高二物理人教版選修3-1課件 《電荷及其守恒定律》2

歡迎進(jìn)入物理課堂 1 1電荷及其守恒定律 新課標(biāo)高中物理選修3 1 第一章靜電場(chǎng) 初中學(xué)過自然界有幾種電荷 它們間的相互作用如何 電荷的多少用什么表示 一般情況下物體不帶電 不帶電的物體內(nèi)是否存在電荷 如何使物體帶電 摩擦起電的實(shí)質(zhì)是什么 自然界只存在兩種電荷 同種電荷互相排斥 異種電荷相互吸引 電荷的多少是用電荷量來表示 不帶電的物體內(nèi)存在電荷 且存在等量正 負(fù)電荷 在物體內(nèi)中和 對(duì)外不顯電性 用摩擦的方法可以使物體帶電 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電 用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負(fù)電 一個(gè)物體失去一些電子而帶正電 另一個(gè)物體得到這些電子而帶負(fù)電 一 電荷 電荷是一種物質(zhì)屬性 1 自然界中有兩種電荷 1 正電荷 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 2 負(fù)電荷 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 原子的構(gòu)成 原子 原子核 核外電子 質(zhì)子 中子 正電 不帶電 核外電子 離原子核較遠(yuǎn)的電子容易受到外界的作用而脫離原子 物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的 摩擦起電的原因是什么 摩擦?xí)r電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上 得到電子 帶負(fù)電失去電子 帶正電 中性 負(fù)電 正電 金屬導(dǎo)電機(jī)理 金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子 自由電子 正離子在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng) 靜電感應(yīng) 近異 遠(yuǎn)同 2 感應(yīng)起電 2 感應(yīng)起電 利用靜電感應(yīng)使物體帶電 叫做感應(yīng)起電 規(guī)律 近端感應(yīng)異種電荷 遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷 1 靜電感應(yīng) 把電荷移近不帶電的導(dǎo)體 可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象 叫做靜電感應(yīng) 3 接觸帶電 電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 兩個(gè)完全相同的帶電導(dǎo)體 接觸后再分開 二者將原來所帶電量的總和平均分配 1 三種起電方法 二 電荷守恒定律 起電的本質(zhì) 摩擦起電 感應(yīng)起電 接觸起電 無論是哪種起電方式 其本質(zhì)都是將正 負(fù)電荷分開 使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移 并不是創(chuàng)造電荷 表述一 電荷既不能創(chuàng)造 也不能消滅 它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 在轉(zhuǎn)移的過程中 系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變 表述二 一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng) 電荷的代數(shù)和總是保持不變 二 電荷守恒定律 1 電荷的多少如何表示 它的單位是什么 3 元電荷的數(shù)值是多少 它的數(shù)值最早是由哪位物理學(xué)家測(cè)定的 2 什么是元電荷 一個(gè)電子就是一個(gè)元電荷嗎 4 什么是比荷 電子的比荷是多少 電荷量 電荷的多少 簡(jiǎn)稱電量 單位 庫侖C 元電荷的值 一個(gè)電子所帶電量為元電荷 帶電體的電荷量與質(zhì)量的比值叫做比荷 美國(guó)科學(xué)家密立根 比較電荷帶電的多少 要比較的是其電荷量的絕對(duì)值電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小 只代表電荷的性質(zhì) 所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍 靜電計(jì) 指針式驗(yàn)電器 驗(yàn)電器 靜電計(jì)中金屬桿下部的水平軸上裝有金屬指針 指針可以繞水平軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng) 外面圓筒的底部有接線柱 而在驗(yàn)電器中金屬桿的下部懸掛著兩片金箔 靜電計(jì)的外殼一定是金屬的 金屬外殼與內(nèi)部的金屬桿及金屬指針構(gòu)成了一個(gè)特殊的電容器 它在靜電計(jì)工作時(shí)起著重要的作用 而驗(yàn)電器外殼的主要作用是為了避免氣流的影響 它一般是用玻璃制作的 驗(yàn)電器與靜電計(jì)在結(jié)構(gòu)上的不同 驗(yàn)電器 思考 是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時(shí) 金屬箔片才開始張開 解釋看到的現(xiàn)象 驗(yàn)電器的主要作用有 1 檢驗(yàn)導(dǎo)體是否帶電 2 檢驗(yàn)導(dǎo)體所帶電性 驗(yàn)電器與靜電計(jì)在作用上的不同 靜電計(jì)也稱作指針式驗(yàn)電器 這說明它完全具備驗(yàn)電器的各種作用 由于靜電計(jì)的特殊結(jié)構(gòu) 使得它又具備驗(yàn)電器不能替代的某些作用 1 定量測(cè)量?jī)蓪?dǎo)體間的電勢(shì)差 2 定量測(cè)量某導(dǎo)體的電勢(shì) 小結(jié) 1 自然界存在兩者電荷 1 正電荷 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 2 負(fù)電荷 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷2 使物體帶電的方式帶電方式 1 摩擦起電 2 感應(yīng)起電 近異遠(yuǎn)同 3 接觸起電3 電荷守恒定律 一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng) 電荷的代數(shù)和總是保持不變 1 使一個(gè)物體帶電的方式有三種 它們是 和 在這三種方式中 電荷既沒有被創(chuàng)造 也沒有被消滅 只是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 或者從物體的一部分移到另一部分 而且電荷的總量不變 這個(gè)結(jié)論也被稱之為定律 2 將不帶電的導(dǎo)體A和帶有負(fù)電荷的導(dǎo)體B接觸后 在導(dǎo)體A中的質(zhì)子數(shù) A 增加B 減少C 不變D 先增加后減少 3 在原子物理中 常用元電荷作為電量的單位 元電荷的電量為 一個(gè)電子的電量為 一個(gè)質(zhì)子的電量為 任何帶電粒子 所帶電量或者等于電子或質(zhì)子的電量 或者是它們電量的 最早測(cè)出元電荷的數(shù)值的是美國(guó)物理學(xué)家 這位科學(xué)家還測(cè)出了電子電量和質(zhì)量的比值 叫做電子的 4 科學(xué)家在研究原子 原子核及基本粒子時(shí) 為了方便 常常用元電荷作為電量的單位 關(guān)于元電荷 下列論述正確的是 A 把質(zhì)子或電子叫元電荷 B 1 60 10 19C的電量叫元電荷 C 電子帶有最小的負(fù)電荷 其電量的絕對(duì)值叫元電荷 D 質(zhì)子帶有最小的正電荷 其電量的絕對(duì)值叫元電荷 5 把兩個(gè)完全相同的金屬球A和B接觸一下 再分開一段距離 發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥 則A B兩球原來的帶電情況可能是 A 帶有等量異種電荷B 帶有等量同種電荷C 帶有不等量異種電荷D 一個(gè)帶電 另一個(gè)不帶電 6 有A B C三個(gè)塑料小球 A和B B和C C和A間都是相互吸引的 如果A帶正電 則 A B C球均帶負(fù)電B B球帶負(fù)電 C球帶正電C B C球中必有一個(gè)帶負(fù)電 而另一個(gè)不帶電D B C球都不帶電 A 導(dǎo)體B帶負(fù)電 B 導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷 右端出現(xiàn)正電荷 并且電荷量大小相等 C 若A不動(dòng) 將B沿圖中虛線分開 則左邊的電荷量小于右邊的電荷量 D 若A B接觸一下 A B金屬體所帶總電荷量保持不變 A B 7 如圖所示 A B是被絕緣支架分別架 起的金屬球 并相隔一定距離 其中A帶正電 B不帶電 則以下說法中正確的是 8 圖7中A B是兩個(gè)不帶電的相同的絕緣金屬球 它們靠近帶正電荷的金球C 在下列情況中 判斷A B兩球的帶電情況 1 A B接觸后分開 再移去C 則A B 2 A B接觸 先移去C后 再把AB分開 則A B 3 A B接觸 用手指瞬間接觸B后再移去C 則A B 正電 負(fù)電 不帶電 不帶電 負(fù)電 負(fù)電 9 如圖所示 導(dǎo)體棒AB靠近帶正電的導(dǎo)體Q放置 用手接觸B端 移去手指再移去Q AB帶何種電荷 若手的接觸點(diǎn)改在A端 情況又如何 負(fù)電荷 負(fù)電荷 A B Q 10 用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒 靠近不帶電驗(yàn)電器的金屬小球a 然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開橡膠棒 這時(shí)驗(yàn)電器小球A和金箔b的帶電情況是 A a帶正電 b帶負(fù)電B a帶負(fù)電 b帶正電C a b均帶正電D a b均帶負(fù)電E a b均不帶電 11 某人做靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn) 有下列步驟及結(jié)論 把不帶電的絕緣導(dǎo)體球甲移近帶負(fù)電的絕緣導(dǎo)體球乙 但甲 乙兩球不接觸 用手指摸甲球 手指移開 移開乙球 甲球帶正電 甲球不帶電 下列操作過程和所得結(jié)論正確的有 A B C D 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全