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

第九章靜電場及其應(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；我國西漢時期也有經(jīng)過摩擦的玳瑁能夠吸引微小物體的記載.16世紀，英國吉爾伯特提出了電荷的概念電現(xiàn)象的認識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（美國富蘭克林提出正負電荷并命名）++-+FF'FF'一、電荷：如何判斷一個物體是否帶電，以及帶電的正負性質(zhì)？有A、B、C三個塑料小球，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球均帶負電B．B球帶負電，C球帶正電C．B、C球中必有一個帶負電，而另一個不帶電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)子不帶電的中子強大核力（引力）作用，很穩(wěn)定+F↓v-V增大不同材料，束縛力強弱不同，束縛力強的很易得到電子而帶負電，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、負電荷數(shù)量相同，電荷數(shù)量的代數(shù)和為零，對外不顯電性。（2）帶電：物體內(nèi)正、負電荷數(shù)量不同，電荷數(shù)量的代數(shù)和不為零。多出了正電荷或負電荷。帶上相應(yīng)的正電或負電。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）實質(zhì)：電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體橡膠束縛力較強得到電子帶負電絲綢束縛力較強得到電子帶負電毛皮束縛力較弱失去電子帶正電注意：束縛力強弱，即得失電子能力是相對的

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的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，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而不移動，③金屬導(dǎo)電的特點：自由電子自由移動。離子振動而不移動，

金屬導(dǎo)體材料特點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,箔片張角會變化嗎？再讓A和B接觸，又會看到什么現(xiàn)象？什么原因?qū)е拢咳粝纫迫，再將A、B分開，箔片還會張開嗎？+–+–2.感應(yīng)起電實驗金屬導(dǎo)電的特點：自由電子移動。離子不移動，自由電子移動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（最遠和最近）帶上等量異種電荷，近異遠同（3）起電原因：自由電子向合力方向一端移動，另一端帶等量的正電荷

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

2、感應(yīng)起電相關(guān)概念A(yù).導(dǎo)體B帶負電;B.導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負電荷,右端出現(xiàn)正電荷,并且電荷量大小相等;C.若A不動,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兩端各貼有一對金箔當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時（

）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)于延長了導(dǎo)體，等效于同種電荷被排斥到最遠端接地的結(jié)果：導(dǎo)體近端帶上與場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，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）接觸起電實質(zhì)：是自由電子的轉(zhuǎn)移，使物體中的正負電荷重新分布，++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,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,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：電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體

(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：自由電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體-+

一個高能光子可以產(chǎn)生一個正電子和一個負電子；

一對正、負電子可以同時湮沒，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驗發(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Q(或q)

單位:庫侖，簡稱庫，符號C2.標量性：電荷量為標量，“＋”“－”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，為電荷量的絕對值通常，一把梳子和衣袖摩擦后所帶的電荷量不到百萬分之一庫侖，天空中發(fā)生閃電之前，巨大的云層中積累的電荷量可達幾百庫侖。庫侖有多大美國科學(xué)家密立根通過油滴實驗,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，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、電子帶有最小的負電荷，其電量的絕對值叫元電荷．D、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對值叫元電荷．BCD

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