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

1、電荷1自主預(yù)習(xí)一、電荷及起電方式1.兩種電荷(1)電荷的分類正電荷：和用絲綢摩擦過的_所帶的電荷性質(zhì)一樣的電荷.負(fù)電荷：和用毛皮摩擦過的_ 所帶的電荷性質(zhì)一樣的電荷.(2)電荷的性質(zhì)：同號(hào)電荷相互_,異號(hào)電荷相互_ ；且?guī)щ婓w有_的性質(zhì).玻璃棒橡膠棒排斥吸引吸引輕小物體2.摩擦起電：兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r,_從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,原來呈電中性的物體由于_電子而帶負(fù)電,_電子的物體則帶正電.電子得到丟失3.感應(yīng)起電(1)自由電子：金屬中離原子核_的能脫離原子核的束縛而在金屬中_的電子.(2)靜電感應(yīng)：當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),由于電荷間相互_,導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電

2、體的一端帶_電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶_電荷的現(xiàn)象.(3)感應(yīng)起電：利用_使金屬導(dǎo)體帶電的過程.較遠(yuǎn)自由活動(dòng)吸引或排斥異種同種靜電感應(yīng)二、電荷守恒定律1.表述一：電荷既不會(huì)_,也不會(huì)_ ,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到_,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到_；在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的_保持不變.2.表述二：一個(gè)與外界沒有_交換的系統(tǒng),電荷的_保持不變.創(chuàng)生消滅另一個(gè)物體另一部分總量電荷代數(shù)和三、元電荷1.電荷量：電荷的_叫電荷量.國際單位是庫侖,簡稱庫,用 _表示.2.元電荷：_的電荷量叫做元電荷,用e表示.e_.最早由美國物理學(xué)家_測得.3.電荷量的不連續(xù)性：所有帶電體的電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍,這就是說

3、電荷量是不能_的物理量.4.電子的比荷：電子的_與電子的質(zhì)量me之比.多少C最小1.610-19C密立根連續(xù)變化電荷量e2知識(shí)點(diǎn)一 起電的三種方式16世紀(jì),英國御醫(yī)吉爾伯特提出了電荷的概念.公元前600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.美國科學(xué)家富蘭克林提出了正負(fù)電荷的概念.活動(dòng)探究1：用在頭上摩擦過的梳子去靠近碎紙屑或頭發(fā),發(fā)生什么現(xiàn)象？這能說明什么問題？摩擦過的梳子能吸引紙屑,說明了梳子帶電（一）摩擦起電活動(dòng)探究2：由以上實(shí)驗(yàn)可知物體之間相互摩擦可以使物體帶電,那么摩擦起電的實(shí)質(zhì)是什么？摩擦起電的實(shí)質(zhì)：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,于是原來電

4、中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電,失去電子的物體則帶正電.動(dòng)畫演示（二）感應(yīng)起電活動(dòng)探究3：什么是自由電子,金屬導(dǎo)電的原因是什么？金屬中離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中自由移動(dòng),這種電子叫做自由電子每個(gè)正離子都在自己的平衡位置上振動(dòng)而不移動(dòng),自由電子穿梭其中,使金屬成為導(dǎo)體金屬模型活動(dòng)探究4：使一個(gè)帶正電的小球靠近帶有金屬箔片的枕形金屬導(dǎo)體,觀察金屬箔片會(huì)有什么變化,如何使A、B帶電？帶何種電荷？（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(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷（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)再分開（三）接觸

5、起電把帶電體與中性導(dǎo)體接觸,可以使中性導(dǎo)體帶電的過程,叫做接觸起電結(jié)論：兩個(gè)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三種起電方式的比較摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷導(dǎo)體帶上與帶電體同性的電荷原因不同物質(zhì)對(duì)電子的束縛能力不同.束縛能力強(qiáng)的得電子,帶負(fù)電；束縛能力弱的失電子,帶正電電子在電荷間相互作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移,近端帶異種電荷,遠(yuǎn)端帶同種電荷在電荷間相互作用下,電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上實(shí)質(zhì)電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移說明無論哪種起電方式,發(fā)生轉(zhuǎn)移的都是電子,正電荷不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移.感應(yīng)起電的判斷方法1.當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),

6、導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷,如圖甲所示.2.導(dǎo)體接地時(shí),該導(dǎo)體與地球可視為一個(gè)導(dǎo)體,而且該導(dǎo)體可視為近端導(dǎo)體,帶異種電荷,地球就成為遠(yuǎn)端導(dǎo)體,帶同種電荷,如圖乙、丙所示.注意：用手摸一下導(dǎo)體,再移開手指,相當(dāng)于先把導(dǎo)體接地,然后再與大地?cái)嚅_.例1.某輕小物體能夠被用絲綢摩擦過的的玻璃棒吸引,也能被用毛皮摩擦過的橡膠棒吸引.那么該輕小物體的帶電情況是（ ） A.帶正電B.不帶電 C.帶負(fù)電 D.都有可能B例2.摩擦起電和感應(yīng)起電都能使物體帶電,關(guān)于這兩種帶電過程,下列說法正確的（ ）A摩擦起電和感應(yīng)起電都是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體的過程B摩擦起電和感應(yīng)起電都

7、是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部 分的過程C摩擦起電是電荷從相互摩擦的一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體的過程D感應(yīng)起電是電荷在兩個(gè)不接觸的物體間的轉(zhuǎn)移過程C總結(jié)：(1)摩擦起電適用于絕緣體,感應(yīng)起電、接觸起電適用于導(dǎo)體.(2)無論哪種起電方式,發(fā)生轉(zhuǎn)移的都是電子,正電荷不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移.例3.關(guān)于元電荷的解釋,下列說法正確的是（ ）元電荷就是電子 元電荷跟電子所帶的電荷量相等 基本電荷就是質(zhì)子 物體所帶的電荷只能是元電荷的整數(shù)倍A. B. C. D.D例4.(多選)有一個(gè)質(zhì)量很小的小球A,用絕緣細(xì)線懸掛著,當(dāng)用毛皮摩擦過的橡膠棒B靠近它時(shí),看到它們先互相吸引,接觸后又互相排斥,則下列說法正確的是()

8、 A.接觸前,A,B一定帶異種電荷B.接觸前,A,B可能帶異種電荷 C.接觸前,A球一定不帶任何凈電荷D.接觸后,A球一定帶負(fù)電荷BD例5.如圖所示,A、B為相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體,起始它們不帶電,在它們的下部貼有金屬箔片,C是帶正電的小球,下列說法中正確的是（ ）A.把C移近導(dǎo)體A時(shí),A帶負(fù)電、B帶正電B.把C移近導(dǎo)體A,先把A、B分開,然后移去C,A、B上的金屬箔片仍張開C.先把C移走,再把A、B分開,A上的金屬箔片仍張開D.先把C移近導(dǎo)體A,用手接觸B后,再把C移走,則A、B箔片均閉合AB1.驗(yàn)電器是檢驗(yàn)物體是否帶電荷和估測物體帶電多少的儀器2.工作原理：同種電荷相互排斥驗(yàn)電

9、器2知識(shí)點(diǎn)二 驗(yàn)電器原理及使用驗(yàn)電器的兩種應(yīng)用方式及原理(1)帶電體接觸驗(yàn)電器：當(dāng)帶電的物體與驗(yàn)電器上面的金屬球接觸時(shí),有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上,與金屬球相連的兩個(gè)金屬箔片帶上同種電荷,因相互排斥而張開.如圖甲(2)帶電體靠近驗(yàn)電器：當(dāng)帶電體靠近驗(yàn)電器的金屬球時(shí),帶電體會(huì)使驗(yàn)電器的金屬球感應(yīng)出異種電荷,而金屬箔片上會(huì)感應(yīng)出同種電荷(感應(yīng)起電),兩箔片在斥力作用下張開,如圖乙.例6.絕緣細(xì)線上端固定,下端掛一輕質(zhì)小球a,a的表面鍍有鋁膜；在a近旁放一金屬球b,開始時(shí), a、b都不帶電,如圖所示,現(xiàn)使b帶電,則（ ）A.b將吸引a,吸住后不放開 B.b先吸引a,接觸后又把a(bǔ)排斥開 C.a、b之間

10、不發(fā)生相互作用 D.b立即把a(bǔ)排斥開B2知識(shí)點(diǎn)三 電荷守恒定律 電荷既不會(huì)創(chuàng)生,也不會(huì)消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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,電荷總量保持不變.因此,電荷守恒定律又可表示為：一個(gè)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.大量事實(shí)表明注意： 電荷守恒定律是物理學(xué)的基本定律之一.它指出,對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng),不論發(fā)生什么變化,其中所有電荷的代數(shù)和永遠(yuǎn)保持不變.電荷守恒定律表明,如果某一區(qū)域中的電荷增加或減少了,那么必定有等量的電荷進(jìn)入或離開該區(qū)域；如果在一個(gè)物理過程中產(chǎn)生或消失了某種符號(hào)的電荷,那么必定有等量的異號(hào)電荷同時(shí)產(chǎn)生或消失. 重點(diǎn)歸

11、納1.完全相同的導(dǎo)體球接觸起電時(shí)電荷量分配原則用帶電荷量為Q1的金屬球與帶電荷量為Q2的金屬球接觸,若兩球帶同種電荷,則每個(gè)小球所帶的電荷量為總電荷量的一半.若兩球帶異種電荷,則先中和相同量的異號(hào)電荷,然后平分剩余電荷,電性與所帶電荷量多的金屬球相同.2.“中性”與“中和”的理解(1)中性：物體內(nèi)有電荷存在,但正、負(fù)電荷的絕對(duì)值相等,對(duì)外不顯電性.(2)中和：兩個(gè)帶有等量異種電荷的帶電體相遇達(dá)到電中性的過程.元電荷例7.目前普遍認(rèn)為,原子核中的質(zhì)子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成的,u夸克帶電荷量為2/3e,d夸克帶電荷量為1/3e,e為元電荷.下列論斷中可能正確的是( )A質(zhì)子由1個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成,中子由1個(gè)u夸克和2個(gè)d夸克組成B質(zhì)子由2個(gè)u夸克和1個(gè)d夸克組成,中子由1個(gè)u夸克和2個(gè)d夸克組成C質(zhì)子由1個(gè)u夸克和2個(gè)d夸克組成,中子由2個(gè)u