高中物理 电荷及其守恒定律课件 新人教选修31.ppt

第第1节节 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律2021/8/11 星期三1一、基本概念复习一、基本概念复习一、基本概念复习一、基本概念复习 1 1、两种电荷：、两种电荷：、两种电荷：、两种电荷：（1 1 1 1）正电荷：用）正电荷：用）正电荷：用）正电荷：用_摩擦过的摩擦过的摩擦过的摩擦过的_所带的电荷。所带的电荷。所带的电荷。所带的电荷。（2 2 2 2）负电荷：用）负电荷：用）负电荷：用）负电荷：用_摩擦过的摩擦过的摩擦过的摩擦过的_所带的电荷。所带的电荷。所带的电荷。所带的电荷。2 2、自由电子和离子：、自由电子和离子：、自由电子和离子：、自由电子和离子：（1 1 1 1）自由电子：金属中离原子核最远的电子往往会脱离）自由电子：金属中离原子核最远的电子往往会脱离）自由电子：金属中离原子核最远的电子往往会脱离）自由电子：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，这种电子叫做自由原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由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。电子。电子。电子。（2 2 2 2）离子：失去电子的原子称之为正离子，得到电子的）离子：失去电子的原子称之为正离子，得到电子的）离子：失去电子的原子称之为正离子，得到电子的）离子：失去电子的原子称之为正离子，得到电子的院子便成为负离子。院子便成为负离子。院子便成为负离子。院子便成为负离子。3 3、电荷间的作用：、电荷间的作用：、电荷间的作用：、电荷间的作用：同种电荷相斥、异种电荷相吸。同种电荷相斥、异种电荷相吸。同种电荷相斥、异种电荷相吸。同种电荷相斥、异种电荷相吸。4 4、如何检验物体带电？、如何检验物体带电？、如何检验物体带电？、如何检验物体带电？2021/8/11 星期三2二、起电的三种方式二、起电的三种方式二、起电的三种方式二、起电的三种方式 1 1、摩擦起电：、摩擦起电：、摩擦起电：、摩擦起电：问：摩擦起电的本质是什么？问：摩擦起电的本质是什么？问：摩擦起电的本质是什么？问：摩擦起电的本质是什么？2 2、感应起电：、感应起电：、感应起电：、感应起电：问问问问1 1 1 1：如上图器材，如何使：如上图器材，如何使：如上图器材，如何使：如上图器材，如何使A A A A、B B B B带电？带何种电荷？为什么？带电？带何种电荷？为什么？带电？带何种电荷？为什么？带电？带何种电荷？为什么？问问问问1 1 1 1：一共可能有多少种情况出现？：一共可能有多少种情况出现？：一共可能有多少种情况出现？：一共可能有多少种情况出现？2021/8/11 星期三3二、起电的三种方式二、起电的三种方式二、起电的三种方式二、起电的三种方式 3 3、接触带电：、接触带电：、接触带电：、接触带电：问：接触带电的本质是什么？问：接触带电的本质是什么？问：接触带电的本质是什么？问：接触带电的本质是什么？4 4、物体三种带电的本质一样吗？、物体三种带电的本质一样吗？、物体三种带电的本质一样吗？、物体三种带电的本质一样吗？解答：一样，都是正负电荷的不平衡而导致物体显电性不同。解答：一样，都是正负电荷的不平衡而导致物体显电性不同。解答：一样，都是正负电荷的不平衡而导致物体显电性不同。解答：一样，都是正负电荷的不平衡而导致物体显电性不同。物质物质物质物质原子原子原子原子核外电子（核外电子（核外电子（核外电子（e e e e）：带负电）：带负电）：带负电）：带负电原子核原子核原子核原子核质子（质子（质子（质子（p p p p）：带正电）：带正电）：带正电）：带正电中子（中子（中子（中子（n n n n）：不带电）：不带电）：不带电）：不带电结果一：质子数结果一：质子数结果一：质子数结果一：质子数=核外电子数：核外电子数：核外电子数：核外电子数：结果二：质子数结果二：质子数结果二：质子数结果二：质子数 核外电子数：核外电子数：核外电子数：核外电子数：结果三：质子数结果三：质子数结果三：质子数结果三：质子数 核外电子数：核外电子数：核外电子数：核外电子数：不带电不带电不带电不带电带正电带正电带正电带正电带负电带负电带负电带负电2021/8/11 星期三4三、电荷守恒定律三、电荷守恒定律三、电荷守恒定律三、电荷守恒定律 1 1、内容：电荷既不会创造，也不能消灭，只能从一个物体、内容：电荷既不会创造，也不能消灭，只能从一个物体、内容：电荷既不会创造，也不能消灭，只能从一个物体、内容：电荷既不会创造，也不能消灭，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分，在转转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转转移到另一个物体，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。这个结论叫做电荷守恒定律。移的过程中，电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。移的过程中，电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。移的过程中，电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。2 2、定律的含义、定律的含义、定律的含义、定律的含义（1 1 1 1）电荷守恒定律是自然界最基本的守恒定律之一；）电荷守恒定律是自然界最基本的守恒定律之一；）电荷守恒定律是自然界最基本的守恒定律之一；）电荷守恒定律是自然界最基本的守恒定律之一；（2 2 2 2）两个物体之间或两个物体部分之间能转移的是电子；）两个物体之间或两个物体部分之间能转移的是电子；）两个物体之间或两个物体部分之间能转移的是电子；）两个物体之间或两个物体部分之间能转移的是电子；（3 3 3 3）起电过程实质是物体中正、负电荷的分离和转移的过程。）起电过程实质是物体中正、负电荷的分离和转移的过程。）起电过程实质是物体中正、负电荷的分离和转移的过程。）起电过程实质是物体中正、负电荷的分离和转移的过程。（4 4 4 4）电荷的中和现象实质是正、负电荷的结合过程。）电荷的中和现象实质是正、负电荷的结合过程。）电荷的中和现象实质是正、负电荷的结合过程。）电荷的中和现象实质是正、负电荷的结合过程。3 3、电荷量算法：、电荷量算法：、电荷量算法：、电荷量算法：代数相加减代数相加减代数相加减代数相加减 例如：（例如：（+5+5）C C+（-6-6）C C=1 1C C2021/8/11 星期三5四、物体带电量四、物体带电量四、物体带电量四、物体带电量 1 1、电荷量：表示所带电荷的多少，单位：库伦（、电荷量：表示所带电荷的多少，单位：库伦（、电荷量：表示所带电荷的多少，单位：库伦（、电荷量：表示所带电荷的多少，单位：库伦（C C）例说：电荷有正负之分，则如：例说：电荷有正负之分，则如：例说：电荷有正负之分，则如：例说：电荷有正负之分，则如：2 2、元电荷：、元电荷：、元电荷：、元电荷：问题：为什么任何带电体所带电荷量都是不连续的？问题：为什么任何带电体所带电荷量都是不连续的？问题：为什么任何带电体所带电荷量都是不连续的？问题：为什么任何带电体所带电荷量都是不连续的？（1 1 1 1）最小的电荷量叫元电荷，用）最小的电荷量叫元电荷，用）最小的电荷量叫元电荷，用）最小的电荷量叫元电荷，用e e e e表示，且：表示，且：表示，且：表示，且：（2 2 2 2）对元电荷的理解：）对元电荷的理解：）对元电荷的理解：）对元电荷的理解：数值上等于一个数值上等于一个数值上等于一个数值上等于一个电子或质子电子或质子电子或质子电子或质子所带电量的绝对所带电量的绝对所带电量的绝对所带电量的绝对值，但绝不能说质子和电子是元电荷。值，但绝不能说质子和电子是元电荷。值，但绝不能说质子和电子是元电荷。值，但绝不能说质子和电子是元电荷。3 3、电子的比荷：、电子的比荷：、电子的比荷：、电子的比荷：2021/8/11 星期三6五、本节小结五、本节小结五、本节小结五、本节小结 1 1、教科书中有句话：、教科书中有句话：、教科书中有句话：、教科书中有句话：“整个原子对外界较远位置表现为电整个原子对外界较远位置表现为电整个原子对外界较远位置表现为电整个原子对外界较远位置表现为电中性中性中性中性”如何理解？如何理解？如何理解？如何理解？2 2、摩擦起电的本质：、摩擦起电的本质：、摩擦起电的本质：、摩擦起电的本质：摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。电子而带负电，失去电子的物体则带正电。电子而带负电，失去电子的物体则带正电。电子而带负电，失去电子的物体则带正电。明确明确明确明确1 1：两个互相摩擦的物体一定是同时带上：两个互相摩擦的物体一定是同时带上：两个互相摩擦的物体一定是同时带上：两个互相摩擦的物体一定是同时带上种类不同的电荷，且电荷量相等。种类不同的电荷，且电荷量相等。种类不同的电荷，且电荷量相等。种类不同的电荷，且电荷量相等。3 3、带电本质：带电是电子（离子）移动引起的电中性被破、带电本质：带电是电子（离子）移动引起的电中性被破、带电本质：带电是电子（离子）移动引起的电中性被破、带电本质：带电是电子（离子）移动引起的电中性被破坏的现象。坏的现象。坏的现象。坏的现象。明确明确明确明确2 2：同一个物体分别与不同种类的物体摩：同一个物体分别与不同种类的物体摩：同一个物体分别与不同种类的物体摩：同一个物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷的种类可能不同。所以，不擦，该物体所带电荷的种类可能不同。所以，不擦，该物体所带电荷的种类可能不同。所以，不擦，该物体所带电荷的种类可能不同。所以，不要以为摩擦过的玻璃棒总是带正电。要以为摩擦过的玻璃棒总是带正电。要以为摩擦过的玻璃棒总是带正电。要以为摩擦过的玻璃棒总是带正电。2021/8/11 星期三7五、本节小结五、本节小结五、本节小结五、本节小结 4 4、电中性物体中有无电荷存在？、电中性物体中有无电荷存在？、电中性物体中有无电荷存在？、电中性物体中有无电荷存在？5 5、所谓、所谓、所谓、所谓“电荷的中和电荷的中和电荷的中和电荷的中和”是不是正、负电荷一起消失了？是不是正、负电荷一起消失了？是不是正、负电荷一起消失了？是不是正、负电荷一起消失了？6 6、如何检验电荷的种类？、如何检验电荷的种类？、如何检验电荷的种类？、如何检验电荷的种类？例说：电荷的代数和为零。例说：电荷的代数和为零。例说：电荷的代数和为零。例说：电荷的代数和为零。7 7、关于元电荷的理解：、关于元电荷的理解：、关于元电荷的理解：、关于元电荷的理解：2 2 2 2、电荷量子化思想。、电荷量子化思想。、电荷量子化思想。、电荷量子化思想。Q=neQ=neQ=neQ=ne1 1 1 1、电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷。、电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷。、电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷。、电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷。3 3 3 3、美国物理学家密立根通过油滴实验测出来的：、美国物理学家密立根通过油滴实验测出来的：、美国物理学家密立根通过油滴实验测出来的：、美国物理学家密立根通过油滴实验测出来的：2021/8/11 星期三8五、基本题型分析五、基本题型分析五、基本题型分析五、基本题型分析 1 1、（关于感应起电的）如图示，一个带正电的验电器，当、（关于感应起电的）如图示，一个带正电的验电器，当、（关于感应起电的）如图示，一个带正电的验电器，当、（关于感应起电的）如图示，一个带正电的验电器，当一个金属球一个金属球一个金属球一个金属球A A靠近验电器上的金属球靠近验电器上的金属球靠近验电器上的金属球靠近验电器上的金属球B B时，验电器中金属箔片的时，验电器中金属箔片的时，验电器中金属箔片的时，验电器中金属箔片的张角减小，则（张角减小，则（张角减小，则（张角减小，则（）A.A.金属球金属球金属球金属球A A可能不带电可能不带电可能不带电可能不带电 B.B.金属球金属球金属球金属球A A一定带正电一定带正电一定带正电一定带正电 C.C.金属球金属球金属球金属球A A可能带负电可能带负电可能带负电可能带负电 D.D.金属球金属球金属球金属球A A一定带负电一定带负电一定带负电一定带负电 2 2、（关于电荷守恒的）一带负电子的绝缘金属小球被放在、（关于电荷守恒的）一带负电子的绝缘金属小球被放在、（关于电荷守恒的）一带负电子的绝缘金属小球被放在、（关于电荷守恒的）一带负电子的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上静电荷几乎不存潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上静电荷几乎不存潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上静电荷几乎不存潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上静电荷几乎不存在，这说明（在，这说明（在，这说明（在，这说明（）A.A.小球上原有的负电荷逐渐消失了小球上原有的负电荷逐渐消失了小球上原有的负电荷逐渐消失了小球上原有的负电荷逐渐消失了 B.B.再此现象中，电荷不守恒再此现象中，电荷不守恒再此现象中，电荷不守恒再此现象中，电荷不守恒 C.C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子倒走小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子倒走小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子倒走小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子倒走 D.D.该现象是由于电子的转移引起，仍遵循电荷守恒定律该现象是由于电子的转移引起，仍遵循电荷守恒定律该现象是由于电子的转移引起，仍遵循电荷守恒定律该现象是由于电子的转移引起，仍遵循电荷守恒定律2021/8/11 星期三9五、基本题型分析五、基本题型分析五、基本题型分析五、基本题型分析 3 3、（两种电荷之间作用）为什么带电体能够吸引轻小物体？、（两种电荷之间作用）为什么带电体能够吸引轻小物体？、（两种电荷之间作用）为什么带电体能够吸引轻小物体？、（两种电荷之间作用）为什么带电体能够吸引轻小物体？4 4、（感应起电）绝缘线上端固定，下端挂一轻质小球、（感应起电）绝缘线上端固定，下端挂一轻质小球、（感应起电）绝缘线上端固定，下端挂一轻质小球、（感应起电）绝缘线上端固定，下端挂一轻质小球a a；在；在；在；在a a近旁放一绝缘金属球近旁放一绝缘金属球近旁放一绝缘金属球近旁放一绝缘金属球b b，开始时，开始时，开始时，开始时a a、b b都不带电，如图现使都不带电，如图现使都不带电，如图现使都不带电，如图现使b b带电，带电，带电，带电，则（则（则（则（）A.bA.b将吸引将吸引将吸引将吸引a a，吸住后不放开，吸住后不放开，吸住后不放开，吸住后不放开 B.b B.b先吸引先吸引先吸引先吸引a a，接触后又把，接触后又把，接触后又把，接触后又把a a排斥开排斥开排斥开排斥开 C.a C.a、b b之间不发生相互作用之间不发生相互作用之间不发生相互作用之间不发生相互作用 D.b D.b立即把立即把立即把立即把a a排斥开排斥开排斥开排斥开2021/8/11 星期三10五、基本题型分析五、基本题型分析五、基本题型分析五、基本题型分析 5 5、（感应起电）如图所示，导体棒、（感应起电）如图所示，导体棒、（感应起电）如图所示，导体棒、（感应起电）如图所示，导体棒ABAB靠近带正电的导体靠近带正电的导体靠近带正电的导体靠近带正电的导体QQ放置用手接触放置用手接触放置用手接触放置用手接触B B端，移去手指再移去端，移去手指再移去端，移去手指再移去端，移去手指再移去QQ，ABAB带何种电荷带何种电荷带何种电荷带何种电荷 _ _ 若手的接触点改在若手的接触点改在若手的接触点改在若手的接触点改在A A端，情况又如何端，情况又如何端，情况又如何端，情况又如何_ _。负电负电负电负电负电负电负电负电2021/8/11 星期三11五、基本题型分析五、基本题型分析五、基本题型分析五、基本题型分析 7 7、两相同带电体的电荷量分配原则：、两相同带电体的电荷量分配原则：、两相同带电体的电荷量分配原则：、两相同带电体的电荷量分配原则：例例例例1 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 A、B B，分别带，分别带，分别带，分别带有电荷量有电荷量有电荷量有电荷量QQ1 1=6.410=6.4109 9C C，Q Q2 2=3.2103.2109 9C C ，让两绝缘小，让两绝缘小，让两绝缘小，让两绝缘小球接触，在接触的过程中，电子如何转移的？并转移了多少球接触，在接触的过程中，电子如何转移的？并转移了多少球接触，在接触的过程中，电子如何转移的？并转移了多少球接触，在接触的过程中，电子如何转移的？并转移了多少电子？电子？电子？电子？说明：同种电荷相加再平分；异种电荷中和再平分。说明：同种电荷相加再平分；异种电荷中和再平分。说明：同种电荷相加再平分；异种电荷中和再平分。说明：同种电荷相加再平分；异种电荷中和再平分。练：把两个相同的金属小球接触一下再分开一个很小的距离，练：把两个相同的金属小球接触一下再分开一个很小的距离，练：把两个相同的金属小球接触一下再分开一个很小的距离，练：把两个相同的金属小球接触一下再分开一个很小的距离，发现两球之间相互排斥，则这两个小球原来的带电情况可能是发现两球之间相互排斥，则这两个小球原来的带电情况可能是发现两球之间相互排斥，则这两个小球原来的带电情况可能是发现两球之间相互排斥，则这两个小球原来的带电情况可能是（1 1）两球带等量异种电荷；（）两球带等量异种电荷；（）两球带等量异种电荷；（）两球带等量异种电荷；（2 2）两球带等量同种电荷；（）两球带等量同种电荷；（）两球带等量同种电荷；（）两球带等量同种电荷；（3 3）两球原来带不等量同种电荷；（两球原来带不等量同种电荷；（两球原来带不等量同种电荷；（两球原来带不等量同种电荷；（4 4）两球原来带不等量异种电荷）两球原来带不等量异种电荷）两球原来带不等量异种电荷）两球原来带不等量异种电荷（）A.A.（1 1）（）（）（）（2 2）（）（）（）（3 3）（）（）（）（4 4）B.B.（1 1）（）（）（）（2 2）（）（）（）（3 3）C.C.（2 2）（）（）（）（3 3）（）（）（）（4 4）D.D.（1 1）（）（）（）（3 3）（）（）（）（4 4）2021/8/11 星期三12Thank You!2021/8/11 星期三132021/8/11 星期三14