2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第1講 電荷 電荷守恒定律課件 教科版選修3-1.ppt

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第一章靜電場(chǎng),第1講電荷電荷守恒定律,1.知道自然界中的兩種電荷及其相互作用的性質(zhì).2.知道使物體帶電的三種方式.3.掌握電荷守恒定律及元電荷的概念．,,目標(biāo)定位,二、電荷守恒定律,三、靜電感應(yīng)、感應(yīng)起電和驗(yàn)電器(或靜電計(jì)),對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾,,欄目索引,,一、兩種電荷摩擦起電及解釋,,,,1.自然界只存在種電荷，和.絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷叫做電荷，毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷叫做電荷.同種電荷相互，異種電荷相互.2.電荷量：的多少.在國(guó)際單位制中，電荷量的單位是，用字母C表示，1μC＝C,1nC＝C.3.元電荷：一個(gè)電子所帶電荷量的絕對(duì)值為C，它是電荷的最小單位.記作e＝C.(1)任何帶電體所帶電荷量都是元電荷的倍.(2)質(zhì)子和電子所帶電荷量與元電荷，但不能說(shuō)電子和質(zhì)子是元電荷.,,答案,一、兩種電荷摩擦起電及解釋,知識(shí)梳理,正電荷,負(fù)電荷,正,負(fù),排斥,吸引,電荷,庫(kù)侖,10－6,10－9,1.610－19,1.610－19,整數(shù),相等,兩,4.摩擦起電及解釋(1)摩擦起電：通過(guò)使物體帶電的方法.(2)電中性：原子核是由帶正電的和不帶電的組成；核外有帶負(fù)電的，正常狀態(tài)下，原子內(nèi)的總數(shù)等于原子核內(nèi)的總數(shù)，因而通常物體或者物體的任何一部分都不顯電性，稱之為電中性.(3)摩擦起電的解釋當(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r，一些束縛不緊的電子會(huì)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，于是得到電子的物體帶電，失去電子的物體則帶電.,,答案,摩擦,質(zhì)子,中子,電子,電子,質(zhì)子,負(fù),正,有人說(shuō)：一個(gè)帶電體所帶的電荷量為410－19C，你認(rèn)為他這種說(shuō)法正確嗎？為什么？,,答案,【深度思考】,答案不正確.任何帶電體所帶電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，而410－19C不是元電荷的整數(shù)倍，所以這種說(shuō)法不正確.,例1關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A.摩擦起電現(xiàn)象使本來(lái)沒(méi)有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了電子和質(zhì)子B.兩種不同材料的絕緣體相互摩擦后，同時(shí)帶上等量異種電荷C.摩擦起電，可能是因?yàn)槟Σ翆?dǎo)致質(zhì)子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體而形成的D.絲綢摩擦玻璃棒時(shí)，電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯正電,典例精析,,解析答案,返回,解析摩擦起電實(shí)質(zhì)是由于兩個(gè)物體的原子核對(duì)核外電子的約束能力不同，因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移，若一個(gè)物體失去電子，其質(zhì)子數(shù)就會(huì)比電子數(shù)多，我們說(shuō)它帶正電.若一個(gè)物體得到電子，其質(zhì)子數(shù)就會(huì)比電子數(shù)少，我們說(shuō)它帶負(fù)電.使物體帶電并不是創(chuàng)造出電荷.答案BD,,返回,內(nèi)容：電荷既不能，也不能，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到部分，也就是說(shuō)，在任何自然過(guò)程中，電荷的是守恒的.,,答案,知識(shí)梳理,被創(chuàng)造,被消滅,另一個(gè),另一,代數(shù)和,二、電荷守恒定律,帶等量異種電荷的兩小球接觸后都不帶電了，是電荷消失了嗎？此過(guò)程中電荷還守恒嗎？,,答案,【深度思考】,答案沒(méi)有消失，這是電荷的中和，是指兩個(gè)帶等量異種電荷的物體相互接觸時(shí)，由于正、負(fù)電荷間的相互吸引作用，電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，最后都達(dá)到電中性狀態(tài)的一個(gè)過(guò)程.電荷仍然守恒.,例2完全相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個(gè)完全相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B接觸后移開(kāi).(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？,典例精析,,解析答案,答案2∶3,(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？,,返回,解析答案,答案2∶1,總結(jié)提升,,返回,總結(jié)提升,,(1)接觸起電：帶電體接觸導(dǎo)體時(shí)，電荷轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體上，使導(dǎo)體帶上與帶電體相同性質(zhì)的電荷.(2)導(dǎo)體接觸帶電時(shí)電荷量的分配與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān)，當(dāng)兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體接觸后，電荷將平均分配，即最后兩個(gè)導(dǎo)體一定帶等量的同種電荷.(3)若兩個(gè)相同的金屬球帶同種電荷，接觸后電荷量先相加后均分；若帶異種電荷，接觸后電荷先中和再均分.,1.靜電感應(yīng)：當(dāng)一個(gè)帶電體靠近不帶電的導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶電荷，這種現(xiàn)象叫做感應(yīng).2.感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使導(dǎo)體帶電的方法.,,答案,三、靜電感應(yīng)、感應(yīng)起電和驗(yàn)電器(或靜電計(jì)),知識(shí)梳理,遠(yuǎn)離,異種,同種,靜電,3.驗(yàn)電器(或靜電計(jì))(1)驗(yàn)電器(或靜電計(jì))(如圖1)的金屬球、金屬桿和下面的兩個(gè)金屬箔片連成同一導(dǎo)體.,,答案,圖1,(2)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(kāi)，物體所帶電荷量越多，電荷轉(zhuǎn)移的越多，斥力越，張開(kāi)的角度也越.(3)當(dāng)帶電體靠近驗(yàn)電器的金屬球時(shí)，金屬箔片也會(huì)張開(kāi).因?yàn)閹щ婓w會(huì)使驗(yàn)電器的上端感應(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(kāi).,大,大,(1)帶正電的物體A與不帶電的物體B接觸，使物體B帶上了什么電荷？在這個(gè)過(guò)程中電荷是如何轉(zhuǎn)移的？,,答案,【深度思考】,答案正電荷在這個(gè)過(guò)程中，有電子從物體B轉(zhuǎn)移到物體A，物體B的電子減少，使物體B帶正電.,(2)如圖2所示，當(dāng)將帶正電荷的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間的吸引，枕形金屬導(dǎo)體中的自由電子向A端移動(dòng)，而正電荷不移動(dòng)，所以A端(近端)帶______電，B端帶______電.(填“正”或“負(fù)”),,答案,圖2,負(fù),正,A.把C移近導(dǎo)體A時(shí)，A、B上的金屬箔片都張開(kāi)B.把C移近導(dǎo)體A，先把A、B分開(kāi)，然后移去C，A、B上的金屬箔片仍張開(kāi)C.先把C移走，再把A、B分開(kāi)，A、B上的金屬箔片仍張開(kāi)D.先把A、B分開(kāi)，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開(kāi)，而B(niǎo)上的金屬箔片閉合,例3如圖3所示，A、B為相互接觸的用絕緣支柱支撐的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球，下列說(shuō)法正確的是(),典例精析,,解析答案,圖3,總結(jié)提升,解析雖然A、B起初都不帶電，但帶正電的導(dǎo)體C對(duì)A、B內(nèi)的電荷有力的作用，使A、B中的自由電子向左移動(dòng)，使得A端積累了負(fù)電荷，B端帶正電荷，其下部貼有的金屬箔片分別帶上了與A、B同種的電荷，所以金屬箔片都張開(kāi)，A正確.C只要一直在A、B附近，先把A、B分開(kāi)，A、B上的電荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍帶等量異種的感應(yīng)電荷，此時(shí)即使再移走C，A、B所帶電荷量也不變，金屬箔片仍張開(kāi)，B正確.但如果先移走C，A、B上的感應(yīng)電荷會(huì)馬上中和，不再帶電，所以箔片都不會(huì)張開(kāi)，C錯(cuò).先把A、B分開(kāi)，再移走C，A、B仍然帶電，但重新讓A、B接觸后，A、B上的感應(yīng)電荷會(huì)完全中和，金屬箔片都不會(huì)張開(kāi)，D錯(cuò).故選A、B.答案AB,,總結(jié)提升,總結(jié)提升,,(1)靜電感應(yīng)中，電中性導(dǎo)體在兩側(cè)同時(shí)感應(yīng)等量異種電荷，感應(yīng)的過(guò)程，就是導(dǎo)體內(nèi)電荷重新分布的過(guò)程.(2)接觸起電是由于電荷間作用使導(dǎo)體間的電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移.,例4使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開(kāi).下列各圖表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是(),,解析答案,解析把帶電金屬球移近不帶電的驗(yàn)電器，若金屬球帶正電荷，則將導(dǎo)體上的自由電子吸引上來(lái)，這樣驗(yàn)電器的上部將帶負(fù)電荷，箔片帶正電荷；若金屬球帶負(fù)電荷，則將導(dǎo)體上的自由電子排斥到最遠(yuǎn)端，這樣驗(yàn)電器的上部將帶正電荷，箔片帶負(fù)電荷.選項(xiàng)B正確.,B,返回,1．(摩擦起電及解釋)(多選)如圖4所示，如果天氣干燥，晚上脫毛衣時(shí)，會(huì)聽(tīng)到“噼啪”的響聲，還會(huì)看到電火花，關(guān)于這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．人身體上產(chǎn)生電流B．接觸帶電造成的C．摩擦起電造成的D．感應(yīng)起電造成的解析脫毛衣時(shí)由于摩擦起電，衣服間產(chǎn)生異種電荷，當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電火花，并伴有“噼啪”聲，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤．,,解析答案,對(duì)點(diǎn)檢測(cè),1,2,3,4,圖4,ABD,2.(電荷守恒定律的理解和應(yīng)用)有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量QA＝6.410－9C，QB＝－3.210－9C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過(guò)程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？,,解析答案,1,2,3,4,解析當(dāng)兩小球接觸時(shí)，帶電荷量少的負(fù)電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配.由于兩小球完全相同，剩余正電荷必均分，即接觸后兩小球帶電荷量,1,2,3,4,在接觸過(guò)程中，電子由B球轉(zhuǎn)移到A球，不僅將自身電荷中和，且繼續(xù)轉(zhuǎn)移，使B球帶QB′的正電，這樣，共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為ΔQB＝QB′－QB＝[1.610－9－(－3.210－9)]C＝4.810－9C.,答案電子由B球轉(zhuǎn)移到了A球，轉(zhuǎn)移了3.01010個(gè)電子,3．(對(duì)三種起電的理解)如圖5是伏打起電盤(pán)示意圖，其起電原理是()A．摩擦起電B．感應(yīng)起電C．接觸起電D．以上三種方式都不是解析導(dǎo)電夾板靠近帶電絕緣板并接地時(shí)，發(fā)生靜電感應(yīng)，使導(dǎo)電平板帶上負(fù)電荷，故選項(xiàng)B正確．,,解析答案,1,2,3,4,圖5,B,4.(驗(yàn)電器及其原理)如圖6所示，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒和驗(yàn)電器的金屬球接觸，使驗(yàn)電器的金屬箔片張開(kāi)，關(guān)于這一現(xiàn)象下列說(shuō)法正確的是(),,解析答案,圖6,A.兩片金屬箔片上帶異種電荷B.兩片金屬箔片上均帶負(fù)電荷C.箔片上有電子轉(zhuǎn)移到玻璃棒上D.將玻璃棒移走，則金屬箔片立即合在一起,解析自然界只存在兩種電荷，正電荷和負(fù)電荷.絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電，即缺少電子，若將其接觸驗(yàn)電器的金屬球，此時(shí)兩個(gè)箔片都帶正電荷；在此過(guò)程中，一部分電子會(huì)從驗(yàn)電器轉(zhuǎn)移到玻璃棒；移走玻璃棒時(shí)，箔片仍帶電，不會(huì)立即合在一起.選項(xiàng)C正確.,1,2,3,4,C,返回,本課結(jié)束,