《（京津琼鲁专用）2018-2019学年高中物理 第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律课件 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（京津琼鲁专用）2018-2019学年高中物理 第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律课件 新人教版必修2（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 电荷及其守恒定律,第一章 静电场,学科素养与目标要求 物理观念：1.知道自然界中的两种电荷及三种起电方式. 2.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念. 科学探究：了解验电器的构造、原理，并借助验电器感受摩擦起电、感应起电的过程. 科学思维：从微观的角度认识物体带电的本质，知道三种带电的实质是相同的.,内容索引,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 预习新知 夯实基础,自主预习,一、电荷及起电方式 1.两种电荷 (1)电荷的分类： 电荷和 电荷. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带 电. (2)电荷间的相互作用：同种电荷相互 ，异种电荷相互 . 2
2、.摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体 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 电，失去电子的物体则带 电.,正,负,正,负,排斥,吸引,转移,负,正,3.感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或 带电体，使导体靠近带电体的一端带 电荷，远离带电体的一端带 电荷，这种现象叫做静电感应.利用 使金属导体带电的过程叫做感应起电.,远离,异号,同号,静电感应,二、电荷守恒定律和元电荷 1.电荷守恒定律：电荷既不会 ，也不会 ，它只能从一个物体 到另一个物体，或者从物体的一部分 到另一部分；在转移过程中，电荷的
3、保持不变. 2.电荷守恒定律另一表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 保持不变. 3.元电荷： 叫做元电荷，用e表示.所有带电体的电荷量或者等于e，或者是 .元电荷e的数值最早是由美国物理学家_ 测得的，在我们的计算中，可取e .,创生,消灭,转移,转移,总量,代数和,最小的电荷量,e的整数倍,密,立根,1.601019 C,即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为正电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、.( ) (4)某一带电体的电荷量可以等于31019 C.( ),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.,答案,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？ 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,一、对三种起电方式的理解,答案,2.如图2所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B
5、，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. (1)把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？ 答案 物体C移近导体A，两侧金属箔片都张开；,图2,(2)这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片又有什么变化？ 答案 金属箔片仍张开，但张角变小； (3)再让A和B接触，又会看到什么现象？ 答案 A、B接触，金属箔片都闭合.,3.带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？ 答案 正电荷，在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A，物体B因缺少电子而带正电.,答案,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
6、的都是电子，正电荷不会发生转移.,例1 感应起电和摩擦起电都能使物体带电，关于这两种带电过程，下列说法正确的是 A.感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分 B.感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体 C.感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体 D.摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体 解析 感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分，摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，故A、B、C错误，D正确.,解析,答案,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
7、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.,解析,答案,感应起电的判断方法 1.当带电体靠近导体时，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.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？ 答案 摩擦起电的过程并没有创造电荷.一个
8、封闭的系统中，电荷的总量保持不变.,答案,二、电荷守恒定律 元电荷,答案,2.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. 3.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；电子和质子是实物粒子，不是元电荷.,知识深化 1.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. 2.电荷的中和是指带等量异号电荷的两物体接触时，经过电子的转
9、移，物体达到电中性的过程. 3.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，电荷将平均分配，即最后两个球一定带等量的同种电荷.,4.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.,例3 完全相同的两个金属小球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少？,解析,答
10、案,解析 设A、B带电荷量均为q，,C与B接触后，B、C所带电荷量为,答案 23,(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少？,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.,解析,答案,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、大小不同时，接触后再分开，只能使两者均带电，但无法确定电荷量的多少. 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？ 答案 电子
11、由B球转移到A球 3.01010 个,答案,解析,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,1.6109 C,在接触过程中，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，如图5甲. (2)带电体靠近验电器：当带电体靠近
12、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)，金属箔片在斥力作用下张开，如图乙.,三、验电器的原理和使用,图5,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 把带电金属球靠近不带电的验电器，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金属球电性相反，而远离带电金属球的一端和金属球电性相同，故选项B正确.,解析,答案,达标检测,1.(对摩擦起电的认识)(2018山东淄博市高一下期末)公元1世纪，东汉王充论衡乱龙中记录了“顿牟掇芥”
13、.顿牟即琥珀(也有玳瑁的甲壳之说)，芥指芥菜子，统喻干草、纸等的微小屑末.这个词的意思就是经过摩擦的琥珀能吸引干草、纸等轻小的物体.下列关于这个现象的解释正确的是 A.经过摩擦的琥珀有了磁性 B.经过摩擦的琥珀带了电 C.琥珀与干草带异种电荷 D.琥珀与干草带同种电荷,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，靠近另一根被吊起的玻璃棒时，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,答案,1,2,3,4,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、
14、乙中的玻璃棒带异种电荷 D.图乙表明异种电荷互相吸引,图6,3.(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,解析,1,2,3,4,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.,1,2,3,4,4.(电荷守恒定律的应用)有三个完全相同的金属小球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接触后取走，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.,5106,7.5106,7.5106,解析,答案,1,2,3,4,
