電荷的多少單位: 庫侖庫侖C最小電荷量：最小電荷量：電子所帶的電荷量電子所帶的電荷量電荷量電荷量電荷的多少單位電荷的多少單位: 庫侖庫侖C最小電荷量：最小電荷量：電子所帶的電荷量電子所帶的電荷量元電荷：元電荷：最小電荷量，用最小電荷量，用e表示表示電荷量電荷量電荷的多少單位電荷的多少單位: 庫侖庫侖C最小電荷量：最小電荷量：電子所帶的電荷量電子所帶的電荷量元電荷：元電荷：最小電荷量，用最小電荷量，用e表示

14、表示e=1.6010-19C電荷量電荷量電荷的多少單位電荷的多少單位: 庫侖庫侖C最小電荷量：最小電荷量：電子所帶的電荷量電子所帶的電荷量元電荷：元電荷：最小電荷量，用最小電荷量，用e表示表示所有帶電體的電荷量或者等于所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是或者是e的整數(shù)倍。故電荷量不能的整數(shù)倍。故電荷量不能連續(xù)變化連續(xù)變化e=1.6010-19C電荷量電荷量電荷的多少單位電荷的多少單位: 庫侖庫侖C最小電荷量：最小電荷量：電子所帶的電荷量電子所帶的電荷量元電荷：元電荷：最小電荷量，用最小電荷量，用e表示表示所有帶電體的電荷量或者等于所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是或者是e的整數(shù)倍。故電荷量不

15、能的整數(shù)倍。故電荷量不能連續(xù)變化連續(xù)變化e=1.6010-19C比荷：比荷：帶電體的電荷量與質(zhì)量的比帶電體的電荷量與質(zhì)量的比mq電荷量電荷量電荷的多少單位電荷的多少單位: 庫侖庫侖C美國物理學(xué)家密立根美國物理學(xué)家密立根(R.A.Millikan)從從1909到到1917年所做年所做的測量的測量 微小油滴上所帶電荷的微小油滴上所帶電荷的工作，即所謂油滴實驗，精確工作，即所謂油滴實驗，精確地測定了電子電荷的值，地測定了電子電荷的值，例例1 科學(xué)家在研究原子、原子核及基本科學(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

16、列論述正確的是：單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是：A. 把質(zhì)子或電子叫元電荷把質(zhì)子或電子叫元電荷B. 1.6010-19C的電量叫元電荷的電量叫元電荷C. 電子帶有最小的負電荷，其電量的絕電子帶有最小的負電荷，其電量的絕對值叫元電荷對值叫元電荷D. 質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對值叫元電荷對值叫元電荷答案答案 B、C、D例例1 科學(xué)家在研究原子、原子核及基本科學(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：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

17、元電荷把質(zhì)子或電子叫元電荷B. 1.6010-19C的電量叫元電荷的電量叫元電荷C. 電子帶有最小的負電荷，其電量的絕電子帶有最小的負電荷，其電量的絕對值叫元電荷對值叫元電荷D. 質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對值叫元電荷對值叫元電荷例例2 有有A、B、C三個塑料小球，三個塑料小球，A和和B，B和和C，C和和A間都是相互吸引的，如果間都是相互吸引的，如果A帶正電，則：帶正電，則：A. B、C球均帶負電球均帶負電B. B球帶負電，球帶負電，C球帶正電球帶正電C. B、C球中必有一個帶負電，而另一球中必有一個帶負電，而另一個不帶電個不帶電D. B、C球都不帶電球都

18、不帶電答案答案 C例例2 有有A、B、C三個塑料小球，三個塑料小球，A和和B，B和和C，C和和A間都是相互吸引的，如果間都是相互吸引的，如果A帶正電，則：帶正電，則：A. B、C球均帶負電球均帶負電B. B球帶負電，球帶負電，C球帶正電球帶正電C. B、C球中必有一個帶負電，而另一球中必有一個帶負電，而另一個不帶電個不帶電D. B、C球都不帶電球都不帶電課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1. 如圖所示，導(dǎo)體棒如圖所示，導(dǎo)體棒AB靠近帶正電的導(dǎo)靠近帶正電的導(dǎo)體體Q放置用手接觸放置用手接觸B端，移去手指再移去端，移去手指再移去Q，AB帶何種電荷帶何種電荷 _ 若手的接觸點改若手的接觸點改在在A端，情況又如何端，情況又如何_ 。課