9.1-電荷-課件-2023年高一下學(xué)期物理人教版(2019)必修-第三冊(cè)

第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用1.電荷公元前600年左右，希臘人泰勒斯發(fā)現(xiàn)毛皮摩擦過的琥珀能吸引羽毛、頭發(fā)等輕小物體；我國(guó)西漢時(shí)期也有經(jīng)過摩擦的玳瑁能夠吸引微小物體的記載.16世紀(jì)，英國(guó)吉爾伯特提出了電荷的概念電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)1.帶電：物體能夠吸引輕小物體的性質(zhì)，稱帶有電荷，或帶電。（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3.電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。2.自然界中兩種電荷（美國(guó)富蘭克林提出正負(fù)電荷并命名）++-+FF'FF'一、電荷：如何判斷一個(gè)物體是否帶電，以及帶電的正負(fù)性質(zhì)？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C練一練注意：相互排斥的兩物體一定都帶電，相互吸引的兩物體不一定都帶電二、帶電的本質(zhì)：1.物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)原子原子核核外電子特別是最外層電子，只受到原子核較弱的引力作用，動(dòng)能稍增大，很易脫離原子核束縛。一切的物質(zhì)由原子構(gòu)成帶正電的質(zhì)子不帶電的中子強(qiáng)大核力（引力）作用，很穩(wěn)定+F↓v-V增大不同材料，束縛力強(qiáng)弱不同，束縛力強(qiáng)的很易得到電子而帶負(fù)電，束縛力弱的很易失去電子而帶正電。（1）電中性：

通常情況下，物體內(nèi)正、負(fù)電荷數(shù)量相同，電荷數(shù)量的代數(shù)和為零，對(duì)外不顯電性。（2）帶電：物體內(nèi)正、負(fù)電荷數(shù)量不同，電荷數(shù)量的代數(shù)和不為零。多出了正電荷或負(fù)電荷。帶上相應(yīng)的正電或負(fù)電。那么，怎樣才能使物體由電中性轉(zhuǎn)變?yōu)閹щ姡?.物質(zhì)的電中性和帶電即通過什么方式可以使物體失去或得到電子呢？摩擦起電視頻三、三種起電方式

玻璃束縛力較弱失去電子帶正電（1）起電原因：束縛力較小的物體失去電子束縛力較強(qiáng)物體得到電子。（2）帶電結(jié)果：兩物體帶上等量異種電荷。1.摩擦起電（3）實(shí)質(zhì)：電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體橡膠束縛力較強(qiáng)得到電子帶負(fù)電絲綢束縛力較強(qiáng)得到電子帶負(fù)電毛皮束縛力較弱失去電子帶正電注意：束縛力強(qiáng)弱，即得失電子能力是相對(duì)的

玻璃棒與其它物質(zhì)摩擦，不一定帶正電①最外層電子狀態(tài)：在金屬中離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)，這種電子叫做自由電子。②原子狀態(tài)：失去這種電子的原子便成為帶正電的離子，離子都在自己的平衡位置上振動(dòng)而不移動(dòng)，③金屬導(dǎo)電的特點(diǎn)：自由電子自由移動(dòng)。離子振動(dòng)而不移動(dòng)，

金屬導(dǎo)體材料特點(diǎn)絕緣體沒有自由電子，不能導(dǎo)電++AB––––––––++++++++C帶正電，移近導(dǎo)體，有何現(xiàn)象?形成原因如何？先將A、B分開，然后移去C,箔片張角會(huì)變化嗎？再讓A和B接觸，又會(huì)看到什么現(xiàn)象？什么原因?qū)е拢咳粝纫迫，再將A、B分開，箔片還會(huì)張開嗎？+–+–2.感應(yīng)起電實(shí)驗(yàn)金屬導(dǎo)電的特點(diǎn)：自由電子移動(dòng)。離子不移動(dòng)，自由電子移動(dòng)方向取決于自由電子受到合力的方向＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋－－－－－－－－感應(yīng)起電微觀分析（1）靜電感應(yīng)：電荷靠近不帶電導(dǎo)體，使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象（2）感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使導(dǎo)體帶電，叫做感應(yīng)起電．

（4）帶電結(jié)果：導(dǎo)體兩端（最遠(yuǎn)和最近）帶上等量異種電荷，近異遠(yuǎn)同（3）起電原因：自由電子向合力方向一端移動(dòng)，另一端帶等量的正電荷

（5）感應(yīng)起電實(shí)質(zhì)：是自由電子的轉(zhuǎn)移，使物體中的正負(fù)電荷重新分布。

2、感應(yīng)起電相關(guān)概念A(yù).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.（多選）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:（）++++++ABBD練一練無(wú)論什么分割方式，電荷量都是等量異種，除水平分割,不帶電只不過對(duì)半分割帶電量最多（多選）如圖所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對(duì)金箔當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時(shí)（

）A．A端金箔張開，B端金箔閉合B．用手觸摸枕形導(dǎo)體A端后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合C．用手觸摸枕形導(dǎo)體B端后，A端金箔仍閉合，A端金箔張開D．用手觸摸枕形導(dǎo)體中間后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合BD接地相當(dāng)于延長(zhǎng)了導(dǎo)體，等效于同種電荷被排斥到最遠(yuǎn)端接地的結(jié)果：導(dǎo)體近端帶上與場(chǎng)源電荷相反的異種電荷練一練接觸起電視頻（1）接觸帶電：導(dǎo)體直接接觸帶電體時(shí)，自由電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，從而使不帶電導(dǎo)體帶上同種電荷的過程。（2）接觸帶電結(jié)果：完全相同的帶電體和被帶電體帶上等量同種電荷3、接觸起電++（3）接觸起電實(shí)質(zhì)：是自由電子的轉(zhuǎn)移，使物體中的正負(fù)電荷重新分布，++2.起電的本質(zhì)：都是電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，使物體中的正負(fù)電荷重新分布，并不是創(chuàng)造電荷.四、電荷守恒定律：3.電荷守恒定律：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，電荷的總量保持不變。1.三種起電方式的總結(jié)

(1)摩擦起電：電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體

(2)感應(yīng)起電：自由電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分

(3)接觸起電：自由電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體-+

一個(gè)高能光子可以產(chǎn)生一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子；

一對(duì)正、負(fù)電子可以同時(shí)湮沒，轉(zhuǎn)化為光子.這一發(fā)現(xiàn)是否否定了電荷守恒定律？4.電荷守恒定律的修正近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：沒有，只是豐富了電荷守恒的方式，可以是轉(zhuǎn)移，也可以產(chǎn)生和湮沒但電荷的代數(shù)和仍然不變.修正后的電荷守恒定律內(nèi)容：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的.它是自然界重要的基本規(guī)律之一五、電荷量和元電荷1.電荷量:電荷的多少和性質(zhì)；符號(hào)Q(或q)

單位:庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱庫(kù)，符號(hào)C2.標(biāo)量性：電荷量為標(biāo)量，“＋”“－”不表示大小，表示電荷性質(zhì)種類．3.帶電量：帶電量是是指帶電的多少，為電荷量的絕對(duì)值通常，一把梳子和衣袖摩擦后所帶的電荷量不到百萬(wàn)分之一庫(kù)侖，天空中發(fā)生閃電之前，巨大的云層中積累的電荷量可達(dá)幾百庫(kù)侖。庫(kù)侖有多大美國(guó)科學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)自然界最小帶電量是電子所帶的電量.即電子電量不可再分。提出元電荷概念。電子電荷量e=-1.6×10－19C；質(zhì)子電荷量e=+1.6×10－19C4.元電荷：

自然界中最小和最基本的帶電量。其大小為電子或質(zhì)子所帶的電荷量的絕對(duì)值,

e=1.60×10-19C所有帶電體的帶電量是e的整數(shù)倍5.電子的比荷：電子帶電量和電子質(zhì)量的比值自然界中帶電體的帶電量是任意嗎？（多選）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．BCD

練一練驗(yàn)電器靜電計(jì)金屬球金屬箔玻璃外殼指針刻度驗(yàn)電器和靜電計(jì)(1)驗(yàn)電器用途：檢驗(yàn)導(dǎo)體是否帶電。(2)靜電計(jì)用途：測(cè)量導(dǎo)體間的電勢(shì)差。金屬球?qū)w棒金屬外殼接線柱1.接觸檢驗(yàn)：被檢驗(yàn)物體接觸驗(yàn)電器金屬球時(shí)，使兩個(gè)金屬箔片帶上與帶電體相同的電荷。使兩個(gè)箔片張開，從而判斷被檢驗(yàn)物體帶電。五、驗(yàn)電器檢驗(yàn)方式和原理2.感應(yīng)檢驗(yàn)：當(dāng)帶電導(dǎo)體棒靠近驗(yàn)電器金屬球時(shí)，由于靜電感應(yīng)，使兩金屬箔片帶上與帶電體相同的