电荷及其守恒定律-完整版课件.ppt

1、静静 电电 场场电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律一、人类对电的认识一、人类对电的认识1公元前公元前600年左右，希腊人泰勒斯发现摩擦过的年左右，希腊人泰勒斯发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。琥珀吸引轻小物体的现象。2公元公元1世纪我国学者王充在论衡中写下世纪我国学者王充在论衡中写下“顿顿牟辍芥牟辍芥”。即玳瑁的壳吸引轻小物体。即玳瑁的壳吸引轻小物体。316世纪，英国吉尔伯特研究这类现象时，提出世纪，英国吉尔伯特研究这类现象时，提出“电电”这个词。这个词。4美国科学家富兰克林把丝绸摩擦过的玻璃棒所带美国科学家富兰克林把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒所带的的电荷命名

2、为正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷命名为负电荷。电荷命名为负电荷。5人们发现自然界只存在正负两种电荷，而且同种人们发现自然界只存在正负两种电荷，而且同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引的特点。电荷互相排斥，异种电荷互相吸引的特点。例例1：有：有A、B、C 三个塑料小球，三个塑料小球，A和和B，B和和C，C和和A间都是相互吸引的，如果间都是相互吸引的，如果A带正电，则（带正电，则（）AB、C 球均带负电球均带负电BB球带负电，球带负电，C 球带正电球带正电CB、C 球中必有一个带负电，而另一个不带电球中必有一个带负电，而另一个不带电DB、C 球都不带电球都不带电答案：答案：C二、电荷二、电荷1

3、阅读课本并回答以下几个问题：阅读课本并回答以下几个问题：（1）物质的微观结构是怎样的？）物质的微观结构是怎样的？（2）金属导体的结构如何？）金属导体的结构如何？（3）物体带电的原因是什么？）物体带电的原因是什么？2解释：解释：（1）物质的微观结构：）物质的微观结构：物质物质原子原子原子核原子核电子（带负电）电子（带负电）质子（带正电）质子（带正电）中子（不带电）中子（不带电）注意：注意：原子核内部的质子和中子被核力紧密地束缚在一原子核内部的质子和中子被核力紧密地束缚在一起，核力构一般是很稳定的。起，核力构一般是很稳定的。电子在质子的引力（向心力）作用下绕原子核做电子在质子的引力（向心力）作用下

4、绕原子核做圆周运动。内层电子受到的引力大，外层电子受到圆周运动。内层电子受到的引力大，外层电子受到的引力小。的引力小。对一个原子来说，原子核（质子）所带的正电荷对一个原子来说，原子核（质子）所带的正电荷与电子所带的负电荷两者相等，对外表现为电中性。与电子所带的负电荷两者相等，对外表现为电中性。（2）金属导体的结构：）金属导体的结构：-自由电子自由电子原子核原子核-注意：注意：金属中离原子核最远的电子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往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动金属中自由活动自由电子。自由电子。原子核在平衡位置附近振动原子核在平衡位置附近振动而不移动。而不移动。问题：

5、问题：绝缘体不导电的原因是什么？绝缘体不导电的原因是什么？没有自由电荷没有自由电荷失去电子的原子成为带正电的离子失去电子的原子成为带正电的离子三、三种起电方式三、三种起电方式1摩擦起电摩擦起电（1）演示摩擦起电（验电器检验）演示摩擦起电（验电器检验）（2）摩擦起电的原因）摩擦起电的原因电子转移电子转移为什么会转移为什么会转移原子核对电子的束原子核对电子的束缚强弱不同缚强弱不同2感应起电感应起电（1）感应起电：利用静电感应使金属导体带电的）感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程，叫做感应起电。过程，叫做感应起电。（2）演示）演示（3）感应起电的原因）感应起电的原因当带电体靠近导体时，由于电荷

6、间相互吸引或排斥，当带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷带同种电荷这种现象这种现象静电感应静电感应（4）起电方法）起电方法交流讨论以下两种感应起电的方法：交流讨论以下两种感应起电的方法：+A+AB两个绝缘导体两个绝缘导体A、B一个绝缘导体一个绝缘导体A：例例2：关于教材：关于教材“静电感应实验静电感应实验”的理解（参见图），的理解（参见图），正确的是正确的是（）A感应起电只有对于导体才能产生感应起电只有

7、对于导体才能产生B枕形导体内部的自由电子受枕形导体内部的自由电子受C上正电荷的吸引而上正电荷的吸引而向左移动向左移动C枕形导体的枕形导体的A端箔片和端箔片和B端箔片带有同种电荷端箔片带有同种电荷D如果如果C球是导体，它也会受到枕形导体的感应，球是导体，它也会受到枕形导体的感应，致使其电荷分布发生改变致使其电荷分布发生改变 答案：答案：ABD例例3：如图所示，不带电的枕形导体的：如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各两端各贴有一对金箔。当枕形导体的贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带电导体端靠近一带电导体C时（时（）AA、B端金箔均张开端金箔均张开B用手触摸枕形导体后，用手触摸枕形导体后，A

8、、B端金箔均闭合端金箔均闭合C用手触摸枕形导体后，将手和用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金都移走，两对金箔均张开箔均张开D选项选项A中两对金箔分别带异种中两对金箔分别带异种电荷，选项电荷，选项C中两对金箔带同种电荷中两对金箔带同种电荷ABC答案：答案：ACD例例3：观看动画，试分析，验电器箔片张开的原因。：观看动画，试分析，验电器箔片张开的原因。静电感应静电感应3接触起电接触起电（1）演示接触起电（验电器的工作原理）演示接触起电（验电器的工作原理）（2）接触起电的原因）接触起电的原因 电子转移电子转移为什么会转移为什么会转移？（3）交流讨论以下两种接触起电的电量（一个带电）交流讨论以下

9、两种接触起电的电量（一个带电一个不带电；两个带同种电荷；一个带正电一个带一个不带电；两个带同种电荷；一个带正电一个带负电）：负电）：ABAB两个相同的绝缘导体球两个相同的绝缘导体球A、B：两个不同的绝缘导体球（一大一小）两个不同的绝缘导体球（一大一小）A、B：当两个完全相同的导体球，一个带电一个不带电当两个完全相同的导体球，一个带电一个不带电+5C结果：两球接触后，电量均分结果：两球接触后，电量均分+2.5C+2.5C当两个完全相同的导体球，一个带正电一个带负电当两个完全相同的导体球，一个带正电一个带负电+5C-3C+5C（+5C）+（-3C）=+2C+1C+1C结果：两球接触，电荷先中和后电

10、量均分结果：两球接触，电荷先中和后电量均分例例4：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的表面镀有铝膜在的表面镀有铝膜在a的近旁有一绝缘金属球的近旁有一绝缘金属球b，开始，开始时时a、b都不带电，如图所示现使都不带电，如图所示现使b带电，带电，则（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，吸住后不放开，吸住后不放开 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ab答案：答案：D例例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，分别带有电量别带

11、有电量QA=+6.4109C，QB=3.2109C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？移并转移了多少？解析：在接触过程中，电子由解析：在接触过程中，电子由B球转移到球转移到A球，不仅将球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使自身电荷中和，且继续转移，使B球带球带 1.6109C 的正电。共转移的电子电量为的正电。共转移的电子电量为 3.01010 个个AB四、电荷守恒定律四、电荷守恒定律1想一想：三种起电的本质是什么？电荷的数量想一想：三种起电的本质是什么？电荷的数量上有什么规律？你能得出什么规律？上有什么规律？你能得出什

12、么规律？2电荷守恒定律：电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转电荷既不能创造，也不能消灭，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，电荷的总量保持不变。部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数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。和总是保持不变。3交流讨论：交流讨论：通过前面的学习，知道了物体带电的本质，你对一通过前面的学习，知道了物体带电的本质，你对一个带电体究竟带多少电有什么认识？个带电体究竟带多少电有什么认识？电子所带电量的整

13、数倍电子所带电量的整数倍五、元电荷五、元电荷1阅读教材并回答以下几个问题：阅读教材并回答以下几个问题：（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？正负）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？正负电荷的如何表示？电荷的如何表示？解析：用电荷量表示，他的国际制单位是库仑，简称解析：用电荷量表示，他的国际制单位是库仑，简称库，用库，用C表示。）正电荷用正号表示，负电荷用负号表示。）正电荷用正号表示，负电荷用负号表示。表示。（2）带电体所带的最小电荷量是多少？为什么有最）带电体所带的最小电荷量是多少？为什么有最小电荷量？带电体的电荷量能取任意值吗？小电荷量？带电体的电荷量能取任意值吗？解析：带电体所带的最

14、小电荷量为一个电子所带的电解析：带电体所带的最小电荷量为一个电子所带的电荷量，为荷量，为1.601019C；物体带电是由于电子发生；物体带电是由于电子发生了转移，所以再少转移一个电子，所以有最小电荷量；了转移，所以再少转移一个电子，所以有最小电荷量；不能取任意值，只能能取电子电荷量的整数倍。不能取任意值，只能能取电子电荷量的整数倍。（3）什么是元电荷？元电荷的数值是多少？它跟质）什么是元电荷？元电荷的数值是多少？它跟质子、电子所带的电荷量有什么关系？它的数值最早子、电子所带的电荷量有什么关系？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？是由哪位物理学家测定的？解析：最小的电荷量叫做元电荷，它数值为解析

15、：最小的电荷量叫做元电荷，它数值为e1.601019C，跟质子、电子所带的电荷量相等；，跟质子、电子所带的电荷量相等；最早是由美国物理学家密立根测得的。最早是由美国物理学家密立根测得的。（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？）什么是比荷？电子的比荷是多少？解析：带电体的电荷量与其质量的比值，电子的解析：带电体的电荷量与其质量的比值，电子的比荷：比荷：C/kg1076.1C/kg1091.01060.1113019 me例例6：关于元电荷的理解，下列说法正确的是：关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）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元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量荷量C元电荷就是质子元电荷就是质子D物体所带的电量只能是元电荷的整数倍物体所带的电量只能是元电荷的整数倍答案：答案：BD