11电荷及其守恒定律课件.ppt

1、1.1 1.1 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律第一章第一章 静电场静电场一、两种电荷一、两种电荷电荷是一种物质属性：物体具有吸引轻小物体的性质电荷是一种物质属性：物体具有吸引轻小物体的性质1 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 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、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。+_二、使物体带电的方法二、使物体带电的方法：1 1、摩擦起电的原因：、摩擦起电的

2、原因：微观解释：微观解释：电子从一个物体转移到另一个物体上。电子从一个物体转移到另一个物体上。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：带正电原子的核式结构：原子（质子和中原子的核式结构：原子（质子和中子）和和外电子子）和和外电子+摩擦起电摩擦起电2 2、金属导电的机理和感应起电、金属导电的机理和感应起电自由电子自由电子：金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子：金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。金属中存在大量的做自由电子可参与导电金属中存在大量的做自由电子可参与导电 失去电

3、子的原子成为正离子，只能在平衡位置附失去电子的原子成为正离子，只能在平衡位置附近做无规则的振动近做无规则的振动金属导体的电结构金属导体的电结构感应起电感应起电（1 1）静）静电感应电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导把电荷移近不带电的导体，可以使导体两端出现等量异种电荷的现象，叫做静电感应体两端出现等量异种电荷的现象，叫做静电感应（2 2）感应起电感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电利用静电感应使物体带电，叫做感应起电 电荷分布规律电荷分布规律：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(3)(3)起电原因：把带电球起电原因：把带电球C C移近金属导体移

4、近金属导体A A和和B B时，导体上时，导体上的自由电子被吸引过来，因此导体的自由电子被吸引过来，因此导体A A和和B B带上了等量的异带上了等量的异种电荷感应起电没有创造电荷，而是使物体中的正负种电荷感应起电没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分 3 3、接触带电、接触带电：带电体通过接触将电荷从一个物体转移到另一个物体带电体通过接触将电荷从一个物体转移到另一个物体带电导体接触带电电荷分配原则（遵循电荷守恒定律）带电导体接触带电电荷分配原则（遵循电荷守恒定律）1 1）两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新分配。

5、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若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再接触后再分开分开,二者将原来所带电量的总和平均分配二者将原来所带电量的总和平均分配 2 2）两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电）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；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如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配 完全相同的带电金属球相接触时，同种电荷电量平完全相同的带电金属球相接触时，同种电荷电量平均分配，异种电荷先中和

6、后平分均分配，异种电荷先中和后平分1112122222qqqqqqqq同种电荷：;异种电荷：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,其本质都是将正、其本质都是将正、负电荷分开负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷使电荷发生转移，并不是创造电荷.二、电荷守恒定律：二、电荷守恒定律：2 2、电荷守恒定律、电荷守恒定律 （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：电荷既不能创造：电荷既不能创造,也不能消灭也不能消灭,它只能从一它只能从一个物体转移到另一个物体个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到或从物体的一部分转移到另一部分另一部分,在转移的

7、过程中，系统的电荷总数保持不在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变变.表述二：表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数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。和总是保持不变。3 3、电荷的定量表示、电荷的定量表示 和和 元电荷元电荷：电荷量电荷量 元电荷元电荷 比荷比荷 电荷的多少叫做电荷量符号：电荷的多少叫做电荷量符号：Q Q或或q q 单位：库仑单位：库仑 符号：符号：C C 电子所带的电荷量，用电子所带的电荷量，用e e表示，表示，e=1.60e=1.601010-19-19C C注意注意：所有带电体的电荷量或者等于：所有带电体的电荷量或者等于e e，或者等于，或

8、者等于e e的整的整数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得。理学家密立根测得。电荷的电荷量电荷的电荷量q q与其质量与其质量m m的比值的比值 ，单位：单位：C/C/qm电子的比荷电子的比荷 319.1 10emkg电子质量111.7 10/eemC kg电子比荷 小结：小结：一、电荷一、电荷1 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 1）正电荷）正电荷 （2 2）负电荷）负电荷2.2.使物体带电的方法：使物体带电的方法：摩擦起电摩擦起电接触带电接触带电感应起电感应起电二、电荷守恒定

9、律二、电荷守恒定律元电荷元电荷三、几个概念三、几个概念电荷量电荷量 比荷比荷 带电本质带电本质:将正、负电荷分开将正、负电荷分开,没有创造电荷没有创造电荷例例1 1：毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（：毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（）A A毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了 B B毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了 C C橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了 D D橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了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

10、个物体上。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。得到电子得到电子,带负电带负电;失去电子失去电子,带正电带正电A A例例2 2：绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球：绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a a，a a的表面的表面镀有铝膜，在镀有铝膜，在a a的附近，有一个绝缘金属球的附近，有一个绝缘金属球b b，开始，开始a a、b b都不带都不带电，如图所示，现在使电，如图所示，现在使a a带电，则：带电，则：()()A A、a a、b b之间不发生相互作用之间不发生相互作用B B、b b将吸引将吸引a a，吸住后不放，吸住后不放C C、b b立即把立即把a a排斥开排斥

11、开D D、b b先吸引先吸引a a，接触后又把，接触后又把a a排斥开排斥开D例例3 3、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器、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后拿开橡后拿开橡胶棒，这时验电器小球胶棒，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 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abcC C例

12、例4 4、如图所示，不带电的枕形导体的、如图所示，不带电的枕形导体的A A、B B 两端各贴有一对两端各贴有一对金箔。当枕形导体的金箔。当枕形导体的A A端靠近一带电导体端靠近一带电导体C C 时（时（）A.A.A A端金箔张开，端金箔张开，B B端金箔闭合端金箔闭合;B.B.用手触摸枕形导体后，用手触摸枕形导体后，A A端金箔仍张开，端金箔仍张开，B B端金箔闭合端金箔闭合;C.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 C都移走，两对金箔均张开都移走，两对金箔均张开;D.D.选项选项A 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 C中两对金箔带同中两对

13、金箔带同种电荷种电荷BCDBCD例例5 5：科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方：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单位，关于元电荷，下列论便，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：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、1.601.601010-19-19C C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷D D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷BCDBCD

14、例例6 6：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C C例例7.57.5个元电荷的电量是个元电荷的电量是_C_C，16 C16 C电量等于电量等于_元电荷元电荷198.0 10201.0 1011222qqqq同种电荷：2qAB q

15、ABC例例8 8有三个完全一样的绝缘金属球，有三个完全一样的绝缘金属球，A A球带的电荷量为球带的电荷量为q q，B B、C C均不带电。现要使均不带电。现要使B B球带的电荷量为球带的电荷量为3q/83q/8，应该怎，应该怎么办？么办？2q2qBC 4q4qBC 2q4qAB 38q38qAB 教学目标教学目标（一）知识与技能（一）知识与技能 1掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量 2会用库仑定律的公式进行有关的计算 3知道库仑扭秤的实验原理（二）过程与方法（二）过程与方法 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律（三）情感态

16、度与价值观（三）情感态度与价值观 培养学生的观察和探索能力 重点：重点：掌握库仑定律 难点：难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算 教具教具：库仑扭秤(模型或挂图)复习回顾：复习回顾：一、物体带电的三种方式一、物体带电的三种方式 1、摩擦起电：、摩擦起电：2、感应起电：、感应起电：3、接触带电：、接触带电：二、二、电荷守恒定律电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消失，只能从一个物体转电荷既不能创造，也不能消失，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。这个结分，在转移的过程中，电荷的总量保

17、持不变。这个结论称为论称为电荷守恒定律电荷守恒定律 另一表述：另一表述：一个与外没有电荷交换的系统，电荷的一个与外没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。代数和总是保持不变的。三、元电荷三、元电荷：最小的电荷量叫做元电荷：最小的电荷量叫做元电荷注：所有带电体的电荷量或者等于注：所有带电体的电荷量或者等于e，或者是，或者是e的整数的整数倍。即电荷量是不能连续变化的物理量倍。即电荷量是不能连续变化的物理量电荷量的常用值：电荷量的常用值：e=1.601019C 五、比荷：电子的电荷量五、比荷：电子的电荷量e与电子的质量与电子的质量me之比，称为之比，称为电子的比荷电子的比荷电子的比荷：电子的比荷：e/me=1.761011C/kg（me=09110-30kg）。）。四、电中和现象及电荷均分原理：四、电中和现象及电荷均分原理：练习：两个完全相同的金属小球练习：两个完全相同的金属小球A和和B，所带电荷量绝对值，所带电荷量绝对值都是都是Q，今让第三个与，今让第三个与A、B相同但不带电的金属小球相同但不带电的金属小球C，先，先后与后与A、B两球接触后分开，那么：两球接触后分开，那么：（1）若）若A、B是同种电荷时，则是同种电荷时，则C球最终带电量等于多少？球最终带电量等于多少？（2）若）若A、B是异种电荷时，则是异种电荷时，则C球最终带电量等于多少？球最终带电量等于多少？