高中物理 第一章 第1節(jié) 電荷及其守恒定律課件 新人教版選修3-1.ppt

《高中物理 第一章 第1節(jié) 電荷及其守恒定律課件 新人教版選修3-1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第一章 第1節(jié) 電荷及其守恒定律課件 新人教版選修3-1.ppt（36頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

,第一章 靜電場,第一節(jié) 電荷及其守恒定律,,第一章 靜電場,學(xué)習(xí)目標 1.通過摩擦起電和感應(yīng)起電的實驗過程，了解使物體帶電的方法，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認識物體帶電的本質(zhì)． 2．理解電荷守恒定律． 3．知道什么是元電荷，知道電荷量的概念及其單位，知道比荷的概念．,,第一章 靜電場,玻璃棒,橡膠棒,排斥,吸引,2．原子的組成 原子由_________________和核外電子組成，原子核由帶正電的_________________和不帶電的_________________組成，核外的電子帶_________________．通常原子內(nèi)正、負電荷的數(shù)量相同，故整個原子對外表現(xiàn)為電中性． 3．自由電子和離子 金屬中離原子核最遠的電子，往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，這種能自由活動的電子叫做____________,失去這種電子的原子便成了帶正電的離子．,原子核,質(zhì)子,中子,負電,自由電子,[想一想] 1.不帶電的物體內(nèi)部是否有電荷？ 提示：不帶電的物體內(nèi)有電荷，正負電荷電量相同，故對外不顯電性.,二、三種起電方式 1．摩擦起電：兩個物體互相摩擦?xí)r，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，于是原來呈電中性的物體由于得到電子而帶_______________，失去電子的物體則帶_________________． 2．感應(yīng)起電 (1)靜電感應(yīng)：當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或_________________帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶_______________電荷，遠離帶電體的一端帶_________________電荷的現(xiàn)象． (2)感應(yīng)起電：利用_____________使金屬導(dǎo)體帶電的過程．,負電,正電,遠離,異種,同種,靜電感應(yīng),3．接觸起電:不帶電的物體與帶電的物體接觸后會帶上電荷,這種使物體帶電的方式叫做_________________，兩個完全相同的物體接觸后，會使電荷量_________． [想一想] 2.采用感應(yīng)起電的方式能否使絕緣體帶電？ 提示：不能，絕緣體中幾乎沒有自由移動的電荷.,接觸起電,平分,三、電荷守恒定律及元電荷 1．電荷守恒定律的兩種表述方式 (1)電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體______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，電荷的總量保持_________． (2)一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的____________保持不變．,轉(zhuǎn)移,不變,代數(shù)和,2．元電荷 (1)電荷量：電荷的________叫電荷量，常用符號Q或q表示，其國際單位是___________(C)． (2)元電荷：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)_________和___________所帶的電荷量最小，且其他物體所帶電荷量是該電荷量的___________，這個最小的電荷量叫元電荷．用e表示，e＝____________C. (3)比荷：電子的電荷量e跟電子的質(zhì)量me之__________，叫做電子的比荷，其值為e/me＝1.76×1011 C/kg.,多少,庫侖,質(zhì)子,電子,整數(shù)倍,1.6×10－19,比,[判一判] 3.一個物體的帶電量可以是5.0×10－19 C嗎？ 提示：不可以，物體的帶電量只能是e的整數(shù)倍.,電荷間的相互作用規(guī)律及其應(yīng)用,1．電荷間有相互作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引．兩電荷間的相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上． 2．檢驗物體是否帶電的方法：(1)用待測物體去接近輕小物體,看它是否能吸引輕小物體；(2)讓待測物體接觸驗電器上的金屬球，根據(jù)金屬箔片是否張開來判斷待測物體是否帶電． 特別提醒：發(fā)生相互作用時未必都帶電，要注意帶電體不管帶電正負，都有吸引輕小物體的性質(zhì)．無論輕小物體是導(dǎo)體還是絕緣體，帶電體對其中的自由電子都有吸引力或排斥力．,下列判斷小球是否帶電的說法中正確的是( ) A．用一個帶電體靠近它，如果能夠吸引小球，則小球一定帶電 B．用一個帶電體靠近它，如果能夠排斥小球，則小球一定帶電 C．用驗電器的金屬球接觸它后，如果驗電器的金屬箔能改變角度，則小球一定帶電 D．如果小球能吸引小紙屑，則小球一定帶電 [思路探究] 兩物體相互吸引，是否得出物體帶異種電荷？,BD,[解析] 用一個帶電體靠近它，如果能夠吸引小球，小球可能帶異種電荷，也可能不帶電；如果能夠排斥小球，則小球一定帶同種電荷．用驗電器的金屬球接觸它時，還需知道驗電器金屬球的帶電情況才能予以判斷．帶電小球能吸引輕小物體是帶電體的性質(zhì)．故選BD.,兩物體相互吸引，不一定都帶電，但兩物體相互排斥，一定帶同種電荷．,1. 如圖所示，a、b、c、d為四個帶電小球，兩球之間的作用分別為a吸d、c斥a、b斥c、d吸b，則( ) A．僅有兩個小球帶同種電荷 B．僅有三個小球帶同種電荷 C．c、d小球帶同種電荷 D．c、d小球帶異種電荷 解析：由d吸a、d吸b可知，a與b帶同種電荷，且與d帶異種電荷；由c斥a、c斥b可知，c與a、b帶同種電荷，所以c與d帶異種電荷，A、C錯誤，B、D正確．故選BD.,BD,三種起電方式,1．感應(yīng)起電的操作方法 (1)操作方法Ⅰ ① 使帶電體C(假設(shè)帶正電)靠近相互接觸的兩導(dǎo)體A、B，A為近端，如圖所示． ②保持C不動，用絕緣工具分開A、B. ③移走C，則A帶負電，B帶正電．,(2)操作方法Ⅱ(如圖所示) ①將一個帶電體A靠近導(dǎo)體球B. ②用手接觸一下導(dǎo)體球B(相當(dāng)于將B球接地)，再將手拿開． ③移去帶電體A，則這時B帶上了和帶電體A異號的電荷．,2．三種起電方式的比較,兩不同絕緣體摩擦?xí)r,導(dǎo)體靠近帶電體時,導(dǎo)體與帶電導(dǎo)體接觸時,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，且電性與原帶電體“近異遠同”,導(dǎo)體上帶上與帶電體相同電性的電荷,原子核對電子束縛力弱的物體失去電子，強的得到電子,導(dǎo)體中的自由電子在電荷間力的作用下，從物體的一端轉(zhuǎn)移到另一端,在電荷間力的作用下，自由電子從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體,均為電子在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移,特別提醒：(1)在起電過程中轉(zhuǎn)移的是自由電子，正電荷不能定向移動． (2)摩擦起電發(fā)生在兩個不同的絕緣體之間，感應(yīng)起電只適用于導(dǎo)體．,(2014·鄭州四中高二檢測)如圖所示，將用毛皮摩擦過的帶負電橡膠棒，移近或接觸兩個不帶電的導(dǎo)體球，開始時兩導(dǎo)體球互相接觸且對地絕緣，下列說法正確的是( ) A．毛皮與橡膠棒摩擦?xí)r，橡膠棒上的正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮 B．橡膠棒移近甲球，甲球帶正電，乙球帶負電，移走橡膠棒,兩球都不再帶電 C．橡膠棒移近甲球，甲球帶正電，乙球帶負電，分開兩球再移開橡膠棒，甲球帶正電，乙球帶負電 D．橡膠棒與甲球接觸一下移開，再分開兩球，甲球帶負電，乙球帶正電,BC,[思路探究] ①利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程是什么? ②金屬導(dǎo)體的遠端、近端各帶什么電？ [解析] 橡膠棒與毛皮摩擦?xí)r，是毛皮上的電子轉(zhuǎn)移到橡膠 棒，而使橡膠棒帶負電，A錯誤；橡膠棒靠近甲球時，發(fā)生感應(yīng)起電，甲球帶正電，乙球帶負電，移走棒后，兩球上的電荷中和，都不帶電，若先移開兩球再移走棒，兩球上的電荷不能中和，甲、乙兩球仍帶電，故B、C正確．橡膠棒與甲球接觸，是接觸起電，兩球都帶上負電荷，分開兩球，仍都帶負電，D錯誤．故選BC.,對每一種起電方法要理解起電過程，如感應(yīng)起電是由于外來電荷(電場)的作用使某導(dǎo)體內(nèi)電荷重新分布，接觸起電是由于電荷間作用使兩導(dǎo)體間電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移．,2．例題2中，若先把甲球接地后斷開，再移走橡膠棒，甲、乙兩球帶電情況如何？ 解析：若先把甲球接地，則遠端變?yōu)榇蟮兀仪蜃鳛榻藥险?，再斷開與地連接再移走橡膠棒，則甲、乙兩球都帶上正電荷． 答案：均帶正電,對電荷守恒定律的理解,1．摩擦起電與感應(yīng)起電及接觸起電，均符合電荷守恒定律. 2．物體帶電的實質(zhì) 使物體帶電不是創(chuàng)造了電荷，使物體不帶電也不是消滅了電荷．物體帶電的實質(zhì)是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物體間電荷的重新分配．,特別提醒：中和現(xiàn)象是正、負電荷的結(jié)合過程，正、負電荷并沒有消失；正、負電子湮滅時，正、負電荷消失．,半徑相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個半徑相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B接觸后移開． (1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？ (2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？ [思路探究] (1)不帶電小球C與A接觸后，A、C電量如何分 配？(2)帶電小球A、B所帶電性是否相同？,[答案] (1)2∶3 (2)2∶1,(1)相同的金屬球帶同種電荷時，接觸時總電荷量平分． (2)相同的金屬球帶異種電荷時，接觸時電荷中和后將剩余電荷平分．,3．原來甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電 1.6×10－15C，丙物體帶電荷量的大小為8×10－16C.則對于最 后乙、丙兩物體的帶電情況下列說法中正確的是( ) A．乙物體一定帶有負電荷8×10－16C B．乙物體可能帶有負電荷2.4×10－15C C．丙物體一定帶有正電荷8×10－16C D．丙物體一定帶有負電荷8×10－16C,AD,解析：甲、乙相互摩擦后，甲、乙?guī)У攘慨惙N電荷，由于甲物體帶正電1.6×10－15C，則乙必帶負電1.6×10－15C；乙與丙物體接觸后，電荷平分，故乙、丙兩物體各帶負電荷8×10－16C，故選項AD正確．,易錯易混——對元電荷概念理解不清而出錯 [范例] 下列關(guān)于元電荷的說法中正確的是( ) A．元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身 B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍 C．元電荷的值通常取e＝1.60×10－19C D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用實驗測得的,BCD,[錯因分析] 本題易錯選A,原因是對元電荷的概念理解不清,將元電荷與電子和質(zhì)子混淆． [解析] 本題考查了有關(guān)物理學(xué)史和對元電荷的理解,實驗得 出，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，電荷是不能連續(xù)變化的物理量，電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根測得的,由以上可知答案為B、C、D.,[真知灼見] 元電荷是最小電荷量，通常取e＝1.6×10－19 C,而電子和質(zhì)子是實物粒子，電子和質(zhì)子的電荷量為元電荷，所有帶電體的電荷量都等于元電荷的整數(shù)倍．,