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1、牛顿曾说:“我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩,不时地寻找比较光滑的卵石或比较漂亮的贝壳,以此为乐。而我面前,则是一片尚待发现的真理的大海。”,第一章:静电场,1.1 电荷及其守恒定律,自然界有哪几种电荷?它们之间的相互作用如何?,问题,思考?,一、电荷,1、自然界中有两种电荷 (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,(富兰克林命名),Benjamin Franklin 美国科学家本杰明富兰克林 出生日期:1706年1月17日 去世日期:1790年4月17日资本主义精神最完美的代表,十八世纪美国最伟大的科学家,著名的政治家和文学家。他一生最真实的
2、写照是他自己所说过的一句话 “诚实和勤勉,应该成为你永久的伴侣。”,一、电荷,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,2、相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。,验电器 静电计,金属杆,金属箔,金属外壳,指针,刻度,验电器和静电计,箔片,箔片,箔片,箔片,验电器的原理是什么?,问题,思考?,3、如何表示电荷的多少?单位是什么?,4、元电荷是什么?数值是多少?最早是由哪位物理学家测定的?,最小的电荷量.,美国科学家密立根,电荷量 单位:库仑( C ),一个电子就是一个元电荷吗?,电子的电荷量与其质量的
3、比值,什么是电子的比荷?电子的比荷是多少?,不是,一般情况下物体不带电,用怎样的方法可以使物体带电?,摩擦的方法,问题,思考?,琥珀,原子的构成,原子,(正电),(不带电),(中性),(负电),(正电),1、摩擦起电,摩擦起电,例如:丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒 失去电子 带正电,丝绸 得到电子 带负电,得到电子带负电, 失去电子带正电,规律:,摩擦起电的实质:,电子的转移,玻璃无论与什么物质摩擦都带正电吗?,问题,思考?,不一定,玻璃棒与毛皮摩擦 后带负电, C带正电,移近导体A,金属箔有什么变化?, 把A、B分开,然后移去C,金属箔又有何变化?, 再让A和B接触,又会看到什么现象?,实验,+,
4、1-1 电荷及其守恒定律,感应起电,A,B,如先移开带电球,再分开AB,A、B还能带电吗?,AB重新接触后,导体不带电了,说明A、B分开后带等量异种电荷. 重新接触后等量异种电荷发生中和.,+,1-1 电荷及其守恒定律,实验(微观分析),2、感应起电,规 律:,静电感应:带电体靠近不带电的导体, 使导体带电的现象。,近端感应异种电荷, 远端感应同种电荷,3、接触起电,通过与带电体直接接触,电子从一个物 体转移到另一个物体上,从而使不带电的物 体带上同种电荷的过程。,规律:两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配,接触起电的实质:,电子的转移,是否只有当带电体与导体
5、棒的上端直接触时金属箔片才开始张开?,问题5,思考?,1-1 电荷及其守恒定律,验电器的感应起电,电荷在验电器的不同部分间转移,使金属小球和箔片都带上了等量异号电荷,使箔片张开 。,三种起电方式,实质:电子的转移,摩擦起电、接触起电、感应起电,电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变.,四、电荷守恒定律,表述一:,表述二:,一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变.,1-1 电荷及其守恒定律,金属导电的原因,简化的物理 模型,绝缘体不存在这种自由电子,在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束
6、缚而在金属中自由活动,这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子,离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,只有自由电子穿梭其中。这就使金属成为导体.,1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( ) A元电荷就是电子 B元电荷是表示跟一个电子所带 电荷量数值相等的电荷量 C元电荷就是质子 D物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍,BD,2. 关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是 ( ) A. 摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷B. 摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C. 感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分D. 感应起
7、电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体,BC,3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,BCD,4、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( )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,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
8、如何_ 。,负电荷,负电荷,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,1-1 电荷及其守恒定律,1.在我国北方天气干燥的季节,脱掉外衣后再去摸金属门把手时,常常会被
9、电击一下. 这是为什么?,在天气干燥季节,脱掉外衣时,由于摩擦,外衣和身体都带了等量、异号的电荷,接着用手去摸金属门把手,身体放电,于是产生电击的感觉.,1-1 电荷及其守恒定律,2. 在书本图1.1-1所示的实验中,最终使 A 带上了 -10-8C 的电荷. 实验过程中,是电子由 A 转移到B,还是由 B 转移到 A?A、B 得到或失去的电子数各是多少?,电子由 B 转移到 A,A得到10-8C的电子、电子数为,B 失去的电子数与 A 得到的电子数相等,问题与练习,1.在我国北方天气干燥的季节,脱掉外衣后再去摸金属门把手时,常常会被电击一下.这是为什么?,2.在图1.1-2所示的实验中,最终
10、A带上了-10-8C的电荷实验中,是电子由A转移到B还是由B转移到A ?得到或失去的电子数各是多少?,3.有三个完全一样的绝缘金属球,A带的电荷量为q,B,C均不带电现要使球的电荷量为3q/8,应该怎么办?,放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象,A,B,qA=-1.010-10C,qB=+4.010-10C,例:求A、B两金属球完全相同,带电量如图,将他们接触后放回原位,求接触后A、B两球的带电量? 电子向哪边转移,转动了多少?,Q,Q,A,B,电荷的中和:,中和是不是电荷消失?,电荷平分,5有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量QA6.4109C,QB3.2109C,让两绝缘
11、金属小球接触,在接触过程中,试分析电子如何转移并求出转移了多少?,例:两个完全一样的金属小球A、B,其中A带电为Q,B不带电,将A与B接触后再分开,则A、B球的带电情况怎样?,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,例1:毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,这是因为( )A毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了B毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了C橡胶棒上的一
12、些电子转移到了毛皮上了D橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了,结论:摩擦起电实质是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,例2:绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a, a的表面镀有铝膜,在a的附近,有一个绝缘金属球b, 开始a、b都不带电,如图所示,现在使a带电,则:,A、a、b之间不发生相互作用 B、b将吸引a,吸住后不放 C、b立即把a排斥开 D、b先吸引a,接触后又把a排斥开,D,【例】如图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带电导体C时( )AA端金箔张开,B端金箔闭合B用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合C用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷,BCD,