人教版高二物理选修3-1第一章1.1 电荷守恒定律（共25张PPT）.ppt
第一章静电场,1.1电荷及其守恒定律,学习目标：,1、知道自然界存在两种电荷且电荷间存在相互作用。2、掌握使物体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。3、理解电荷守恒定律，会用该定律解决实际问题。4、知道元电荷的概念及其数值。,小实验,用手边的塑料尺在头皮上摩擦几下，把小尺靠近小纸屑，观察现象,英王御医吉尔伯特创造了电荷的概念,1、定义：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带有电荷，简称带电。电荷是一种物质属性。,2、自然界中只有两种电荷（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷,3、相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。（同电相斥，异电相吸）且带电体有吸引轻小物体的性质。,例1、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则：AB、C球均带负电BB球带负电，C球带正电CB、C球中必有一个带负电，而另一个不带电DB、C球都不带电,二.使物体带电的方法：,1、摩擦起电,实质：电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带正电。,例2：毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（）A毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了B毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了C橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了D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个物体上。得到电子：带负电失去电子：带正电,A,原子的构成,原子,原子核,核外电子,质子,中子,（正电）,（不带电）,核外电子,离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子,物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？,摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体上。得到电子：带负电失去电子：带正电,（中性）,（负电）,（正电）,不同物质的微观结构不同，原子中电子的多少和运动状况也不相同。不仅如此，当大量原子和分子组成大块物质时，由于原子和分子间的相互作用，原子中电子的运动状况也会有所变化。,例如金属导电机理：,金属内有自由移动的电子,自由电子,每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。只有自由电子穿梭其中，这就是金属导电的原因。绝缘体中不存在这种自由电子。,失去这种电子的原子便成为带正电的离子,2、感应起电,（1）静电感应：,象这样把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应,规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷。“近异远同”,一个带电体靠近导体时，导体近端带上异性电，远端带上（等量）同性电。,（2）感应起电：象这样利用静电感应使物体带电，叫做感应起电,先分开AB再拿走带电体，AB分别带上等量异性电荷。,步骤：靠近，分开，移走。像上例中若先移走C再分开A、B又会如何？A、B中电荷会中和,（4）实质：电荷的重新分布。,1、自由电子受力向一端移动，另一端带等量的正电荷2、感应起电没有创造电荷，只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,（3）静电感应解释：,【例3】如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带电导体C时（）AA端金箔张开，B端金箔闭合B用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷,BCD,3、接触带电,电荷从一个物体转移到另一个物体,接触带电时，两个物体最终的电荷量分配很复杂，大多靠实验才能确定。但有一种情况能确定，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配,一个物体带电时，电荷之间会互相排斥。如果接触另一个导体电荷会转移到这个导体上，这种方式称为接触起电。,接触带电电荷分配原则,电荷的分配原则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；两个带有异种电荷的导体接触，电荷也会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配.,注意：处理感应问题时，利用电中性物体中正负电荷代数和为零。,例5：绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的附近，有一个绝缘金属球b，开始a、b都不带电，如图所示，现在使a带电，则：,A、a、b之间不发生相互作用B、b将吸引a，吸住后不放C、b立即把a排斥开D、b先吸引a，接触后又把a排斥开,D,通过刚才对三种起电方式本质的分析，思考满足共同的规律是什么？,起电的本质:无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷.,问题：,1。电荷的相互增强、减弱和中和现象，是否是电荷消失?,2。物体显中性，是否是物体中没有电荷?,3。各种起电过程是否是创造了电荷?,通过刚才对三种起电方式本质的分析，思考满足共同的规律是什么？,起电的本质:无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷.,问题：,1。电荷的相互增强、减弱和中和现象，是否是电荷消失?,2。物体显中性，是否是物体中没有电荷?,3。各种起电过程是否是创造了电荷?,理解,这两种表述不矛盾。第一种表述是对物体带电现象规律的总结。一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可使它失去电性（电的中和）。但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少。第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律。,意义,（1）它是自然界中基本规律之一；（2）两个物体之间或物体的两部分之间能够转移的只是电子；（3）起电过程的实质是物体中正负电荷的分离或转移；（4）电荷中和的实质是正负电荷的结合；（5）在分离转移结合的过程中电荷的总量保持不变。,（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么,（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？,（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？,（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？,电荷量：电荷的多少，简称电量。单位:库仑C,元电荷的值,一个电子所带电量为元电荷，它不是电荷，表示最小的电荷量。没有正负。电子和质子是实实在在的粒子，不是元电荷，虽然其电荷量为一个元电荷。,带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷,美国科学家密立根,比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质。,电荷量是不能连续变化的，所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍,静电计(指针式验电器),验电器,4、验电器和静电计,4.2验电器_标清.flv,验电器的主要作用有：（1）检验导体是否带电。（2）检验导体所带电性。,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。（1）定量测量两导体间的电势差。（2）定量测量某导体的电势。,小结,1、自然界存在两者电荷（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷2、使物体带电的方式带电方式(1)摩擦起电(2)感应起电-近异远同(3)接触起电3、电荷守恒定律：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。,
