1.1电荷及电荷守恒定律

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1.1电荷及其守恒定律(10张PPT)

1.1电荷及其守恒定律(10张PPT)

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解释看到的现象
B


A.导体B带负电; B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并 且电荷量大小相等; C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷 量小于右边的电荷量; D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量 保持不变.
3、如图所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q 放置.用手接触B端,移去手指再移去Q, 负电荷 AB带何种电荷 __________ .若手的接触点 改在A端,情况又如何___________ 。 负电荷
(一)电荷:电荷是一种物质属性
1、自然界中只存在两种电荷
(1)正电荷:与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 (2)负电荷:与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2、电荷的作用规律: 同电相斥,异电相吸;且带电体有吸引轻小物体的性质。
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3.物质组成的微观结构解释:
原子的构成: 原子 (中性) 核外电子: (正电) 原子核 核外电子 (负电) 质子 (正电) 中子 (不带电)
静电计(指针式Βιβλιοθήκη 电器)验电器静电感应微观解释:
金属导电机理: 金属内有自由移动的电子 自由电子 正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。
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1.1电荷及其守恒定律

1.1电荷及其守恒定律

回顾:
1.三种起电方法
摩擦起电、感应起电、接触起电
2.起电的本质
无论是哪种起电方式,其本质 都是将正、负电荷分开,使电荷 发生转移,并不是创造电荷.
二、电荷守恒定律:
表述一: 电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一 个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分 转移到另一部分,在转移的过程中,系统的电 荷总数保持不变.
规律:近端感应异种电荷,
远端感应等量同种电荷
验电器感应起电的解释
电荷在验电 器的不同部分间 转移,使金属小 球和箔片都带上 了等量异号电荷, 使箔片张开 。
闪电是如何形成的?
富兰克 林统一 天电、 地电
闪电现象解释
剧烈的气流运动使云层 相互摩擦,摩擦导致云层 间异种电荷大量积聚(摩 擦起电)。靠近地面云层 中电荷的大量积聚,会使 地面因静电感应而产生电 荷积聚(感应起电)。云层 之间、云层与地面之间会 形成几百万伏的电压。这 个高压足以击穿空气,瞬 时产生几十万安培的电流。 电流生热使空气发光,叫 闪电。
8、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠 近不带电验电器的金属小球a,然后用 手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶 棒,这时验电器小球A和金箔b的带电 情况是 ( C ) A.a带正电,b带负电 a B.a带负电,b带正电 c C.a、b均带正电 D.a、b均带负电 b E.a、b均不带电
验电器检验物体带电的原理
被检验物体接触验电器金 属球时,将电荷传到箔片上, 使两个箔片带上同种电荷。同 种电荷会相互排斥,使两个箔 片张开一定角度,从而判断被 检验物体带#43; + +
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思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接 触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象.

1.1 电荷及其守恒定律

1.1 电荷及其守恒定律

三、感应起电(electrostatic induction)
演示实验7:取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接 触。起初它们不带电,帖在下部的金属箔是闭合的。
(1)把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔有什么变化?
(2)这时把A和B分开,然后移去C,金属箔又有什么变化? (3)再让A和B接触,又会看到什么现象? 利用金属结构的模型,解释看到的现象。 现象: (1)张开 (2)仍然张开 (3)闭合
五、元电荷——电荷量的最小单位
迄今为止,科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的 电荷量。质子、正电子所带的电荷量与之相等,但符号相反。 任何带电物体所带电荷量是最小电荷量的整数倍。我们称这 个最小电荷量为元电荷(elementary charge),用e表示。
密立根利用油滴实验测量出电子的电
荷量,获得1932年的诺贝尔物理学奖。在 计算中,我们可以取
人教版 选修 3-1-1《静电场》
1、电荷及其守恒定律
“顿牟掇芥,磁石引针。”
——王充《论衡》
ห้องสมุดไป่ตู้
这是一个我们认为随处可见的现象, 但从人类偶尔注意到它,到慎重地记录 下来,然后到有意识地寻找并归纳同类 现象,再到试图去解释,去合理有效地
利用……经历了两千多年。
electricity 的来历 泰勒斯 Thales (前624年-前546) 公元前600年左右 发现摩擦过的琥珀 吸引轻小物体的现象 16世纪,英王 御医吉尔伯特根据 琥珀的希腊文创造 了英文中的“电” 这个单词。
一、 摩擦起电现象
演示实验1:用塑料梳子,在头发上摩擦几下,离开头发,再逐 渐靠近头发,发现头发被吸引起来。(生活经验) 演示实验2:用气球摩擦头发,然后把气球置于墙上,发现气球 吸到墙上。(生活经验)

1.1电荷及其守恒定律

1.1电荷及其守恒定律

知识回顾:用丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦的橡胶棒带负电荷。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,根据电荷的这种特点制成了验电器。

当有带电的导体接触验电器小球时,验电器内部的金属箔有一定的张角。

验电器为什么梳子能把小纸屑吸引起来呢?为什么她的头发会立起来呢?油罐车的尾部有一条铁链第一章静电场1.1 电荷及其守恒定律1. 知识与能力√ 知道自然界存在两种电荷,正电荷和负电荷,知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,并能由此解释生活中的一些物理现象。

√ 理解元电荷的概念,并知道电荷量只能是一系列不连续的整数值。

√ 记住元电荷的值和电子质量,会计算电子的比荷。

过程与方法√ 通过实践摩擦起电的过程了解使物体带电的方法和从微观角度解释带电的本质。

√ 通过静电感应实验学会分析电荷的变化情况。

3.情感态度与价值观√ 理解并掌握电荷守恒定律,并会用电荷守恒定律解释近代微观原子领域的一些实验现象。

教学重点:教学难点:摩擦起电现象的分析感应起电现象的分析电荷守恒定律原子结构内容解析二、电荷守恒定律三、元电荷原子核核外电子(带负电)质子(带正电)中子(不带电)原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多,所以整个原子对外界不显电性。

1、原子结构一、电荷子和中子被核力紧密地束缚在一起。

核力来源于强相互作用,所以原子核的结构一般是很稳定的。

核外电子靠质子的吸引力维系在原子核附近。

多少和运动状况也不相同。

质子、中子数目不同电子运动轨道不同核外电子绕原子核高速运动2、摩擦起电容易受到外界的作用而脱离原子。

当两个物体摩擦时,一些束缚的不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是,原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电。

这就是摩擦起电。

摩擦起电并不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,并使电子从一个物体转移到另一个物体。

用丝绸摩擦的玻璃棒带正电▲用毛皮摩擦的橡胶棒带负电常见的摩擦起电现象:3、自由电子子核的束缚在金属中自由活动,这种电子叫自由电子。

1-1电荷及其守恒定律

1-1电荷及其守恒定律

验电器与静电计在作用上的不同
验电器的主要作用有: (1)检验导体是否带电。 (2)检验导体所带电性。
静电计也称作指针式验电器,这说明它完全 具备验电器的各种作用。由于静电计的特殊结构, 使得它又具备验电器不能替代的某些作用。 (1)定量测量两导体间的电势差。 (2)定量测量某导体的电势。
小结
1、自然界存在两者电荷 (1)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 (2)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2、使物体带电的方式带电方式 (1)摩擦起电 (2)感应起电-近异远同 (3)接触起电 3、电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的系统,
士顿。他的父亲原是英国漆匠,当时以制造蜡烛和肥皂为 业,生有十个孩子,富兰克林排行第八。富兰克林八岁入 学读书,虽然学习成绩优异,但由于他家中孩子太多,父 亲的收入无法负担他读书的费用。所以,他到十岁时就离 开了学校,回家帮父亲做蜡烛。富兰克林一生只在学校读 了这两年书。十二岁时,他到哥哥詹姆士经营的小印刷所 当学徒,自此他当了近十年的印刷工人,但他的学习从未 间断过,他从伙食费中省下钱来买书。同时,利用工作之 便,他结识了几家书店的学徒,将书店的书在晚间偷偷地 借来,通宵达旦地阅读,第二天清晨便归还。他阅读的范 围很广,从自然科学、技术方面的通俗读物到著名科学家 的论文以及名作家的作品。
• 捕捉雷电 1746年,一位英国学者在波士顿利用玻璃管和
莱顿瓶表演了电学实验。富兰克林怀着极大的兴 趣观看了他的表演,并被电学这一刚刚兴起的科 学强烈地吸引住了。随后富兰克林开始了电学的 研究。富兰克林在家里做了大量实验,研究了两 种电荷的性能,说明了电的来源和在物质中存在 的现象。在十八世纪以前,人们还不能正确地认 识雷电到底是什么。当时人们普遍相信雷电是上 帝发怒的说法。一些不信上帝的有识之士曾试图 解释雷电的起因,但都未获成功,学术界比较流 行的是认为雷电是“气体爆炸”的观点。

高中物理必修二第九章—1.1电荷、电荷守恒定律

高中物理必修二第九章—1.1电荷、电荷守恒定律
②元电荷的数值是美国物理学家密立根测定的。
③所有带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
3、比荷:微观粒子所带的电量值与其质量的比值叫 做微观粒子的荷质比,简称比荷。
比荷的特点:比荷是描述微观粒子的基本物理量,相 当于宏观物体的密度。同种粒子,比荷相同且不变; 不同种类的粒子,比荷一般不同。
电子的比荷:e/m=1.76×1011C/kg。 质子的比荷:e/m=9.59×107C/kg。 科学家是通过测量微观粒子的比荷来识别粒子的。
⑶A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C,
则A_带___负__电__, B_带__负__电__;
例题6、如图所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放 置.用手接触B端,移去手指再移去Q,AB带何种 电荷 __负__电__荷____ .若手的接触点改在A端,情况 又如何___负__电__荷____ 。
Q
粒子 π+ π-
u
d
u/
d/
电荷量 +e -e +2e/3 -e/3 -2e/3 +e/3
A、π+由u和d/组成, B、π+由d和u/组成, C、π-由u和d/组成, D、π-由d和u/组成
例题9. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验 电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷
的分布情况,正确的是:( B )
特点:⑴摩擦起电的实质是电子的转移。
⑵相互摩擦的两个物体一定会带上等量的异种电荷。
2、感应起电:
视频:感应起电 ⑴静电感应:把一个带电的物体靠近一个不带电的绝
缘导体时,导体两端将带上等量异种电荷的现象, 叫做静电感应.




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1_1电荷及其守恒定律

1_1电荷及其守恒定律

1.1电荷及其守恒定律【学习目标】1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道静电感应现象,物体带电现象的本质.3.知道什么是元电荷.4.掌握库仑定律并会用库仑定律的公式实行相关的计算.【课前预习】1.自然界中只存有两种电荷:______电荷和________电荷.电荷间的作用规律是:同种电荷相互______,异种电荷相互________.2.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带____________电荷,毛皮带__________电荷.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带______电荷,丝绸带______电荷.3.原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多,所以整个原子对外界表现为________.金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做________________.失去这种电子的原子便成为带____电的离子.离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,只有自由电子穿梭其中.所以金属导电时只有________在移动.4.把带电体移近不带电的导体,能够使导体靠近带电体的一端带________,远离的一端带________这种现象叫静电感应.利用静电感应使物体带电叫________起电.常见的起电方式还有________和________等.5.电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体______到另一物体,或者从物体的一局部____________到另一局部.6.物体所带电荷的多少叫________________.在国际单位制中,它的单位是________,用________表示.7.最小的电荷量叫________,用e表示,e=________.所有带电体的电荷量都等于e 的____________.电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的________.【学习过程】一、电荷1.摩擦起电的原因:2.静电感应的原因:3.起电原因二、电荷守恒定律.1.“电荷的中和”的理解2.电荷的分配例题:两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球相互接触后再分开,则两个小球的带电量分别为____________和_______________三、电荷量1.电荷量的正负号含义2.元电荷的理解3.比荷【课堂检测】1.关于元电荷的理解,以下说法准确的是: ( )A .元电荷就是电子B .元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C .元电荷就是质子D .物体所带的电量只能是元电荷的整数倍2.元电荷的电量是________, 16 C 电量等于________元电荷.3.如下图,原来不带电的绝缘金属导体MN ,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的绝缘金属球A 靠近导体的M 端,可能看到的现象是 ( )A.只有M 端验电箔张开,且M 端带正电B.只有N 端验电箔张开,且N 端带负电C.两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D.两端的验电箔都不张开,且左端带正电,右端带负电4.有三个完全一样的球A 、B 、C ,A 球带电荷量为7Q ,B 球带电荷量为-Q ,C 球不带电,将A 、B 两球固定,然后让C 球先跟A 球接触,再跟B 球接触,则三个小球的带电量分别为____________和_______________和_____________【回顾小结】1.电荷起电方式 感应起电 带电本质2.电荷守恒定律内容 电荷的分配3.电荷量电荷量 元电荷 比荷【课后练习】 M N A。

1.1电荷及其守恒定律

1.1电荷及其守恒定律

二、电荷守恒定律:
电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或 从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,系统的电荷总数保持 不变。
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变
三、几个基本概念
电荷量
元电荷
比荷
课堂内外
是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时, 金属箔片才开始张开?解释下面将要看到的现 象。
练 习
2、绝缘细线上端固定,下端挂一个轻质金属小球a; 在a旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图 所示,现使b带电,则( B ) A.b将吸引a,吸住后不放开 B.b先吸引a,接触后又把a排斥开 C.a、b之间不发生相互作用 D.b立即把a排斥开
a
b
若a、b两小球完全 相同,开始时使b带 电为+q,则此时a、 b各带电多少?
一、电荷>>起电方式>>接触起电
概念
不带电的物体与带电体接触,能使不带 电的物体带上电,这种方式称为接触起电。
实质
电荷从一个物体转移到另一个物体
一、电荷>>起电方式>>接触起电
(接触带电时)两完全相同导体平分电
荷原理: +Q
接触后 再分开
1 Q 2
1 Q 2
Q
接触后
3Q
再分开
Q
Q
一、电荷>>起电方式用一根与毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电 验电器的金属小球a,然后用手指瞬间接触一下金 属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球a和金箔b的 带电情况是( C ) A.a带正电,b带负电 B.a带负电,b带正电 C.a、b均带正电 D.a、b均带负电
a
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讲义:§1.1电荷及电荷守恒定律(教师版)
一、学习目标:
1.理解电荷、元电荷、电荷量的概念
2.掌握三种起电方式的实质。

3.知道电荷守恒定律。

二、基础知识
(一)、电中性、带电实质
1、自然界中只存在哪两种电荷?是谁根据什么定义的?
答:
2、电荷相互作用的规律是什么?
答:同种电荷互相,异种电荷互相。

3、原子内有正电荷也有负电荷,整个原子对外界较远的位置为什么表现为电中性?
4、不同物质的微观结构不同,核外电子的多少和运动情况也不同。

在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做自由电子。

失去这种电子的原子便成为带正电的离子,离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,只有自由电子穿梭其中。

所以金属导电时只有在移动。

5、原来电中性的物体怎样会带上正电,原来电中性的物体怎样会带上负电?因此物体的带电实质是什么?
6、电荷的多少用什么表示?单位是什么?有正负吗?
答:电荷的多少叫,国际单位简称符号
正电荷的电荷量为值,负电荷的电荷量为值
(二)、使物体带电的方法
1、摩擦起电:
实验材料:
原因:
本质:
延伸思考:
①为什么必须摩擦才能带电?只靠在一起为什么不行?
②相互摩擦的两物体带的电荷在接触摩擦过程中为什么没有中和掉呢?
2、感应起电:
操作步骤:
(1)A、B是安装在绝缘支架上的两个完全相同的不带电的枕形金属导体,把他们紧靠在一起。

A
(2)让一个带正电的C 球,移近导体B 。

(3)把A 、B 分开,然后再移去C 球。

(4)移去C 球后,再让A 和B 接触。

延伸思考:第三步中若是先移走C 球,再分开A 和B 会发生什么现象?
归纳:
静电感应的定义:。

原因:
本质:
规律:
课堂练习:
例:如图所示,A 、B 、C 是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C 球带正电,A 、B 两个完全相同的枕形导体不带电。

现将C 球靠近枕形导体,由于静电感应A 、B 会带上等量的异种电荷。

(1)用手摸一下 A 端后再移走C 球,问枕形导体带什么电?
(2)用手摸一下 B 端后再移走C 球,问枕形导体带什么电?
A C
C
A
A A
C A
3、接触带电
材料:
原因:
本质:
规律:导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.若两个完全相同的金属小球的带电量分别为Q 1和Q 2,两小球接触后再分开,将平分电荷,两小球带电量都为Q =
Q 1+Q 22(式中电量Q 1和Q 2均包含它们的正负号).
延伸思考:
前面学习了三种不同的起电方式,其本质都是电子的得失.既没有创生电荷,也没有消灭电荷,那么对于一个封闭的系统中电荷的总量能增多或减少吗?
(三)、电荷守恒定律
表述一:电荷既不能,也不会,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷量的保持不变。

表述二:
延伸思考:
“电荷的中和”,是电荷消失了吗?“中和”过程中电荷守恒定律还成立吗?
答:“电荷的中和”是指两个带等量异种电荷的物体,其带电数量达到等量、异号,这时正、负电荷的代数和为零,这样两物体相互接触时,由于正、负电荷间的吸引作用,电荷发生转移,最后都达到电中性状态的一个过程,在此过程中电荷仍然守恒.
(四)元电荷
1、什么是元电荷?谁测得的它的值?
答:叫做元电荷,用表示,元电荷的电量e =________C
2、物体带的电荷量可以是任意的吗? 答:电子和质子带有等量的异种电荷,任何物体带电量都是元电荷的整数倍,电荷量是不能连续变化的物理量。

3、什么是比荷?
比荷: ,电子的质量kg 。

子的比荷e e
m _________c/kg 。

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