2017-2018學年高中物理 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．,,目標定位,二、電荷守恒定律,三、靜電感應、感應起電和驗電器(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,負電荷,正,負,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)摩擦起電的解釋當兩個物體相互摩擦時，一些束縛不緊的電子會從一個物體轉移到另一個物體，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,正,有人說：一個帶電體所帶的電荷量為410－19C，你認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，可能是因為摩擦導致質(zhì)子從一個物體轉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移到物體，或者從物體的一部分轉移到部分，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、負電荷間的相互吸引作用，電荷發(fā)生轉移，最后都達到電中性狀態(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,總結提升,,返回,總結提升,,(1)接觸起電：帶電體接觸導體時，電荷轉移到導體上，使導體帶上與帶電體相同性質(zhì)的電荷.(2)導體接觸帶電時電荷量的分配與導體的形狀、大小有關，當兩個完全相同的導體接觸后，電荷將平均分配，即最后兩個導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：當一個帶電體靠近不帶電的導體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導體中的自由電荷便會趨向或帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶電荷，遠離帶電體的一端帶電荷，這種現(xiàn)象叫做感應.2.感應起電：利用靜電感應使導體帶電的方法.,,答案,三、靜電感應、感應起電和驗電器(或靜電計),知識梳理,遠離,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體.,,答案,圖1,(2)當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，電荷轉移的越多，斥力越，張開的角度也越.(3)當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出異種電荷，而金屬箔片上會感應出同種電荷(感應起電)，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，當將帶正電荷的球C移近不帶電的枕形金屬導體時，由于電荷間的吸引，枕形金屬導體中的自由電子向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”),,答案,圖2,負,正,A.把C移近導體A時，A、B上的金屬箔片都張開B.把C移近導體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,總結提升,解析雖然A、B起初都不帶電，但帶正電的導體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,,總結提升,總結提升,,(1)靜電感應中，電中性導體在兩側同時感應等量異種電荷，感應的過程，就是導體內(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體間的電荷發(fā)生轉移.,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，則將導體上的自由電子吸引上來，這樣驗電器的上部將帶負電荷，箔片帶正電荷；若金屬球帶負電荷，則將導體上的自由電子排斥到最遠端，這樣驗電器的上部將帶正電荷，箔片帶負電荷.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，電子如何轉移并轉移了多少？,,解析答案,1,2,3,4,解析當兩小球接觸時，帶電荷量少的負電荷先被中和，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球轉移到A球，不僅將自身電荷中和，且繼續(xù)轉移，使B球帶QB′的正電，這樣，共轉移的電子電荷量為ΔQB＝QB′－QB＝[1.610－9－(－3.210－9)]C＝4.810－9C.,答案電子由B球轉移到了A球，轉移了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．感應起電C．接觸起電D．以上三種方式都不是解析導電夾板靠近帶電絕緣板并接地時，發(fā)生靜電感應，使導電平板帶上負電荷，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電荷C.箔片上有電子轉移到玻璃棒上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,本課結束,