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1、1 电荷 电荷守恒定律,第一章 静电场,学习目标 1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用的规律. 2.知道使物体带电的三种方式. 3.掌握电荷量的概念及其单位；掌握元电荷的概念. 4.掌握电荷守恒定律.,内容索引,自主预习 预习新知 夯实基础,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,自主预习,一、摩擦起电 两种电荷,1.摩擦起电 通过 使物体带电的方法. 2.两种电荷及作用 (1)两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ，用毛皮摩擦过的橡胶棒带 . (2)作用：同种电荷相互 ，异种电荷相互 .,摩擦,正电,负电,排斥,吸引,3.电荷量 (1)定义：电荷的多少，简称电量. (2)单
2、位：国际单位制中是库仑，符号：C. 常用单位及其换算关系：1 C C nC. 4.摩擦起电的解释 (1)物质组成 实体物质是由 组成，分子又是由 组成，原子是由带 电的原子核和围绕原子核运动的带负电的 构成，原子核由带 电的质子和不带电的中子构成.,106,109,分子(原子),正,原子,电子,正,(2)摩擦起电的微观解释 当材料不同的两个不带电的物体相互摩擦时，一些束缚不紧的 会从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电.摩擦起电的实质是 的转移.,电子,电子,二、电荷守恒定律 元电荷,1.元电荷叫做元电荷，用e表示.任何带电体所带电荷量都
3、是元电荷的 .元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，e . 2.电荷守恒定律 内容：电荷既不能被 ，也不能被 ，它们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.也就是说，在任何自然过程中，电荷的 是守恒的.,最小的电荷量,整数倍,1.601019 C,创造,消灭,密立根,代数和,三、静电感应与感应起电,1.静电感应 当带电体靠近不带电的导体时，由于电荷的相互作用，使不带电的导体两端出现 电荷的现象. 2.感应起电 利用 使导体带电的方法.,等量异种,静电感应,密立根,答案,即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，证明正电
4、荷从丝绸转移到玻璃棒上.( ) (2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程.( ) (3)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可以创造电荷.( ) (4)电子的电荷量e的数值最早是由库仑通过实验测出的.( ) (5)元电荷就是质子或电子.( ) (6)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍.( ),答案,2.带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB，如图1所示，A端将带_电，B端带_电.,图1,负,正,重点探究,导学探究 (1)用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带何种电荷？用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带何种电荷？使玻璃棒和橡胶棒带电的原因是什么？,一、对三种起电
5、方式的理解,答案 玻璃棒带正电，橡胶棒带负电.丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子向丝绸转移，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子向橡胶棒转移，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电.,答案,(2)如图2所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触.起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的. 把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么 变化？ 这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片又有什么 变化？ 再让A和B接触，又会看到什么现象？,图2,答案 C移近导体A，两侧金属箔片都张开； 金属箔片仍张开，但张角变小； A、B接触，金属箔片都闭合.,答案,(
6、3)带正电的导体A与不带电的导体B接触，使导体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？,答案,答案 正电荷，在这个过程中，有电子从导体B转移到导体A，导体B中电子数量减少，因此带正电.,知识深化 三种起电方式的比较,特别提醒 无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移.,例1 (多选)关于摩擦起电现象，下列说法正确的是 A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子 B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷 C.摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的 D.丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子
7、数多于电子数而显正电,答案,解析,解析 摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同，因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电；若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.,例2 如图3所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B,图3,A.不带电 B.带正电 C.带负电 D.不能确定,解析 根据静电感应现象和电荷间的相互作用，可判断导体B带负电，故选C.,答案,解析,感应起电的判断方法 1.当带电体靠
8、近导体时，导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，如图4甲所示. 2.导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，如图乙、丙所示.,图4,导学探究 (1)物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是41019 C吗？,答案 物体所带的电荷量不能是任意的，它只能是1.601019 C的整数倍.由于41019 C是1.601019 C的2.5倍，所以物体所带的电荷量不能是41019 C.,答案,二、电荷守恒定律 元电荷,(2)电子和质子就是元电荷吗？,答案 元电荷是最小的电荷量，不是物质；电子和质子是实
9、实在在的粒子，不是元电荷.,答案,答案 摩擦起电的过程并没有创造电荷.一个封闭的系统中，电荷的总量保持不变.,(3)在摩擦起电过程中，一个物体带上了正电荷，另一个物体带上了负电荷，该过程是否创造了电荷？在一个封闭的系统中，电荷的总量会增多或减少吗？,知识深化 1.元电荷 (1)元电荷是最小的电荷量，而不是实物粒子，元电荷无正、负之分. (2)虽然质子、电子的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷. (3)电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的比荷. 2.使物体带电的实质不是创造了电荷，而是物体所带的电荷发生了转移，也就是物体间或物体内部电荷的重新分布. 3.电荷的中和
10、是指带等量异号电荷的两物体接触时，经过电子的转移，物体达到电中性的过程. 4.导体接触带电时电荷量的分配与导体的材料、形状、大小有关，当两个完全相同的金属球接触后，电荷量将平均分配，即最后两个球一定带等量的同种电荷.,例3 完全相同的两金属小球A、B带有相同大小的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个完全相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开. (1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？,答案 23,答案,解析,(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？,答案 21,解析 设A带正电，B带负电，且所带电荷量大小均为Q. 则C与A接触后，A、C带电
11、荷量为qAqC+,答案,解析,两金属导体接触后电荷量的分配规律 1.当两个导体材料、形状不同时，接触后再分开，只能使两者均带电(无法确定电荷量的多少)或都呈电中性. 2.若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q1、q2，则有,例4 放在绝缘支架上的两个完全相同的金属小球A、B分别带有电荷量QA6.4109 C、QB3.2109 C，让两个金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少个？,答案,解析,答案 电子由B球转移到A球 3.01010个,解析 两小球接触时，电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配，由于两小球相同，剩余正电荷一定平分，即接触后两小球带电荷量,在接触过程
12、中，电子由B球转移到A球，自身的净电荷全部中和后，继续转移，使B球带QB的正电，这样共转移的电荷量为 QQBQB1.6109 C(3.2109 C)4.8109 C,验电器的两种应用方式及原理 (1)带电体接触验电器：当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开.物体所带电荷量越多，电荷转移的越多，斥力越大，金属箔片张开的角度也越大，如图5甲.,图5,三、验电器的原理和使用,(2)带电体靠近验电器：当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，两箔片
13、在斥力作用下张开，如图乙.,例5 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开，如图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是,解析 把带电金属球移近不带电的验电器，会改变验电器上的电荷分布；由于电荷间同性相斥、异性相吸，使得验电器上靠近带电金属球的一端和其电性相反，而远离带电金属球的一端和其电性相同，故选项B正确.,答案,解析,达标检测,1.(对三种起电方式的理解)(多选)下列说法中正确的是 A.静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分 B.摩擦起电时，一个物体失去一些电子而带正电，另一个物体得到这些电子而带负电 C.摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电
14、子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 D.一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷,答案,1,2,3,4,2.(电荷间相互作用的规律)用丝绸摩擦两根玻璃棒，手持一根玻璃棒，靠近被吊起的另一根的玻璃棒时，现象如图6甲箭头所示远离.而手持用毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近被吊起的用丝绸摩擦过的玻璃棒时，现象如图乙箭头所示靠近.那么 A.图甲中两玻璃棒互相吸引 B.图乙中橡胶棒与玻璃棒互相排斥 C.图甲、乙中的玻璃棒带异种电荷 D.图乙表明异种电荷互相吸引,答案,图6,1,2,3,4,3.(验电器的原理)如图7所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接
15、触，使验电器的金属箔片张开，关于这一现象，下列说法 正确的是 A.两片金属箔片上带异种电荷 B.两片金属箔片上均带负电荷 C.金属箔片上有电子转移到玻璃棒上 D.将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起,答案,图7,解析 自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，若将其接触验电器的金属球，此时两个箔片上均带正电荷；在此过程中，一部分电子会从验电器向玻璃棒转移；移走玻璃棒后，箔片仍带电，不会立即合在一起，选项C正确.,解析,1,2,3,4,4.(电荷守恒定律的应用)有三个相同的金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0105 C的正电荷，小球B、C不带电，现在让小球C先与球A接触后分开，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA_C，qB_C，qC_ C.,7.5106,5106,7.5106,答案,解析,1,2,3,4,
