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1、新课标高中物理选修31,第一章 静电场,2,1.1 静电现象及其微观解释,一、电荷,电荷是一种物质属性,1、自然界中有两种电荷(富兰克林命名) (1)正电荷: 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 (2)负电荷: 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。,4,原子的构成,原子(中性),原子核,核外电子,质子,中子,(正电),(不带电),原子核为什么稳定?,质子和中子之间有强相互作用,核力,核外电子,离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子,使物体带电的方法:,1、摩擦起电,演示,微观解释: 电子从一个物体转移到另一个物体上。 得到电子:带负电 失去电子:带正电,6,2、
2、感应起电,使物体带电的方法:,演示,(1)静电感应:把电荷移近不带电的导 体,可以使导体带电的现象,叫做静电 感应,(2)感应起电:利用静电感应使物体带电,叫做感应起电,规律:近端感应异种电荷 远端感应同种电荷,(3)静电感应微观解释:把带正电的球移近金属导体A和B时,导体上的自由电子被吸引过来,因此导体A和B带上了等量的异种电荷感应起电没有创造电荷,而是使物体中的正负电荷分开,将电荷从物体的一部分转移到另一部分,8,使物体带电的方法:,3、接触带电,微观解释: 电荷从一个物体转移到另一个物体,9,接触带电电荷分配原则,两个带有同种电荷的导体接触,电荷会重新分配,若不受外界影响,两个完全相同的
3、带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配 两个带有异种电荷的导体,接触后先发生正负电荷的中和,然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配;如果两带电体完全相同,则剩下的电荷平均分配,10,1、起电的本质 无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移,并不是创造电荷.,二、电荷守恒定律:,11,2、电荷守恒定律 (物理学的基本定律之一) 表述:电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变.,三、元电荷,1、电荷量:电荷的多少,简称电量。单位:库仑 C,13,元电荷的数值最早是由美国
4、科学家密立根用实验测得到的 比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值,绝对值大的带电多尽管电荷量有正负值(正号一般省略),要知道这里的“”、“”号不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质(种类)一般,正电荷的电量用正值表示,负电荷的电量用负值表示,1、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述正确的是: A、把质子或电子叫元电荷 B、1.6010-19C的电量叫元电荷 C、电子带有最小的负电荷,其电量 的绝对值叫元电荷 D、质子带有最小的正电荷,其电量 的绝对值叫元电荷,B、C、D,课堂训练,2、有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,
5、C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则 : AB、C球均带负电 BB球带负电,C球带正电 CB、C球中必有一个带负电,而另 一个不带电 DB、C球都不带电,C,课堂训练,16,3、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是:,A.导体B带负电; B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等; C.若A不动,将B沿图中aa分开,则两边的电荷量大小可能不等,与如何分有关; D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量 保持不变.,BD,17,课堂训练,4、如图所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放置用手接触B端,移去
6、手指再移去Q,AB带何种电荷 _ 若手的接触点改在A端,情况又如何_ 。,负电荷,负电荷,18,小 结,1、自然界存在两者电荷 (1)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 (2)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2、使物体带电的方式带电方式 (1)摩擦起电: 电子从一个物体转移到另一个物体 (2)接触起电:电荷从一个物体转移到另一个物体 (3)感应起电:电荷从物体的一部分转移到另一部分 规律:近异远同 3、电荷守恒定律: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。,19,1、使一个物体带电的方式有三种,它们是 、 和 ,在这三种方式中,电荷既没有被创造,也没有被消灭,只是从一个
7、物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分移到另一部分,而且电荷的总量不变,这个结论也被称之为 定律。 2、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中的质子数 ( ) A增加 B减少 C不变 D先增加后减少 3、在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为_ ;一个电子的电量为_ _ ,一个质子的电量为_ ;任何带电粒子,所带电量或者等于电子或质子的电量,或者是它们电量的_最早测出元电荷的数值的是美国物理学家 ,这位科学家还测出了电子电量和质量的比值,叫做电子的 。 4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可
8、能是 ( ) A带有等量异种电荷 B带有等量同种电荷 C带有不等量异种电荷 D一个带电,另一个不带电,课堂练习,C,BCD,摩擦起电,感应起电,接触带电,电荷守恒定律,1.61019 C,1.61019 C,1.61019 C,整数倍,密立根,比荷,20,5、有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则 ( ) A B、C球均带负电 B B球带负电,C球带正电 C B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电 D B、C球都不带电 6、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a(图1),然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球
9、A和金箔b的带电情况是 ( ) Aa带正电,b带负电 Ba带负电,b带正电 Ca、b均带正电 Da、b均带负电 Ea、b均不带电,课堂练习,C,C,21,7、图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球C在下列情况中,判断A、B两球的带电情况: (1)A、B接触后分开,再移去C, 则A_,B_; (2)A、B接触,先移去C后,再把AB分开, 则A_,B_ (3)A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C, 则A_, B_; 8、某人做静电感应实验,有下列步骤及结论:把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触。用手指摸甲球。手指移开。移开乙球。甲球带正电
10、。甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有( ) A. B. C. D.,课堂练习,正电,负电,不带电,不带电,负电,负电,BC,22,金属导电机理:,每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。,23,自学提纲(1),1.正负电荷是怎么规定的? 2.原子的组成结构是什么? 3.金属导体的原子结构怎么样? 4.使物体带电的方法是什么? 5.三种起电的方法的原理是什么? 6.解释P3实验中的现象?,24,验电器1.swf,25,是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释下面将要看到的现象。,验电器2.swf,当带电导体棒靠近验电器上端的金属球时,由于静电感应,金属球带与导体棒相反的电荷,金属箔带与导体棒相同的电荷,26,自学提纲(3),1.电荷的多少怎么表示?它的单位是什么? 2.什么是元电荷?一个电子就是一个电荷么? 3.元电荷的数值是多少? 4.什么叫比荷?电子的比荷是多少?,