2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 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,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)起電和驗電器(或靜電計),對點檢測自查自糾,,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.絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫做電荷,毛皮摩擦過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:一個電子所帶電荷量的絕對值為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,知識梳理,正電荷,負(fù)電荷,正,負(fù),排斥,吸引,電荷,庫侖,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)兩個物體相互摩擦?xí)r,一些束縛不緊的電子會從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,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:一個帶電體所帶的電荷量為410-19C,你認(rèn)為他這種說法正確嗎?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,所以這種說法不正確.,例1關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象,下列說法正確的是()A.摩擦起電現(xiàn)象使本來沒有電子和質(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,同時帶上等量異種電荷C.摩擦起電,可能是因為摩擦導(dǎo)致質(zhì)子從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體而形成的D.絲綢摩擦玻璃棒時,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,解析摩擦起電實質(zhì)是由于兩個物體的原子核對核外電子的約束能力不同,因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移,若一個物體失去電子,其質(zhì)子數(shù)就會比電子數(shù)多,我們說它帶正電.若一個物體得到電子,其質(zhì)子數(shù)就會比電子數(shù)少,我們說它帶負(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,在任何自然過程中,電荷的是守恒的.,,答案,知識梳理,被創(chuàng)造,被消滅,另一個,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?此過程中電荷還守恒嗎?,,答案,【深度思考】,答案沒有消失,這是電荷的中和,是指兩個帶等量異種電荷的物體相互接觸時,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)的一個過程.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,今讓第三個完全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?,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,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)體接觸帶電時電荷量的分配與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān),當(dāng)兩個完全相同的導(dǎo)體接觸后,電荷將平均分配,即最后兩個導(dǎo)體一定帶等量的同種電荷.(3)若兩個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)一個帶電體靠近不帶電的導(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(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)起電和驗電器(或靜電計),知識梳理,遠(yuǎn)離,異種,同種,靜電,3.驗電器(或靜電計)(1)驗電器(或靜電計)(如圖1)的金屬球、金屬桿和下面的兩個金屬箔片連成同一導(dǎo)體.,,答案,圖1,(2)當(dāng)帶電的物體與驗電器上面的金屬球接觸時,有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗電器上,與金屬球相連的兩個金屬箔片帶上同種電荷,因相互排斥而張開,物體所帶電荷量越多,電荷轉(zhuǎn)移的越多,斥力越,張開的角度也越.(3)當(dāng)帶電體靠近驗電器的金屬球時,金屬箔片也會張開.因為帶電體會使驗電器的上端感應(yīng)出異種電荷,而金屬箔片上會感應(yīng)出同種電荷(感應(yīng)起電),兩箔片在斥力作用下張開.,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?在這個過程中電荷是如何轉(zhuǎn)移的?,,答案,【深度思考】,答案正電荷在這個過程中,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,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,而正電荷不移動,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,A、B上的金屬箔片都張開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、B上的金屬箔片仍張開D.先把A、B分開,再把C移走,然后重新讓A、B接觸,A上的金屬箔片張開,而B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,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,A正確.C只要一直在A、B附近,先把A、B分開,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,此時即使再移走C,A、B所帶電荷量也不變,金屬箔片仍張開,B正確.但如果先移走C,A、B上的感應(yīng)電荷會馬上中和,不再帶電,所以箔片都不會張開,C錯.先把A、B分開,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)電荷會完全中和,金屬箔片都不會張開,D錯.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)同時感應(yīng)等量異種電荷,感應(yīng)的過程,就是導(dǎo)體內(nèi)電荷重新分布的過程.(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電器,驗電器的箔片張開.下列各圖表示驗電器上感應(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,這樣驗電器的上部將帶負(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,這樣驗電器的上部將帶正電荷,箔片帶負(fù)電荷.選項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,會聽到“噼啪”的響聲,還會看到電火花,關(guān)于這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,下列說法錯誤的是()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,會產(chǎn)生電火花,并伴有“噼啪”聲,選項C正確,A、B、D錯誤.,,解析答案,對點檢測,1,2,3,4,圖4,ABD,2.(電荷守恒定律的理解和應(yīng)用)有兩個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,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個電子,3.(對三種起電的理解)如圖5是伏打起電盤示意圖,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,發(fā)生靜電感應(yīng),使導(dǎo)電平板帶上負(fù)電荷,故選項B正確.,,解析答案,1,2,3,4,圖5,B,4.(驗電器及其原理)如圖6所示,用絲綢摩擦過的玻璃棒和驗電器的金屬球接觸,使驗電器的金屬箔片張開,關(guān)于這一現(xiàn)象下列說法正確的是(),,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.絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,即缺少電子,若將其接觸驗電器的金屬球,此時兩個箔片都帶正電荷;在此過程中,一部分電子會從驗電器轉(zhuǎn)移到玻璃棒;移走玻璃棒時,箔片仍帶電,不會立即合在一起.選項C正確.,1,2,3,4,C,返回,本課結(jié)束,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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