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1、新课标高中新课标高中物理物理 选修选修3-1第一章第一章 静电场静电场第二章第二章 直流电路直流电路第三章第三章 磁场磁场电荷电荷 电荷守恒定律电荷守恒定律 被毛皮摩擦过的橡胶棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电一样被毛皮摩擦过的橡胶棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电一样吗？吗？1. 将丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互靠近时，会发生什么将丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互靠近时，会发生什么 现象现象？2. 将毛皮摩擦过的两根橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象将毛皮摩擦过的两根橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象？3. 将丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，将丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，会
2、发生什么现象？会发生什么现象？一一、电荷、电荷1 、电荷概念：电荷是物质的一种性质、电荷概念：电荷是物质的一种性质 2、 自然界中有两种电荷自然界中有两种电荷（富兰克林命名富兰克林命名） （1）正电荷：）正电荷： 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2）负电荷：）负电荷： 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的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。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。+_ 为什么摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电为什么摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电为什么摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电为什么摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电与雷雨云带的电会相差这么
3、大？与雷雨云带的电会相差这么大？与雷雨云带的电会相差这么大？与雷雨云带的电会相差这么大？想想一一想想回答：回答： 一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷，大约只有所带的电荷，大约只有1010-7-7 C，一片，一片雷雨云带电的电荷，大约有几十库雷雨云带电的电荷，大约有几十库仑。仑。电荷的多少用电荷量来表示。电荷的多少用电荷量来表示。 二二、电荷、电荷量量1、国际单位：、国际单位： 库伦库伦 简称库简称库 用用 C 表示表示2、书写表示：正电荷用正数表示、书写表示：正电荷用正数表示 （ 举例：举例： C ) 负电荷用负数表示负电荷用负数表示 （ 举例：举例： C )3、1
4、C的单位很大，常用的电荷量单位还有微库的单位很大，常用的电荷量单位还有微库（ uC ）和纳库）和纳库 （ nC） 1uC = 10-6 C 1nC = 10-9C 1C =1 06uC = 109nC一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？1897年，英国科学家汤姆生（年，英国科学家汤姆生（1856-1940）发现）发现了比原子小得多的带负电的粒子了比原子小得多的带负电的粒子电子电子，揭开揭开了原子具有结构的秘密。了原子具有结构的秘密。原子核带正电，电子原子核带正电，电子带负电。带负电。在通常情况下，原子核所在通常情况下，原子核所带正电
5、荷数与核外所有电带正电荷数与核外所有电子总共带的负电荷数子总共带的负电荷数相等相等，整个原子呈整个原子呈中性中性，也就是也就是原子对外不显带电的性质。原子对外不显带电的性质。如何知道物体带电？如何知道物体带电？ 不带电的物体内存在电荷，不带电的物体内存在电荷，且存在等量正、负电荷，在物体且存在等量正、负电荷，在物体内中和，对外不显电性。内中和，对外不显电性。三、三、物体带电的三种方式物体带电的三种方式1、摩擦起电、摩擦起电 为什么摩擦后物体会带电呢为什么摩擦后物体会带电呢？ 用丝绸摩擦玻璃棒，用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒玻璃棒经过摩擦之后就会经过摩擦之后就会失去电子失去电子，从而带上从而带上正电正
6、电，而，而丝绸丝绸得到玻璃棒的电子得到玻璃棒的电子带负电带负电；用毛皮；用毛皮去摩擦橡胶棒，去摩擦橡胶棒，橡胶棒橡胶棒经过摩擦会经过摩擦会得到电子得到电子，从而从而带负电带负电，而而毛皮毛皮失去了电子失去了电子带正电带正电 。 因为丝绸和玻璃棒相比，丝绸对电子的束缚能力较强；因为丝绸和玻璃棒相比，丝绸对电子的束缚能力较强；毛皮和橡胶棒相比，橡胶棒对电子的束缚能力较强一些毛皮和橡胶棒相比，橡胶棒对电子的束缚能力较强一些 摩擦起电摩擦起电微观微观实质：实质： 电子从一个物体电子从一个物体转移转移到另一个物体上，得到电到另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带正电子带负电，失去电子带正电. . 电子
7、发生了移动电子发生了移动注意：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由注意：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由注意：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由注意：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体一个物体转移到另一个物体一个物体转移到另一个物体一个物体转移到另一个物体. . . .金属的特点：金属的特点： 金属内金属内部部有自由有自由移动的电子移动的电子自由电子自由电子 每个正离子都在自每个正离子都在自己的平衡位置附近振己的平衡位置附近振动而不移动动而不移动。2、接触起电接触起电接触起电的实质是电荷的转移接触起电的实质是电荷的转移.电荷总量不变电荷总量不变.接触后接
8、触后再分开再分开+Q+Q接触后再分开接触后再分开+Q-3Q-Q-Q完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上。带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上。 中和：中和：电荷的中和是正负电荷相互抵消，使电荷的中和是正负电荷相互抵消，使得净电荷减少或为零，但正负电荷本身依然存在，得净电荷减少或为零，但正负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失并不是正、负电荷的消失. .如何判断物体是否带电以及所带电荷的种类如何判断物体是否带电
9、以及所带电荷的种类和多少？和多少？接触接触起起电电荷分配原则电电荷分配原则 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, ,接触后再分开接触后再分开, ,二者将原来所带电量的总和平均分二者将原来所带电量的总和平均分配配 两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正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，则剩下的电荷平新分配；如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配
10、均分配先中和再分配，若带电体相同，则平均分配先中和再分配，若带电体相同，则平均分配3 3、感应起电感应起电感应起电感应起电感应起电感应起电3、感应起电、感应起电电荷从物体的一部分转移到另一部分电荷从物体的一部分转移到另一部分 规律：规律：近端感应异种电荷，近端感应异种电荷， 远端感应同种电荷远端感应同种电荷金属内有自由移动的电子金属内有自由移动的电子自由电子自由电子正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。3、感应起电：、感应起电：近异近异远同远同感应起电感应起电1.静电感应静电感应当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引当一个带电体靠近导体时，由于电
11、荷间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离的一端使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离的一端带同号电荷，这种现象叫做静电感应带同号电荷，这种现象叫做静电感应.2.感应起电感应起电利用静电感应使物体带电的过程，叫做感应起电利用静电感应使物体带电的过程，叫做感应起电3.感应起电的实质是电荷的转移，电荷总量不变。感应起电的实质是电荷的转移，电荷总量不变。21感应起电感应起电+AB如先移开带电球，再分开如先移开带电球，再分开AB，A、B还能带电吗？还能带电吗？AB重新接触后，导体不带重新接触后，导体不
12、带电了，说明电了，说明A、B分开后带分开后带等量异种等量异种电荷电荷. 重新接触后重新接触后等量异种电荷发生等量异种电荷发生中和中和.+22验电器验电器 静电计静电计导体棒导体棒金属箔金属箔金属外壳金属外壳指针指针刻度刻度验电器和静电计验电器和静电计(指针式验电器指针式验电器)是否只有当带电体与导体棒的上端直接触时金属是否只有当带电体与导体棒的上端直接触时金属箔片才开始张开箔片才开始张开？静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬底部有接线柱
13、。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。挂着两片金箔。静电计的外壳一定是金属的，它在静电计工静电计的外壳一定是金属的，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。作的。验电器与静电计在结构上的不同验电器与静电计在结构上的不同 验电器的主要作用有：验电器的主要作用有：（1）检验导体是否带电。）检验导体是否带电。（2）检验导体所带电性。）检验导体所带电性。 验电器与静电计在作用上的不同验电器与静电计在作用上的不同 静电计也称作指针式验电器，这说明它完全具备验静电计
14、也称作指针式验电器，这说明它完全具备验电器的各种作用。由于静电计的特殊结构，使得它又具电器的各种作用。由于静电计的特殊结构，使得它又具备验电器不能替代的某些作用。备验电器不能替代的某些作用。+-+注意观察：带电体与验电器上注意观察：带电体与验电器上端直接接触前后端直接接触前后+-+26+ 如果指针偏转角度变大，说明验电器上原来如果指针偏转角度变大，说明验电器上原来带什么电荷？带什么电荷？ 如果验电器上原来带的是负电，玻璃棒靠近如果验电器上原来带的是负电，玻璃棒靠近后会出现怎样的现象？后会出现怎样的现象？+静电静电感应感应验电器原来带有一定量的电荷验电器原来带有一定量的电荷四四、电荷守恒定律、电
15、荷守恒定律表述表述1：电荷既不电荷既不能被能被创创造造，也不，也不能被能被消灭，它只能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部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分转移到另一部分，在转移的过程中在转移的过程中,电荷的总量不电荷的总量不变变.表述表述2：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代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数和总是保持不变.起电的本质起电的本质 无论是哪种起电方式无论是哪种起电方式, ,其本质都是将其本质都是将正、负电荷分开正、负电荷分开, ,使电荷发生转移，并不是使电荷发生转移，并不是创造电荷创造电荷. .电荷守恒定
16、律电荷守恒定律29五、元电荷五、元电荷 带电体所带电量的最小值带电体所带电量的最小值 （ P4 P4小资料小资料 ）1. 1. 电荷量电荷量（电荷的多少）（电荷的多少） 单位：单位： 库仑库仑（SISI制），简称制），简称库，库，符号符号C C2. 2. 科学实验发现的科学实验发现的最小电荷量最小电荷量就是电子所带的电就是电子所带的电荷量（质子、正电子所带电荷量与它相同，但符荷量（质子、正电子所带电荷量与它相同，但符号相反）号相反）. . 最小的电荷量最小的电荷量叫元电荷叫元电荷. .3. 3. 元电荷元电荷 e e = 1.60= 1.6010 10 -19-19C C4. 4. 电子的比荷
17、电子的比荷 带电体的电荷量是带电体的电荷量是e e的整数倍，电荷量是不能连续的整数倍，电荷量是不能连续变化的变化的. . q q= =ne ne ( (n nZ Z) )最早由密立根测定最早由密立根测定C/kgC/kg5.5.电子和质子的电荷量电子和质子的电荷量 = = 元电荷，只是电性不同元电荷，只是电性不同 比较电荷带电量的多少，要比较的是其电荷量比较电荷带电量的多少，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（正号一般省略），要知道这里的“”、“”号号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）
18、不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类） 例题精析例题精析例例1、如图所示，不带如图所示，不带 电的枕形导体的电的枕形导体的A A、B B两端各贴两端各贴有一对金箔当枕形导体的有一对金箔当枕形导体的A端靠近一带电导体端靠近一带电导体C C时时 （ BCD ）AA端金箔张开，端金箔张开，B端金箔闭合端金箔闭合B用手触摸枕形导体后，用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，端金箔仍张开，B端金箔闭合端金箔闭合C用手触摸枕形导体后，将手和用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开都移走，两对金箔均张开D选项选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带中两对金
19、箔带同种电荷同种电荷例例2 2、有、有A A、B B、C C三个塑料小球，三个塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A间间都是相互吸引的，如果都是相互吸引的，如果A A带正电，则带正电，则 ：（ ） A AB B、C C球均带负电球均带负电B BB B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电C CB B、C C球中必有一个带负电，而另一个不带电球中必有一个带负电，而另一个不带电D DB B、C C球都不带电球都不带电CA.导体导体B带负电带负电;B.导体导体B左端出现负电荷左端出现负电荷,右端出现正电荷右端出现正电荷,并且电荷量大小并且电荷量大小相等相等;C.若若A不动
20、不动,将将B沿图中虚线分开沿图中虚线分开,则左边的电荷量小于右边的则左边的电荷量小于右边的电荷量电荷量;D.若若A、B接触一下接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变金属体所带总电荷量保持不变.例例3、如图所示、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架是被绝缘支架分别架起的金属球起的金属球,并相隔一定距离并相隔一定距离,其中其中A带正电带正电,B不带电不带电,则以下说法中则以下说法中正确的是正确的是:（ ）+ABBD例例4 4、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属球A A和和B B接触一下，再分开一接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则段距离，发现两球之间相互排斥，则A A、B
21、 B两球原来的带两球原来的带电情况可能是电情况可能是 （ ）A A带有等量异种电荷带有等量异种电荷 B B带有等量同种电荷带有等量同种电荷 C C带有不等量异种电荷带有不等量异种电荷 D D一个带电，另一个不带电一个带电，另一个不带电BCD例例5 5、图中图中A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们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靠近带正电荷的金球C C在下列情况中，判断在下列情况中，判断A A、B B两球两球的带电情况的带电情况：（1 1）A A、B B接触后分开，再移去接触后分开，再移去C C， 则则A A_，B B_；（2 2）A A、B B接触，先移去接
22、触，先移去C C后，再把后，再把ABAB分开，分开， 则则A A_，B B_正电正电负电负电不带电不带电不带电不带电例例6 6、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验、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电器的金属小球a a，然后用手指瞬间接触一下金属杆，然后用手指瞬间接触一下金属杆c c后拿开橡胶棒，这时验电器小球后拿开橡胶棒，这时验电器小球A A和金箔和金箔b b的带电情况的带电情况是是 （ ）A Aa a带正电，带正电，b b带负电带负电B Ba a带负电，带负电，b b带正电带正电C Ca a、b b均带正电均带正电D Da a、b b均带负电均带负电E Ea
23、a、b b均不带电均不带电abcC 巩固训练巩固训练1关于元电荷的理解，下列说法正确的是关于元电荷的理解，下列说法正确的是 （ C ） A元电荷就是电子元电荷就是电子 B元电荷就是质子元电荷就是质子C元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D元电荷就是自由电荷的简称元电荷就是自由电荷的简称2关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（BD） A摩擦起电说明电荷可以被创造摩擦起电说明电荷可以被创造 B摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上 C
24、感应起电是由电荷从带电物体转移到另一个物体上感应起电是由电荷从带电物体转移到另一个物体上 D感应起电是电荷在同一物体上的转移感应起电是电荷在同一物体上的转移3如图所示，将带正电的球如图所示，将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是枕形导体上电荷的移动情况是 （ ）A枕形导体中的正电荷向枕形导体中的正电荷向B端移动，负电荷不移动端移动，负电荷不移动B枕形导体中电子向枕形导体中电子向A端移动，正电荷不移动端移动，正电荷不移动C枕形导体中的正、负电荷同时分别向枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和端和A端移动端移动D枕形导体中的正、负电荷同时分别向枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和端和B端移动端移动4带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的 （ ） A2.41019 C B6.41019 CC1.61018 C D4.81017 CBA师者，传道授业解惑也！谢谢
