第1章静电场 第1节电荷及其守恒定律汇总课件.ppt

1、学习目标：学习目标：1.经历摩擦起电和感应起电的实验过程，了经历摩擦起电和感应起电的实验过程，了解使物体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带解使物体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质电的本质.2理解电荷守恒定律理解电荷守恒定律.3知道什么是元电荷，知道电荷量的概念及其单位，知道什么是元电荷，知道电荷量的概念及其单位，知道比荷的概念知道比荷的概念.重点难点：重点难点：起电的实质与电荷守恒定律的理解和应用起电的实质与电荷守恒定律的理解和应用.易错问题：易错问题：把质子、电子误认为元电荷把质子、电子误认为元电荷.一、电荷及起电方式一、电荷及起电方式 1 1物质原子结构：原子

2、由带物质原子结构：原子由带的原子核和带的原子核和带的电子组成，电子绕原子核高速旋转的电子组成，电子绕原子核高速旋转.原子核的正电原子核的正电荷的数量跟核外电子的负电荷的数量荷的数量跟核外电子的负电荷的数量，所以整个原子对，所以整个原子对外界较远位置表现为外界较远位置表现为.金属原子中离原子核较远的电子，往往会脱离原子核金属原子中离原子核较远的电子，往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫的束缚而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫做做 ，失去电子的原子便成了带正电的离子，失去电子的原子便成了带正电的离子.正电正电负电负电相等相等电中性电中性自由电子自由电子电荷的基本

3、性质：电荷的基本性质：（1)1)电荷能吸引轻小物体电荷能吸引轻小物体 （2 2）同种电荷相排斥，异种电荷相吸引。）同种电荷相排斥，异种电荷相吸引。2 2三种起电方式三种起电方式1 1）摩擦起电：）摩擦起电：用两种不同绝缘物体互相摩擦的方法使物体带了电用两种不同绝缘物体互相摩擦的方法使物体带了电.（1 1）产生条件：两不同的绝缘体相摩擦）产生条件：两不同的绝缘体相摩擦（2 2）现象：二者带等量异种电荷）现象：二者带等量异种电荷（3 3）原因：）原因：不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失电子得失（4 4）实质）实质：电子的得失。：电子的得

4、失。（一个物体失去电子而带正电，另一物体必得到电子而带负点（一个物体失去电子而带正电，另一物体必得到电子而带负点.）（有得必有失，得失必相等）（有得必有失，得失必相等）.2)2)感应起电：把带电体移近不带电的感应起电：把带电体移近不带电的金属导体金属导体，使靠近带电体的，使靠近带电体的一端带一端带异种异种电荷，远离的一端带电荷，远离的一端带同种同种电荷，这种现象叫做静电感电荷，这种现象叫做静电感应应.利用静电感应使物体带电的过程叫做利用静电感应使物体带电的过程叫做感应起电感应起电.（同种电荷相排斥，异种电荷相吸引）（近异远同）（同种电荷相排斥，异种电荷相吸引）（近异远同）（1 1）产生条件：导

5、体靠近带电体时）产生条件：导体靠近带电体时（2 2）现象：导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体现象：导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近近异远同异远同”（3 3）原因：电荷间的相互作用原因：电荷间的相互作用导体中的自由电子受带正导体中的自由电子受带正(负负)电物体吸引电物体吸引(排斥排斥)而靠近而靠近(远离远离)（4 4）实质：电子的转移）实质：电子的转移将导体将导体A A、B B接触后去靠近带电体接触后去靠近带电体C C，由于静电感应，由于静电感应，A A、B B上的上的自由电子受到带电体自由电子受到带电体C C的吸引而聚集到的吸引而聚集到A A端，使端，使A A端带负电，端

6、带负电，B B端端由于失去电子而带正电。这时先把由于失去电子而带正电。这时先把A A、B B分开，然后移去分开，然后移去C C，则，则A A和和B B两导体上就分别带上了等量异种电荷，如图所示。两导体上就分别带上了等量异种电荷，如图所示。接触起电接触起电平分平分3)接触起电：不带电的物体与带电的物体接触起电：不带电的物体与带电的物体接触后接触后会带上电会带上电荷，这种使物体带电的方式叫做荷，这种使物体带电的方式叫做 ，两个完全相同的，两个完全相同的物体接触后，会使电荷量物体接触后，会使电荷量 .（1）产生条件：产生条件：导体导体与带电导体接触时与带电导体接触时（2）现象：现象：二者电荷等量同种

7、二者电荷等量同种导体上带上与带电体相同电性的电荷导体上带上与带电体相同电性的电荷（3）原因：原因：电荷之间的相互排斥电荷之间的相互排斥（4）实质：实质：电子的转移电子的转移 两个完全相同的带电金属球，接触后再分开时各自的带电量两个完全相同的带电金属球，接触后再分开时各自的带电量可用公式可用公式思考：感应起电的方式能使绝缘体带电吗？思考：感应起电的方式能使绝缘体带电吗？【提示【提示】不能不能.绝缘体中几乎没有自由电荷绝缘体中几乎没有自由电荷.荷荷的的代代数数和和保保持持不不变变。有有电电荷荷交交换换的的系系统统，电电表表述述二二：一一个个与与外外界界没没持持不不变变。过过程程中中，电电荷荷的的总

8、总量量保保部部分分。在在转转移移的的体体的的一一部部分分转转移移到到另另一一另另一一个个物物体体；或或者者从从物物体体转转移移到到会会消消灭灭，只只能能从从一一个个物物电电荷荷既既不不会会创创生生，也也不不:表表述述一一二二、电电荷荷守守恒恒定定律律不不变变。，电电荷荷重重新新分分配配，总总量量本本质质是是电电荷荷发发生生了了转转移移变变化化3 3.起起电电过过程程中中的的电电荷荷指指电电荷荷的的代代数数和和:2 2.“总总量量”的的含含义义对对外外不不显显电电性性。的的正正负负代代数数和和为为0 0，量量、异异种种电电荷荷，即即电电荷荷电电中中性性的的物物体体中中存存在在等等”的的本本质质1

9、 1.“中中性性”、“中中和和电电荷荷守守恒恒定定律律的的理理解解4.4.电荷的中和：正负电荷放在一起会相互抵消，等量的异种电荷的中和：正负电荷放在一起会相互抵消，等量的异种电荷完全抵消的情况，叫正负电荷的中和。电荷完全抵消的情况，叫正负电荷的中和。质质量量的的比比值值。电电荷荷的的电电荷荷量量与与电电荷荷的的:3 3.比比荷荷测测得得。密密立立根根最最早早由由美美国国物物理理学学家家C C,1 10 01 1.6 6用用e e表表述述，即即e e的的电电荷荷量量，荷荷量量，大大小小等等电电子子所所带带2 2.元元电电荷荷：最最小小的的电电。C C，符符号号库库，简简称称库库仑仑电电荷荷的的多

10、多少少。国国际际单单位位:1 1.电电荷荷量量三三、电电荷荷量量1 19 9如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以于电荷的相互作用而靠近或远离，所以()A甲图中两球一定带异种电荷甲图中两球一定带异种电荷B乙图中两球一定带同种电荷乙图中两球一定带同种电荷C甲图中两球至少有一个带电甲图中两球至少有一个带电D乙图中两球只有一个带电乙图中两球只有一个带电类型一类型一电荷间的相互作用电荷间的相互作用BC电荷的基本性质：电荷的基本性质：（1)1)电荷能吸引轻小物体电荷能吸引轻小物体 （2 2）同种电荷相排斥，异种电荷相吸引。）

11、同种电荷相排斥，异种电荷相吸引。1绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面的表面镀有铝膜，在镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球的近旁有一绝缘金属球b，开始时，开始时a、b不带电，如不带电，如图所示，现使图所示，现使b球带电，则球带电，则()Aa、b之间不发生相互作用之间不发生相互作用Bb将吸引将吸引a，吸在一起不分开，吸在一起不分开Cb立即把立即把a排斥开排斥开Db先吸引先吸引a，接触后又把，接触后又把a排斥开排斥开解析：解析：选选D.b球带电就能吸引轻质小球球带电就能吸引轻质小球a，接触后，接触后电荷量重新分配，那么电荷量重新分配，那么a、b球带同

12、种电荷，然后就要相球带同种电荷，然后就要相互排斥互排斥.因此本题突出因此本题突出“近旁近旁”，以表达吸引并能接触，以表达吸引并能接触.如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列方法体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列方法中能使两球都带电的是中能使两球都带电的是()类型二类型二起电方式的应用起电方式的应用ACDA先把两球分开，再移走棒先把两球分开，再移走棒B先移走棒，再把两球分开先移走棒，再把两球分开C使棒与甲球瞬时接触，再移走棒使棒与甲球瞬时接触，再移走棒D先使乙球瞬时接地，再移走棒先使乙

13、球瞬时接地，再移走棒思考：怎样使甲乙一个带正电一个带负电？二者都带正电？思考：怎样使甲乙一个带正电一个带负电？二者都带正电？都带负电？都带负电？缘缘棒棒，甲甲乙乙均均带带负负电电。剪剪短短导导线线、移移走走正正电电绝绝靠靠近近甲甲乙乙，然然后后同同时时相相连连后后，用用正正电电绝绝缘缘棒棒3 3.金金属属导导线线与与甲甲或或乙乙棒棒，甲甲乙乙均均带带正正电电。短短导导线线、移移走走负负电电绝绝缘缘乙乙相相连连后后，然然后后同同时时剪剪2 2.用用金金属属导导线线与与甲甲或或甲甲带带正正电电，乙乙带带负负电电。再再移移走走负负电电绝绝缘缘棒棒，则则解解析析：1 1.使使甲甲乙乙分分开开【解析】【

14、解析】由于静电感应，甲球感应出正电荷，由于静电感应，甲球感应出正电荷，乙球感应出负电荷，把两球分开后，它们带上了等量异乙球感应出负电荷，把两球分开后，它们带上了等量异种电荷，所以种电荷，所以A正确；若先将棒移走，则两球不会有静正确；若先将棒移走，则两球不会有静电感应现象产生，所以不会带上电荷，电感应现象产生，所以不会带上电荷，B错误；使棒与错误；使棒与甲球接触，则两球会因接触而带上负电荷，所以甲球接触，则两球会因接触而带上负电荷，所以C正确；正确；若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的负电荷因受斥力若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走，再将棒移走，由于甲、乙是接触的，所以甲而被

15、导走，再将棒移走，由于甲、乙是接触的，所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上，结果是两球都球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上，结果是两球都带上了正电荷，所以带上了正电荷，所以D正确正确.【答案】【答案】ACD【思维总结】【思维总结】对每一种起电方法要理解起电过对每一种起电方法要理解起电过程，如感应起电是由于外来电荷程，如感应起电是由于外来电荷(电场电场)的作用使某导体的作用使某导体内电荷重新分布，接触起电是由于电荷间作用使两导体内电荷重新分布，接触起电是由于电荷间作用使两导体间电荷发生转移间电荷发生转移.如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验

16、靠近验电器的小球电器的小球B(不接触不接触)时，验电器的金箔张角减小，则时，验电器的金箔张角减小，则()类型三类型三用验电器判断物体的带电情况用验电器判断物体的带电情况A金属球可能不带电金属球可能不带电B金属球可能带负电金属球可能带负电C金属球可能带正电金属球可能带正电D金属球一定带负电金属球一定带负电【思路点拨】【思路点拨】靠近和接触验电器金属球都可以靠近和接触验电器金属球都可以判断其是否带电，前者发生的是静电感应现象，后者是判断其是否带电，前者发生的是静电感应现象，后者是因为带电体所带的电荷可以转移到验电器上因为带电体所带的电荷可以转移到验电器上.AB【解析】【解析】验电器的金箔之所以张开

17、，是因为它们都带有验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小决定于两金箔正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少带电荷量的多少.如果如果A球带负电，靠近验电器的球带负电，靠近验电器的B球时，异种球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移上移”，从而使两金，从而使两金箔张角减小，选项箔张角减小，选项B正确，同时否定选项正确，同时否定选项C.如果如果A球不带电，在球不带电，在靠近靠近B球时，发生静电感应现象使球时，发生静电感应现象使A球靠近球靠近B球的端面出现负的球的端面出现负的感应电荷，

18、而背向感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷球的端面出现正的感应电荷.A球上负的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，球上负的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金箔张角由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小，选项减小，选项A正确，同时否定选项正确，同时否定选项D.3如图所示，用起电机使金属球如图所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近验带上正电，靠近验电器电器B，则，则()A验电器金箔不张开，因为球验电器金箔不张开，因为球A没有和没有和B接触接触B验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电验电器金箔张开，因为整个验电器

19、都带上了正电C验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电D验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电解析：解析：选选D.A球带正电，靠近验电器球带正电，靠近验电器B时，发生静电感应，验电器的金属球带时，发生静电感应，验电器的金属球带负电，金属箔片带正电而张开负电，金属箔片带正电而张开.有有A、B、C三个完全相同的金属球，三个完全相同的金属球，A带带1.2104C的的正电荷，正电荷，B、C不带电，现用不带电，现用相互接触的方法相互接触的方法使它们都带电，则使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪

20、组数据所带的电荷量可能是下面哪组数据()A6.0105C,4.0105C,4.0105CB6.0105C,4.0105C,2.0105CC4.5105C,4.5105C,3.0105CD5.0105C,5.0105C,2.0105C类型四类型四电荷守恒定律的应用电荷守恒定律的应用 C【解析】【解析】三个球电荷量的总和大于原来三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量，由球的电荷量，由电荷守恒定律排除电荷守恒定律排除A项；无论什么时候，若三个球同时接触，则项；无论什么时候，若三个球同时接触，则每球各分总电荷量的每球各分总电荷量的1/3，且之后无论怎样接触，各球的电荷量都，且之后无论怎样接触，各球的电

21、荷量都不会再发生变化不会再发生变化.若三球电荷量不相等，最后一次必为两球接触，若三球电荷量不相等，最后一次必为两球接触，则必有两个球的电荷量相等则必有两个球的电荷量相等.从而可排除从而可排除B；选项；选项C、D，均满足电，均满足电荷守恒定律，设从第一次两球接触开始，如荷守恒定律，设从第一次两球接触开始，如A、B接触，接触，A、B各带各带电荷量电荷量6.0105C，第二次第二次B、C接触后各带电荷量接触后各带电荷量3.0105C，三球所带电荷，三球所带电荷量分别为量分别为6.0105C、3.0105C、3.0105C；第三次用；第三次用A、B接触，各分电荷量接触，各分电荷量4.5105C，即选项

22、，即选项C的分配结果，由此又的分配结果，由此又可推知，此后无论怎样接触，电荷量也不会多于可推知，此后无论怎样接触，电荷量也不会多于4.5105C，从而选从而选C而否定而否定D.【答案】【答案】C【思维总结】本题用电荷守恒定律排除和递推找出【思维总结】本题用电荷守恒定律排除和递推找出获得所给电荷量分配的途径，即可最终得到结果获得所给电荷量分配的途径，即可最终得到结果.4原来甲、乙、丙三物体都不带电，原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲今使甲、乙两物体相互摩擦后乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触乙物体再与丙物体接触，最后，得知，最后，得知甲物体带正电甲物体带正电1.61015 C，丙物体带电

23、，丙物体带电81016 C则对于则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是()A乙物体一定带有负电荷乙物体一定带有负电荷81016 CB乙物体可能带有负电荷乙物体可能带有负电荷2.41015 CC丙物体一定带有正电荷丙物体一定带有正电荷81016 CD丙物体一定带有负电荷丙物体一定带有负电荷81016 C故选AD故选ADC C10108 82 20 0Q QQ Q分，则Q分，则Q2.乙丙接触，电荷平2.乙丙接触，电荷平C C10101.61.6C，则QC，则Q10101.61.6Q Q分析：1.甲乙摩擦，分析：1.甲乙摩擦，1515-乙乙丙丙

24、/乙乙-15-15乙乙-15-15甲甲解析：解析：选选BD.用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电；如果能够排斥小球，则小球可能带异种电荷，也可能不带电；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷小球一定带同种电荷.用验电器的金属球接触它时，还需知道验用验电器的金属球接触它时，还需知道验电器金属球的带电情况才能予以判断电器金属球的带电情况才能予以判断.带电小球能吸引轻小物体带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质是带电体的性质.1以下判断小球是否带电的说法中正确的是以下判断小球是否带电的说法中正确的是()A用一个带电体靠近它，如果能

25、够吸引小球，则小球一定带电用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电B用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电C用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电度，则小球一定带电D如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电2关于摩擦起电，下列说法中正确的是关于摩擦起电，下列说法中正确的是()A两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象B摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷摩擦起电的两个物

26、体一定带有等量同种电荷C在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体D在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移解析：解析：选选C.在摩擦起电的过程中电子会从一个物在摩擦起电的过程中电子会从一个物体转移到另一个物体，失去电子的物体带正电，得到电体转移到另一个物体，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电子的物体带负电.3关于元电荷的理解，下列说法中正确的是关于元电荷的理解，下列说法中正确的是()A元电荷就是电子元电荷就是电子B元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的

27、电荷量C元电荷就是质子元电荷就是质子D物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍答案：答案：BD4.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开.图中表示验电器上感应电荷的分布情况，正确（图中表示验电器上感应电荷的分布情况，正确（）解析：解析：选选B.带电的金属球靠近不带电的验电器时，带电的金属球靠近不带电的验电器时，在验电器上感应出电荷，验电器的顶端带上了正电荷，在验电器上感应出电荷，验电器的顶端带上了正电荷，金属箔片带上了负电荷金属箔片带上了负电荷.5有两个完全相同的带电绝缘金属小球有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷，分别带有电荷量量QA6.4109C，QB3.2109C，让两绝缘金属小球接，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，试分析电子如何转移并求出转移了多少？触，在接触过程中，试分析电子如何转移并求出转移了多少？