電荷及其守恒定律課件-高二上學(xué)期物理人教版選修3-1

1.1電荷及其守恒定律知識(shí)回顧1.自然界中存在哪幾種電荷？正電荷，負(fù)電荷2.何為正電荷？何為負(fù)電荷？3.電荷間的相互作用是怎樣的？絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電；毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電。同種電荷相互排斥；異種電荷相互吸引。一、物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)1.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）（中性）（負(fù)電）（正電）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。

由于質(zhì)子對(duì)電子的吸引力作用，電子被維系在原子核附近。2.物體帶電與不帶電的實(shí)質(zhì)⑴物體不帶電：是指物體內(nèi)正、負(fù)電荷數(shù)相等，對(duì)外不顯帶電的特性。⑵物體帶電：是指物體內(nèi)的正、負(fù)電荷數(shù)不相等。物體帶正電：意味著物體內(nèi)的正電荷數(shù)多于負(fù)電荷數(shù)；物體帶負(fù)電：意味著物體內(nèi)的負(fù)電荷數(shù)多于正電荷數(shù)。⑶任何物體內(nèi)部都存在大量的正負(fù)電荷，所以任何一個(gè)帶電體內(nèi)，都不可能只存在單一的一種帶電粒子（質(zhì)子或電子）二、使物體帶電的方法1.摩擦起電不同物質(zhì)的原子核對(duì)外層電子的束縛能力不同。當(dāng)兩種不同的物質(zhì)（一般都是絕緣體）相互摩擦?xí)r，其中對(duì)電子束縛能力弱的物質(zhì)將失去電子，對(duì)電子束縛能力強(qiáng)的物質(zhì)將得到電子。失去電子的物體將帶正電，得到電子的物體將帶負(fù)電。這種現(xiàn)象叫摩擦起電。⑴摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。內(nèi)容：特點(diǎn)：⑵相互摩擦的兩個(gè)物體一定會(huì)帶上等量的異種電荷。2.感應(yīng)起電：＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－＋由于同種電荷互相排斥，異種電荷相互吸引的緣故,靠近帶電體端感應(yīng)出異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體端感應(yīng)出等量的同種電荷。把一個(gè)帶電的物體靠近一個(gè)不帶電的絕緣導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體兩端將帶上等量異種電荷的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)．靜電感應(yīng)的規(guī)律：⑴靜電感應(yīng)：內(nèi)容：⑵感應(yīng)起電：

++-+利用靜電感應(yīng)規(guī)律使物體帶電的過程，叫做感應(yīng)起電．兩種情況：情況一：使一個(gè)絕緣導(dǎo)體帶電。

+情況二：使兩個(gè)絕緣導(dǎo)體帶等量異種電荷。注意：

感應(yīng)起電中，被感應(yīng)帶電的物體必須是絕緣導(dǎo)體。在感應(yīng)起電的過程中，是通過電子的轉(zhuǎn)移，使物體帶電的。3.接觸起電：帶電導(dǎo)體與不帶電導(dǎo)體接觸后，最終兩導(dǎo)體上電荷的多少與兩導(dǎo)體的大小和形狀有關(guān)。只有兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體接觸后，電荷才平均分配。在接觸起電的過程中，被接觸而帶電的物體必須是絕緣導(dǎo)體，接觸起電也是通過電子的轉(zhuǎn)移，使物體帶電的。將帶電的物體與不帶電的絕緣導(dǎo)體接觸后，帶電體上的一部分電荷轉(zhuǎn)移到不帶電的導(dǎo)體上，使原來不帶電的導(dǎo)體帶上電荷的過程。電荷分配規(guī)律：說明：內(nèi)容：4.驗(yàn)電器⑴用來檢驗(yàn)物體是否帶電及帶電的正、負(fù)的儀器叫驗(yàn)電器。⑵驗(yàn)電器的構(gòu)造：注意：驗(yàn)電器的外殼可以是絕緣材料，也可以是金屬導(dǎo)體。金屬桿必須與外殼絕緣。⑶原理：①檢驗(yàn)是否帶電：驗(yàn)電器不帶電時(shí)，金屬箔由于重力作用，兩金箔并攏。當(dāng)把帶電體靠近驗(yàn)電器的金屬球（或與金屬球接觸）時(shí)，兩金箔上會(huì)帶上同種電荷，由于同種電荷互相排斥，兩金箔在排斥力作用下分開，且電量越多，夾角越大。②檢驗(yàn)電性：先使驗(yàn)電器帶上電荷（電性已知），然后把電性未知帶電體靠近驗(yàn)電器，觀察金箔夾角的變化。若夾角逐漸增大，說明帶電體所帶的電荷與驗(yàn)電器上的電荷是

____電荷；若夾角減小或先減小后增大，說明帶電體所帶的電荷與驗(yàn)電器所帶電荷是______電荷。同種異種例1：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，另一個(gè)不帶電D．B、C球都不帶電C例2、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BCD【例3】如圖所示，A、B是兩個(gè)帶有絕緣支架的金屬球，它們?cè)瓉砭粠щ?，并彼此接觸．現(xiàn)使帶負(fù)電的橡膠棒C靠近A(C與A不接觸)，然后先將A、B分開，再將C移走．關(guān)于A、B的帶電情況，下列判斷正確的是 ()A．A帶正電，B帶負(fù)電 B．A帶負(fù)電，B帶正電C．A、B均不帶電 D．A、B均帶正電四、電荷守恒定律1.內(nèi)容：表述一：在任意過程中，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。2.電荷量及單位⑴電荷量：電荷的多少叫電荷量。符號(hào)：Q或q單位：庫侖符號(hào)：C如：Q1=3×10-5C；Q2=－4×10－5C⑵元電荷：迄今為止，科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)自然界中存在的最小的電荷量為電子（或質(zhì)子）所帶的電荷量，所有帶電體（宏觀物體、基本粒子）的電量均為最小電荷量的整數(shù)倍。①一個(gè)電子（或質(zhì)子）所帶電荷量絕對(duì)值叫元電荷。符號(hào)：ee=1.602176565×10-19C=1.60×10-19C②元電荷的數(shù)值是美國物理學(xué)家密立根測(cè)定的。③所有帶電體所帶電荷量都是元電荷的整數(shù)倍3.比荷：微觀粒子所帶的電荷量與其質(zhì)量的比值叫做微觀粒子的荷質(zhì)比，簡(jiǎn)稱比荷。比荷的特點(diǎn)：比荷是描述微觀粒子的基本物理量，相當(dāng)于宏觀物體的密度。同種粒子，比荷相同且不變；不同種類的粒子，比荷一般不同電子的比荷：e/m=1.76×1011C/kg質(zhì)子的比荷：e/m=9.59×107C/kg科學(xué)家是通過測(cè)量微觀粒子的比荷來識(shí)別粒子的。例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．CD

例5.在書本圖所示的實(shí)驗(yàn)中，最終使A帶上了-