高二物理人教版選修3-1課件 《電荷及其守恒定律》2

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歡迎進入物理課堂 1 1電荷及其守恒定律 新課標高中物理選修3 1 第一章靜電場 初中學過自然界有幾種電荷 它們間的相互作用如何 電荷的多少用什么表示 一般情況下物體不帶電 不帶電的物體內是否存在電荷 如何使物體帶電 摩擦起電的實質是什么 自然界只存在兩種電荷 同種電荷互相排斥 異種電荷相互吸引 電荷的多少是用電荷量來表示 不帶電的物體內存在電荷 且存在等量正 負電荷 在物體內中和 對外不顯電性 用摩擦的方法可以使物體帶電 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電 用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電 一個物體失去一些電子而帶正電 另一個物體得到這些電子而帶負電 一 電荷 電荷是一種物質屬性 1 自然界中有兩種電荷 1 正電荷 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 2 負電荷 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 原子的構成 原子 原子核 核外電子 質子 中子 正電 不帶電 核外電子 離原子核較遠的電子容易受到外界的作用而脫離原子 物質的微觀結構是怎樣的 摩擦起電的原因是什么 摩擦時電子從一個物體轉移到另一個物體上 得到電子 帶負電失去電子 帶正電 中性 負電 正電 金屬導電機理 金屬內有自由移動的電子 自由電子 正離子在自己的平衡位置附近振動而不移動 靜電感應 近異 遠同 2 感應起電 2 感應起電 利用靜電感應使物體帶電 叫做感應起電 規(guī)律 近端感應異種電荷 遠端感應同種電荷 1 靜電感應 把電荷移近不帶電的導體 可以使導體帶電的現(xiàn)象 叫做靜電感應 3 接觸帶電 電荷從一個物體轉移到另一個物體 兩個完全相同的帶電導體 接觸后再分開 二者將原來所帶電量的總和平均分配 1 三種起電方法 二 電荷守恒定律 起電的本質 摩擦起電 感應起電 接觸起電 無論是哪種起電方式 其本質都是將正 負電荷分開 使電荷發(fā)生轉移 并不是創(chuàng)造電荷 表述一 電荷既不能創(chuàng)造 也不能消滅 它只能從一個物體轉移到另一個物體 或從物體的一部分轉移到另一部分 在轉移的過程中 系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變 表述二 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 二 電荷守恒定律 1 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)值最早是由哪位物理學家測定的 2 什么是元電荷 一個電子就是一個元電荷嗎 4 什么是比荷 電子的比荷是多少 電荷量 電荷的多少 簡稱電量 單位 庫侖C 元電荷的值 一個電子所帶電量為元電荷 帶電體的電荷量與質量的比值叫做比荷 美國科學家密立根 比較電荷帶電的多少 要比較的是其電荷量的絕對值電荷量的正負不表示電荷量的大小 只代表電荷的性質 所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍 靜電計 指針式驗電器 驗電器 靜電計中金屬桿下部的水平軸上裝有金屬指針 指針可以繞水平軸靈活轉動 外面圓筒的底部有接線柱 而在驗電器中金屬桿的下部懸掛著兩片金箔 靜電計的外殼一定是金屬的 金屬外殼與內部的金屬桿及金屬指針構成了一個特殊的電容器 它在靜電計工作時起著重要的作用 而驗電器外殼的主要作用是為了避免氣流的影響 它一般是用玻璃制作的 驗電器與靜電計在結構上的不同 驗電器 思考 是否只有當帶電體與導體棒的上端直接接觸時 金屬箔片才開始張開 解釋看到的現(xiàn)象 驗電器的主要作用有 1 檢驗導體是否帶電 2 檢驗導體所帶電性 驗電器與靜電計在作用上的不同 靜電計也稱作指針式驗電器 這說明它完全具備驗電器的各種作用 由于靜電計的特殊結構 使得它又具備驗電器不能替代的某些作用 1 定量測量兩導體間的電勢差 2 定量測量某導體的電勢 小結 1 自然界存在兩者電荷 1 正電荷 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 2 負電荷 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷2 使物體帶電的方式帶電方式 1 摩擦起電 2 感應起電 近異遠同 3 接觸起電3 電荷守恒定律 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 1 使一個物體帶電的方式有三種 它們是 和 在這三種方式中 電荷既沒有被創(chuàng)造 也沒有被消滅 只是從一個物體轉移到另一個物體 或者從物體的一部分移到另一部分 而且電荷的總量不變 這個結論也被稱之為定律 2 將不帶電的導體A和帶有負電荷的導體B接觸后 在導體A中的質子數(shù) A 增加B 減少C 不變D 先增加后減少 3 在原子物理中 常用元電荷作為電量的單位 元電荷的電量為 一個電子的電量為 一個質子的電量為 任何帶電粒子 所帶電量或者等于電子或質子的電量 或者是它們電量的 最早測出元電荷的數(shù)值的是美國物理學家 這位科學家還測出了電子電量和質量的比值 叫做電子的 4 科學家在研究原子 原子核及基本粒子時 為了方便 常常用元電荷作為電量的單位 關于元電荷 下列論述正確的是 A 把質子或電子叫元電荷 B 1 60 10 19C的電量叫元電荷 C 電子帶有最小的負電荷 其電量的絕對值叫元電荷 D 質子帶有最小的正電荷 其電量的絕對值叫元電荷 5 把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下 再分開一段距離 發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥 則A B兩球原來的帶電情況可能是 A 帶有等量異種電荷B 帶有等量同種電荷C 帶有不等量異種電荷D 一個帶電 另一個不帶電 6 有A B C三個塑料小球 A和B B和C C和A間都是相互吸引的 如果A帶正電 則 A B C球均帶負電B B球帶負電 C球帶正電C B C球中必有一個帶負電 而另一個不帶電D B C球都不帶電 A 導體B帶負電 B 導體B左端出現(xiàn)負電荷 右端出現(xiàn)正電荷 并且電荷量大小相等 C 若A不動 將B沿圖中虛線分開 則左邊的電荷量小于右邊的電荷量 D 若A B接觸一下 A B金屬體所帶總電荷量保持不變 A B 7 如圖所示 A B是被絕緣支架分別架 起的金屬球 并相隔一定距離 其中A帶正電 B不帶電 則以下說法中正確的是 8 圖7中A B是兩個不帶電的相同的絕緣金屬球 它們靠近帶正電荷的金球C 在下列情況中 判斷A B兩球的帶電情況 1 A B接觸后分開 再移去C 則A B 2 A B接觸 先移去C后 再把AB分開 則A B 3 A B接觸 用手指瞬間接觸B后再移去C 則A B 正電 負電 不帶電 不帶電 負電 負電 9 如圖所示 導體棒AB靠近帶正電的導體Q放置 用手接觸B端 移去手指再移去Q AB帶何種電荷 若手的接觸點改在A端 情況又如何 負電荷 負電荷 A B Q 10 用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒 靠近不帶電驗電器的金屬小球a 然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開橡膠棒 這時驗電器小球A和金箔b的帶電情況是 A a帶正電 b帶負電B a帶負電 b帶正電C a b均帶正電D a b均帶負電E a b均不帶電 11 某人做靜電感應實驗 有下列步驟及結論 把不帶電的絕緣導體球甲移近帶負電的絕緣導體球乙 但甲 乙兩球不接觸 用手指摸甲球 手指移開 移開乙球 甲球帶正電 甲球不帶電 下列操作過程和所得結論正確的有 A B C D 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全