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1、新课标高中物理选修31第一章第一章 电电场场天津市崇化中学天津市崇化中学电荷守恒定律(专业班)一、电荷一、电荷1、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。+_演示1.1 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律电荷守恒定律(专业班)复习：原子的构成复习：原子的构成 原子原子（中性）（中性）原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子（正电正
2、电）（不带电（不带电）原子核为什么稳定？原子核为什么稳定？质子和中子之间有强相互作用质子和中子之间有强相互作用核力核力核外电子核外电子 离原子核较远的电子容易受到外界的离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子作用而脱离原子电荷守恒定律(专业班)二、起电的方法二、起电的方法1 1、摩擦起电、摩擦起电演示微观解释：电子从一个物体微观解释：电子从一个物体转移转移到另到另一个物体上。一个物体上。得到电子：带负电得到电子：带负电失去电子：带正电失去电子：带正电( (起电起电: :使物体带电称为起电）使物体带电称为起电）电荷守恒定律(专业班)金属导电机理金属导电机理金属内有自由移金属内有自由移动的电
3、子动的电子自由电子自由电子 每个正离每个正离子都在自己子都在自己的平衡位置的平衡位置附近振动而附近振动而不移动。不移动。电荷守恒定律(专业班)2 2、感应起电、感应起电演示演示（1 1）静电感应静电感应：把电荷移近不带电的导：把电荷移近不带电的导 体，可以使导体带电的现象，叫做静电体，可以使导体带电的现象，叫做静电 感应感应（2 2）感应起电感应起电：利用静电感应使物体：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电带电，叫做感应起电 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二、起电的方法二、起电的方法电荷守恒定律(专业班)（3 3）静电感应微观解释：把带正电的
4、球移近金）静电感应微观解释：把带正电的球移近金属导体属导体A A和和B B时，时，导体上的自由电子被吸引过来导体上的自由电子被吸引过来，因此导体因此导体A A和和B B带上了等量的异种电荷感应起电带上了等量的异种电荷感应起电没有创造电荷没有创造电荷，而是，而是使使物体中的物体中的正负电荷分开正负电荷分开，将将电荷电荷从物体的一部分从物体的一部分转移转移到另一部分到另一部分 电荷守恒定律(专业班)3 3、接触起电、接触起电接触后接触后再分开再分开+Q+Q接触后接触后再分开再分开Q3QQQ微观解释：微观解释：电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从一个物体转移到另一个物体.二、起电的方法二、起电的方法
5、电荷守恒定律(专业班)接触带电电荷分配原则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，两个完全相同重新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体的带电导体, ,接触后再分开接触后再分开, ,二者将原来所带二者将原来所带电量的总和平均分配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，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则剩下的电荷平均分配电荷守
6、恒定律(专业班)验电器1.swf电荷守恒定律(专业班)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体棒相反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷。同的电荷。电荷守恒定律(专业班)三、电荷守恒定律：三、电荷守恒定律：1.1.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,其本质都其本质都是将正、负电荷是将正、负电荷分开分开,使电荷发生使电荷发生转移转移，并不是创造并不是
7、创造电荷电荷.电荷守恒定律(专业班)( (适用范围：电荷守恒定律在一切宏观、适用范围：电荷守恒定律在一切宏观、适用范围：电荷守恒定律在一切宏观、适用范围：电荷守恒定律在一切宏观、微观物理过程中成立。微观物理过程中成立。微观物理过程中成立。微观物理过程中成立。) )v2、电荷守恒定律荷守恒定律（物理学的基本定律之一物理学的基本定律之一）表述一：表述一：电荷既不能荷既不能创造造,也不能消也不能消灭,它只能从一个物体它只能从一个物体转移到另一个物体移到另一个物体,或从物体的一部分或从物体的一部分转移到另一部移到另一部分分,在在转移的移的过程中，系程中，系统的的电荷荷总数保持不数保持不变.表述二：表述
8、二：一个与外界没有一个与外界没有电荷交荷交换的系的系统，电荷的代数和荷的代数和总是保持不是保持不变。电荷守恒定律(专业班)四、元电荷四、元电荷1 1 1 1、电荷量：、电荷量：、电荷量：、电荷量：电荷的多少，简称电量。单位电荷的多少，简称电量。单位: :库仑库仑 C C电荷守恒定律(专业班) 元电荷的数值最早是由美国科学家元电荷的数值最早是由美国科学家密密立根立根用实验测得到的用实验测得到的 比较电荷带电的多少，要比较的是其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），要管电荷量有正负值（正号一般省略），要
9、知道这里的知道这里的“”、“”号不表示电荷号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）量的大小，只代表电荷的性质（种类）一般，一般，正电荷的电量用正值表示，负电荷正电荷的电量用正值表示，负电荷的电量用负值表示的电量用负值表示 电荷守恒定律(专业班)小小 结结1 1、自然界存在两种电荷、自然界存在两种电荷（1 1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2 2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷2 2、起电方法、起电方法(1)(1)摩擦起电：摩擦起电： 电子从一个物体转移到另一个物体电子从一个物体转移到另一个物体(2
10、)(2)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体(3)(3)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分 规律：规律：近异远同近异远同 3 3、电荷守恒定律：、电荷守恒定律：电荷既电荷既电荷既电荷既不能创造不能创造不能创造不能创造, , , ,也不能消灭也不能消灭也不能消灭也不能消灭, , , ,它只它只它只它只能能能能从一个物体从一个物体从一个物体从一个物体转移转移转移转移到另一个物体到另一个物体到另一个物体到另一个物体, , , ,或或或或从物体的一部分从物体的一部分从物体的一部分从物体的一部分转移转移转移转移
11、到另一部分到另一部分到另一部分到另一部分, , , ,在转移的过程中，系统的电荷在转移的过程中，系统的电荷在转移的过程中，系统的电荷在转移的过程中，系统的电荷总数总数总数总数保持保持保持保持不变不变不变不变. . . .电荷守恒定律(专业班)1 1、科学家在研究原子、原子核及基本粒子、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：单位，关于元电荷，下列论述正确的是：A A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷B B、1.60101.6010-19-19C C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C C、
12、电子带有最小的负电荷，其电量、电子带有最小的负电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷D D、质子带有最小的正电荷，其电量、质子带有最小的正电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷 B、C、D 课堂训练课堂训练电荷守恒定律(专业班)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间都是相互吸引的，如果间都是相互吸引的，如果A A带正电，带正电，则则 ：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，而另球中必有一个带负电，而另 一
13、个不带电一个不带电D DB B、C C球都不带电球都不带电 C课堂训练课堂训练电荷守恒定律(专业班)3 3、如图所示、如图所示,A,A、B B是被绝缘支架分别架起的是被绝缘支架分别架起的金属球金属球, ,并相隔一定距离并相隔一定距离, ,其中其中A A带正电带正电,B,B不不带电带电, ,则以下说法中正确的是则以下说法中正确的是: :A.A.导体导体B B带负电带负电; ;B.B.导体导体B 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, ,并并且且 电荷量大小相等电荷量大小相等; ;C.C.若若A A不动不动, ,将将B B沿图中沿图中aaaa分开分开, ,则两边的电荷则
14、两边的电荷量量 大小可能不等大小可能不等, ,与如何分有关与如何分有关; ;D.D.若若A A向向B B逐渐靠近逐渐靠近, ,在在B B左端和右端的电荷量大左端和右端的电荷量大 小始终相等并且连续变化小始终相等并且连续变化; ;E.E.若若A A、B B接触一下接触一下,A,A、B B金属体所带总电荷量金属体所带总电荷量 保持不变保持不变. .BAaaBE电荷守恒定律(专业班)课堂训练4 4、如图所示，导体棒、如图所示，导体棒ABAB靠近带正电的导体靠近带正电的导体Q Q放置用手接触放置用手接触B B端，移去手指再移去端，移去手指再移去Q Q，ABAB带何种电荷带何种电荷 _ _ 若手的接触若
15、手的接触点改在点改在A A端，情况又如何端，情况又如何_ _ 。负电荷负电荷负电荷负电荷电荷守恒定律(专业班)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。课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习C摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触起电电荷守恒电荷守恒2、将不带电的导体、将不带电的导体A和带有负电荷的导体和带有负电荷的导体B接触后，在导体接触后，在导体A中的质子数中的质子数 （ ）A增加增加 B减少减少 C不变不变 D先增加后减少先
16、增加后减少电荷守恒定律(专业班)密立根密立根1.61019 C 1.61019 C 1.61019 C 整数倍整数倍 3、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为位，元电荷的电量为_ ；一个电；一个电子的电量为子的电量为_ _ ，一个质子的电量，一个质子的电量为为_ ；任何带电粒子，所带电量；任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的量的_最早测出元电荷的数值的是美最早测出元电荷的数值的是美国物理学家国物理学家 。电荷守恒定律(专业班)4、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属
17、球A和和B接触一下，接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则则A、B两球原来的带电情况可能是两球原来的带电情况可能是 （ ） A带有等量异种电荷带有等量异种电荷B带有等量同种电荷带有等量同种电荷C带有不等量异种电荷带有不等量异种电荷D一个带电，另一个不带电一个带电，另一个不带电BCD电荷守恒定律(专业班)5 5、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间都是相互吸引间都是相互吸引的，如果的，如果A A带正电，则带正电，则 （ ）A A B B、C C球均带负电球均带负电 B B
18、B B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电C C B 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 D B B、C C球都不带电球都不带电6 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、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小球a a（图（图1 1），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后拿开橡胶后拿开橡胶棒，这时验电器小球棒，这时验电器小球A A和金箔和金箔b b的带电情况是的带电情况是 （ ）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
19、 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 a、b b均不带电均不带电课堂练习课堂练习C CC C电荷守恒定律(专业班)7 7、图、图7 7中中A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带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两球的带电情况：两球的带电情况：（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，先移去接触，先移去C C后，再把后，再把ABAB分开，分开， 则则A_A_，B_B_（
20、3 3）A A、B B接触，用手指瞬间接触接触，用手指瞬间接触B B后再移去后再移去C C， 则则A_A_， B_ B_；8 8、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：把不带电的绝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。触。用手指摸甲球。用手指摸甲球。手指移开。手指移开。移开乙球。移开乙球。甲球带甲球带正电。正电。甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有（甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有（ ） A. A. B. B. C. C. D. D.课堂练习课堂练习正电正电
21、负电负电不带电不带电不带电不带电负电负电负电负电BCBC电荷守恒定律(专业班)思考题思考题: 1.有两个完全相同的带电绝缘金属小球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，分别带有电荷量Q1=6.410-9C， Q2=-3.210-9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？程中，电子如何转移并转移了多少？解解解解: :在接触过程中在接触过程中在接触过程中在接触过程中, ,电子由电子由电子由电子由B B球转移到球转移到球转移到球转移到A A球球球球, ,不仅将自身电不仅将自身电不仅将自身电不仅将自身电荷中和荷中和荷中和荷中和
22、, ,且继续转移且继续转移且继续转移且继续转移, ,使使使使B B球带正电球带正电球带正电球带正电, ,这样这样这样这样, ,共转移的电共转移的电共转移的电共转移的电子电荷量为子电荷量为子电荷量为子电荷量为转移的电子数转移的电子数转移的电子数转移的电子数电荷守恒定律(专业班)思考题思考题2: 现有一个带负电的电荷现有一个带负电的电荷A，另有，另有一不能拆开的导体一不能拆开的导体B。而再也找不到其他。而再也找不到其他的导体可供利用。你如何能使导体的导体可供利用。你如何能使导体B带上带上正电？正电？解析解析:因为因为A带负电带负电,要使要使B带正电带正电,必须用必须用感应起电的方法感应起电的方法才可以才可以.因为因为接触起电接触起电只能只能使使B带负电带负电. 根据感应起电的原理根据感应起电的原理,要使要使B带正电还带正电还需另一块导体需另一块导体,但现在这块导体没有但现在这块导体没有,其实其实人体就是一块很好的导体人体就是一块很好的导体,只要把只要把A靠近靠近B,用手摸一下用手摸一下B,再拿开手再拿开手,通过静电感应通过静电感应,B就就带上了正电荷带上了正电荷.电荷守恒定律(专业班)
