2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第9章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用第1節(jié)電荷課件

1、第一章 靜電場(chǎng)的基本規(guī)律一 靜電場(chǎng) 相對(duì)于觀察者(慣性系)為靜止的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng).二 描述電場(chǎng)的兩個(gè)重要物理量 電場(chǎng)強(qiáng)度:是空間位置的函數(shù)(矢量點(diǎn)函數(shù)) 電勢(shì)(位)：是空間位置的函數(shù)(標(biāo)量點(diǎn)函數(shù))三 描述靜電場(chǎng)性質(zhì)的基本規(guī)律 場(chǎng)強(qiáng)疊加原理: 場(chǎng)具有疊加性 高斯定理： 靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)(有源性) 環(huán)路定理： 靜電場(chǎng)是有勢(shì)場(chǎng)(有勢(shì)性)1.1 電荷 用絲綢或毛皮摩擦過(guò)的玻璃棒、硬橡膠棒、石英等能吸引其它輕小物體,這表明它們?cè)谀Σ梁筮M(jìn)入一種特別的狀態(tài).這種狀態(tài)叫做帶電狀態(tài),處于這種狀態(tài)的物體叫做帶電體,并說(shuō)它們帶有電荷. 電荷是物質(zhì)的一種基本屬性自然界中的電荷只有兩種用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷為正電

2、荷用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷為負(fù)電荷物體為何會(huì)帶電?由物質(zhì)的組成（結(jié)構(gòu)）得到解釋.注意幾個(gè)概念的區(qū)別和聯(lián)系帶電體電荷電量二 電荷的基本性質(zhì) 自然界中只有兩種電荷（正電荷、負(fù)電荷）,它是物質(zhì)對(duì)稱性的一種表現(xiàn)形式. 一切物體所帶的電荷都是分立的,是以一個(gè)一個(gè)不連續(xù)的量值出現(xiàn)的,這種現(xiàn)象叫做電荷的量子化. 物體所帶電荷都是基元電荷的整數(shù)倍.基元電荷就是一個(gè)電子所帶的電荷,用e表示,且 e=1.602*10-19庫(kù)侖. 注意:基元電荷太小,宏觀帶電物體所帶基元電荷的數(shù)目非常巨大,故在經(jīng)典電磁學(xué)范圍內(nèi),不考慮電荷的量子化,而把宏觀帶電物體所帶電荷視為連續(xù)分布.1、對(duì)偶性2、量子性3、電荷之間有相互

3、作用 同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.當(dāng)異種電荷在一起時(shí),它們的效應(yīng)有互相抵消的作用.正負(fù)電荷完全抵消的狀態(tài)叫中和.4、電荷守恒定律 電荷既不能產(chǎn)生,也不能消失,只是由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.或表述為:在一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi),正負(fù)電荷的代數(shù)和在任何物理過(guò)程中始終保持不變.摩擦起電:是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體;感應(yīng)起電:將中性物體上的正、負(fù)電荷分開(kāi).5、電荷的運(yùn)動(dòng)不變性 大量實(shí)驗(yàn)表明,電荷的電荷量與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),具有相對(duì)論不變性.例如加速器對(duì)電子或質(zhì)子加速時(shí),隨著粒子速度的變化,它們的質(zhì)量會(huì)有明顯變化,但其電荷量沒(méi)有任何變化的痕跡 .三

4、 物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)理論（說(shuō)明物體帶電的原因） 質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)相等 在某種外因作用下,比如摩擦,使得物體或物體的一部分上的電子數(shù)多于質(zhì)子數(shù),這時(shí)物體帶負(fù)電,反之,物體帶正電. 物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)不同將呈現(xiàn)不同的導(dǎo)電性能,根據(jù)導(dǎo)電性能的不同可把物體分成三種.四 導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體（電介質(zhì)） 1、導(dǎo)體 允許電荷通過(guò)的物體. 金屬 電解液 被電離的氣體 2、絕緣體（電介質(zhì)） 不允許電荷通過(guò)的物體. 絕緣體中的電子為束縛電荷,導(dǎo)電性極差.但絕緣體不是絕對(duì)的,在強(qiáng)大的外界電力作用下,絕緣體中的束縛電子可能擺脫束縛變?yōu)樽杂呻娮?從而絕緣體變成導(dǎo)體,這稱為電介質(zhì)的擊穿.如:未被電離的干燥氣體是絕緣體,被電離后便成導(dǎo)體.3、半導(dǎo)體 導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物體. 半導(dǎo)體是一種非常特殊的材料,在近代電子技術(shù)中起著重要作用,這主要是因?yàn)榘雽?dǎo)體有幾種特殊效應(yīng) . 半導(dǎo)體中參與導(dǎo)電的載流子為自由電子和帶正電的空穴. 摻雜效應(yīng):摻入少量雜質(zhì),可以大大改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能