第1章 靜電場 1電荷及其守恒定律ppt課件

1、第一章靜電場靜電場 情 景 切 入 電閃雷鳴，是一種常出如今暴風雨中的自然景象，它是那樣的奧秘，來去匆匆，稍縱即逝。它給人們帶來甘霖，同時也給人們帶來恐懼。幾千年以來，人們不斷想探求其中的奧妙，更想將它駕馭于手中。美國科學家富蘭克林就曾冒著生命危險，嘗試用風箏去捕捉雷電。 雷電是怎樣構成的？物體帶電是怎樣回事？電荷有哪些特性？電荷間的相互作用服從什么規(guī)律？人類應該怎樣利用這些規(guī)律？ 這些問題正是本章要探求并做出解答的知識。 知 識 導 航 本章是高中階段電學內(nèi)容的開場，在整個高中物理知識體系中具有承上(力學) 啟下(電磁學) 的重要位置。 本章知識在構造上可以分為三個單元：13節(jié)為第一單元，主

2、要學習電學中兩個最根本的定律電荷守恒定律和庫侖定律，學習描畫電場力的性質(zhì)的物理量電場強度；46節(jié)為第二單元，學習描畫電場能的性質(zhì)的物理量電勢、電勢差，電勢差與電場強度的關系；78節(jié)為第三單元，主要學習電場知識的運用電容器、電容，帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)，還簡單引見了靜電景象在消費和生活中的運用。 學 法 指 導 1要注重對根本概念、根本規(guī)律的了解。 根本概念多且籠統(tǒng)是這一章的突出特點。在學習中要注重對物理景象的深化察看和對物理規(guī)律的親身體驗，例如課本的“說一說“做一做“靜電感應“電容器的電容等，經(jīng)過深化察看和親身體驗后，物理知識不僅容易領悟而且印象深化。 2要注重科學研討方法的學習。 本章

3、中涉及許多重要的研討方法，例如理想化物理模型點電荷、電場線、等勢面等；比值法定義物理量電場強度、電勢及電容器的電容等概念；類比如法的運用電場與重力場有許多類似之處，電場力做功與電勢能的變化關系和重力做功與重力勢能的變化關系也有類似之處。這些方法需求仔細地領會和了解，以提高認知的境界。 3理清本章分析問題的兩個角度。 一是電場力的性質(zhì)從電荷在電場中受力的角度研討，偏重于利用牛頓運動定律分析處置問題。 二是電場能的性質(zhì)從電場力做功使能量變化的角度研討，偏重于利用功能關系、能量守恒分析處置問題。1電荷及其守恒定律知道自然界中只有兩種電荷，知道電荷間的相互作用規(guī)律知道元電荷的概念，認識各種起電方法及實

4、質(zhì)理解電荷守恒定律的內(nèi)容1課前預習課前預習2課內(nèi)探求課內(nèi)探求3素養(yǎng)提升素養(yǎng)提升4課堂達標課堂達標5課時作業(yè)課時作業(yè)課課 前前 預預 習習 1兩種電荷 自然界中只存在兩種電荷，即_電荷和_電荷。 (1) 正電荷：用絲綢摩擦過的_所帶的電荷叫做正電荷。 (2) 負電荷：用毛皮摩擦過的_所帶的電荷叫做負電荷。 2相互作用 同種電荷相互_，異種電荷相互_。電荷及相互作用正正 負負 玻璃棒玻璃棒 橡膠棒橡膠棒 排斥排斥 吸引吸引 正電正電 負電負電 相等相等 電中性電中性 1接觸起電 指一個帶電的金屬導體跟另一個_的金屬導體_后分開，而使不帶電的導體帶上電荷的方式(如圖) 。三種起電方式不帶電不帶電 接

5、觸接觸 2摩擦起電 兩個物體相互摩擦時，一些束縛不緊的_從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，使得原來呈電中性的物體由于得到_而帶負電，失去_的物體帶正電。(如圖) 電子電子 電子電子 電子電子 3感應起電 (1) 自在電子：金屬中離原子核_的能脫離原子核的束縛而在金屬中_的電子。 (2) 靜電感應：當一個帶電體接近導體時，由于電荷間相互_或_，導體中的自在電荷便會趨向或遠離帶電體，使導體接近帶電體的一端帶_電荷，遠離帶電體的一端帶_電荷的景象。 (3) 感應起電：利用_使金屬導體帶電的過程(如圖) 。較遠較遠 自在活動自在活動 吸引吸引 排斥排斥 異種異種 同種同種 靜電感應靜電感應 表述一：電荷既

6、不會_，也不會_，它只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到_，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到_。在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量_。 表述二：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和_。電荷守恒定律創(chuàng)生創(chuàng)生 消滅消滅 另一部分另一部分 另一個物體另一個物體 堅持不變堅持不變 堅持不變堅持不變 元電荷庫侖庫侖 C 電子電子 1.61019 密立根密立根 質(zhì)量質(zhì)量 1.761011 判一判 (1)兩個正電荷之間的作用力為斥力，兩個負電荷之間的作用力為引力。 () (2)摩擦起電是發(fā)明電荷的過程。() (3)玻璃棒和其他物體摩擦后不一定帶正電。() (4)當一個帶電體接近導體時，產(chǎn)生靜電感應景象，導體接近帶電體的一端帶異種電荷

7、，遠離帶電體的一端帶同種電荷。() (5)電荷守恒定律和能量守恒定律一樣，也是自然界中最根本的守恒定律。 () (6)元電荷就是最小的電荷。() B 解析：把帶電金屬球移近不帶電的驗電器，根據(jù)靜電感應景象的規(guī)律，假設金屬球帶正電荷，那么將導體上的自在電子吸引上來，這樣驗電器的上部將帶負電荷，箔片帶正電荷；假設金屬球帶負電荷，那么將導體上的自在電子排斥到最遠端，這樣驗電器的上部將帶正電荷，箔片帶負電荷。B項正確。 答案：梳頭發(fā)時由于摩擦起電，梳子和頭發(fā)上產(chǎn)生異種電荷，又由于異種電荷相互吸引，使得頭發(fā)順著梳子飛了起來。梳子浸入水中后再梳，潮濕的梳子能將頭發(fā)上的靜電導走，也就不再出現(xiàn)上面的景象。課課

8、 內(nèi)內(nèi) 探探 究究探求一電荷及起電方式 提示：(1) 兩個絕緣體摩擦時，其中一個物體失去電子，另一個物體得到電子，分別帶上了正、負電荷；(2) 感應起電不會發(fā)生在絕緣體上，由于絕緣體中的電子不能自在挪動。 1物體帶電 物體有了吸引輕小物體的性質(zhì)，我們就說它帶了電，或有了電荷。 2兩種電荷 自然界中只存在兩種電荷：正電荷和負電荷，由美國科學家富蘭克林命名。 (1) 正電荷 用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷。 (2) 負電荷 用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷叫做負電荷。 (3) 電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。 3三種起電方式的比較方式內(nèi)容摩擦起電感應起電接觸起電產(chǎn)

9、生及條件兩不同絕緣體摩擦時導體靠近帶電體時導體與帶電導體接觸時現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠同”導體上帶上與帶電體相同電性的電荷方式內(nèi)容摩擦起電感應起電接觸起電原因不同物質(zhì)的原子核對核外電子的束縛力不同而發(fā)生電子得失導體中的自由電子受帶正(負) 電物體吸引(排斥) 而靠近(遠離) 自由電荷在帶電體與導體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移舉例摩擦后的毛皮與橡膠棒分別帶正電和負電放于電場中的導體兩端帶有等量異種電荷驗電器的工作原理 特別提示：(1) 感應起電勝利的關鍵在于先分開兩物體(或先斷開接地線) 然后再移去帶電體。 (2) 摩擦起電中對原子核外電子束縛才干差的物體失去

10、電子而帶正電，對原子核外電子束縛才干強的物體得到電子而帶負電。C 解題指點：解答此題時，可按以下思緒分析： 解析：摩擦起電是由于電子由一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，失去電子的物體因短少電子而帶正電，得到電子的物體帶負電。毛皮與橡膠棒摩擦，毛皮上的電子轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上，毛皮帶正電，橡膠棒帶負電，應選項C正確。 解析：導電平板接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，應選項B正確。B 提示：電荷“中和了，不違背電荷守恒定律。探求二電荷守恒定律 1物體帶電的本質(zhì)： 使物體帶電不是發(fā)明了電荷，使物體不帶電也不是消滅了電荷。物體帶電的本質(zhì)是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物體間電荷的重新分配。 2

11、守恒的廣泛性 電荷守恒定律同能量守恒定律一樣，是自然界中最根本的規(guī)律，任何電景象都不違背電荷守恒定律。 物體的起電過程，其本質(zhì)都是電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是說物體所帶電荷的重新分配。不論哪一種起電過程都沒有發(fā)明電荷，也沒有消滅電荷。 3“中性與“中和的了解 (1) 中性：物體內(nèi)有電荷存在，但正、負電荷的絕對值相等，對外不顯電性。 (2) 中和：兩個帶有等量異種電荷的帶電體相遇到達電中性的過程。 解題指點：(1) 金屬球中發(fā)生定向轉(zhuǎn)移的是自在電子，兩球接觸時，自在電子由B向A轉(zhuǎn)移。 (2) 兩球接觸后帶電量相等、電性一樣，電荷再分配時符合電荷均分原理。 答案：均為1.6109C；電子由B球轉(zhuǎn)移到A球，轉(zhuǎn)移了3.01010個CD 解析：帶負電的驗電器在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段時間后，小球上的負電荷(電子) 被潮濕的空氣導走了，但電荷在轉(zhuǎn)移的過程中依然守恒，故C、D正確。素素 養(yǎng)養(yǎng) 提提 升升 誤區(qū)1：相互吸引的一定是帶異種電荷的物體。 點撥：除了帶異種電荷的物體相互吸引之外，帶電體有吸引輕小物體的特性，這里的“輕小物體能夠不帶電。 誤區(qū)2：兩個帶電體相互接觸后電荷量平分。 點撥：并不是一切情況下接觸后電荷量都可以進展平分，電荷量平分只能在一種情況下滿足，那就是兩個相互接觸的物體必需是兩個完全一樣的球體。 誤區(qū)