电荷和电荷守恒定律.ppt

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1、电荷名字的由来：电荷名字的由来： 公元前公元前600年左右，希腊人发现了摩年左右，希腊人发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。 16世纪，英国御医吉尔伯特提出了世纪，英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念电荷的概念 美国科学家富美国科学家富兰克林提出了正负兰克林提出了正负电荷的概念。电荷的概念。一。电荷一。电荷 1.两种电荷两种电荷 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电; 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电. 2 .两种电荷间的相互作用两种电荷间的相互作用 同种电荷相互排斥，同种电荷相互排斥， 异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引原子原子原

2、子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子（正电）（正电）（不带电）（不带电）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 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、摩擦起电摩擦起电(原因原因) 电子的转移。电子的转移。原来电中性的物体原来电中性的物体得到电子则带上负电，失去电子的带得到电子则带上负电，失去电子的带上正电。上正电。金属导电机理金属导电机理：金属内有自由金属内有自由移动的电子移动的电子自由电子自由电子 每个正离子每个正离子都在自己的平都在自己的平衡位置附近振衡位置附近振动而不移动。动而不移动。、静电感应静电感应

3、一个带电体靠近导体时，导体近端带上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。异性电，远端带上（等量）同性电。ABBA 先先分开分开AB再再拿走带电体，拿走带电体，AB分别分别带上等量异性电荷。带上等量异性电荷。、静电感应静电感应、接触带电、接触带电接触后接触后再分开再分开+QQ21Q213.三种带电方式三种带电方式 (1)摩擦起电：摩擦起电： 正负电荷的分开和转移正负电荷的分开和转移 (2)接触起电：接触起电： 电荷从一个物体转移到另一个电荷从一个物体转移到另一个 物体物体 (3)感应起电：感应起电： 电荷从物体的一部分转移到另一电荷从物体的一部分转移到另一部分部分 问

4、题：问题：1。电荷的相互增强、减弱和中和。电荷的相互增强、减弱和中和现象，是否是电荷消失现象，是否是电荷消失?2。物体显中性，是否是物体中没。物体显中性，是否是物体中没有电荷有电荷?3。各种起电过程是否是创造了电荷。各种起电过程是否是创造了电荷?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,其本质其本质都是将正、负电荷分开都是将正、负电荷分开,使电荷发使电荷发生转移，生转移，实质是电子的转移，并实质是电子的转移，并不是创造电荷不是创造电荷.二。电荷守恒定律：二。电荷守恒定律： 2.电荷守恒定律电荷守恒定律 表述一：表述一： 电荷既电荷既不能创造不能创造,也也不能消灭不能消灭

5、,它只能从一个物体它只能从一个物体转移转移到另一个物到另一个物体体,或从物体的一部分或从物体的一部分转移转移到另一部到另一部分分,在转移的过程中，系统的电荷总在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变数保持不变. 表述二：表述二： 一个一个与外界没有电荷交换与外界没有电荷交换的系的系统，电荷的代数和总是保持不变。统，电荷的代数和总是保持不变。接触后接触后再分开再分开接触后接触后再分开再分开+QQ21Q21Q3QQQ电荷的分配原则电荷的分配原则 3.电荷的分配原则电荷的分配原则 两个带有两个带有异种电荷异种电荷的导体，接触后的导体，接触后先先发生正负电荷的发生正负电荷的中和中和，然后剩下的电，然后剩

6、下的电荷量再进行电荷的重新分配；两个带有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，电荷也会重新分异种电荷的导体接触，电荷也会重新分配，若不受外界影响，配，若不受外界影响，两个两个完全相同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,二者将二者将原原来所带电量的总和平均分配来所带电量的总和平均分配.注意：注意：处理感应问题时，利用电中性处理感应问题时，利用电中性物体中正负电荷代数和为零。物体中正负电荷代数和为零。电荷的多少。单位电荷的多少。单位:库仑库仑 C： 电子所带的电荷量电子所带的电荷量：最小电荷量，用最小电荷量，用e表示表示所有带电体的电荷量或者等于所有带电体的电荷

7、量或者等于e，或者是，或者是e的整数倍。故电荷的整数倍。故电荷量不能连续变化量不能连续变化e=1.60 x10-19C：带电体的电荷量与质量的比：带电体的电荷量与质量的比qm 美国物理学家美国物理学家 密立根密立根(R.A.Millikan)从从1909到到1917年所做的测量年所做的测量 微小油滴上所带电荷的工微小油滴上所带电荷的工作，即所谓油滴实验，在全世界久负盛名，堪称作，即所谓油滴实验，在全世界久负盛名，堪称实验物理的典范。他精确地测定了电子电荷的值，实验物理的典范。他精确地测定了电子电荷的值，直接证实了电荷的不连续性，所以说，密立根油直接证实了电荷的不连续性，所以说，密立根油滴实验在

8、物理学发展史上具有重要的意义。由于滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。由于这个实验的原理清晰易懂，设备和方法这个实验的原理清晰易懂，设备和方法 简单、简单、直观而有效，所得结果富有说服力，因此它又是直观而有效，所得结果富有说服力，因此它又是一个富有启发性的实验，其设计思想是值得学习一个富有启发性的实验，其设计思想是值得学习的。密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应的。密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就，荣获测量出普朗克常数等数项成就，荣获1923年诺年诺贝尔物理学奖。贝尔物理学奖。 以往，油滴实验中，用眼睛在显微镜中观测以往，油滴实验中，用眼睛在显微镜中观测油滴

9、，时间一长，眼睛感到疲劳、酸痛。我们采油滴，时间一长，眼睛感到疲劳、酸痛。我们采用摄象机和监视器，对实验加以改进，制用摄象机和监视器，对实验加以改进，制成电视显微成电视显微 密立根油滴仪，从监视器上观察油密立根油滴仪，从监视器上观察油滴，视野宽广，图象鲜明，滴，视野宽广，图象鲜明， 观测省力，克服了观测省力，克服了上述缺点。上述缺点。 例题例题: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带正带正电电,B不带电不带电,则以下说法中正确的是则以下说法中正确的是:A.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

10、端出现负电荷,右端出现右端出现正电荷正电荷,并且电荷量大小相等并且电荷量大小相等;C.若若A不动不动,将将B沿图中沿图中aa分开分开,则两则两边的电荷量大小可能不等边的电荷量大小可能不等,与如何分与如何分有关有关;D.若若A向向B逐渐靠近逐渐靠近,在在B左端和右端左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变的电荷量大小始终相等并且连续变化化;E.若若A、B接触一下接触一下,A、B金属体所金属体所带总电荷量保持不变带总电荷量保持不变.BAaa 分析分析:本题以静电感应为背景本题以静电感应为背景,主要考查电荷守恒主要考查电荷守恒定律的应用定律的应用. 导体导体B虽然不带电虽然不带电,但存在大量自由电子

11、但存在大量自由电子,在带正在带正电的电的A作用下作用下,部分自由电子被吸引运动到左端部分自由电子被吸引运动到左端,右端由于缺少电子而出现正电荷右端由于缺少电子而出现正电荷,但电荷总量仍但电荷总量仍为零为零.所以所以A错错B对对; 根据电荷守恒定律根据电荷守恒定律,只要只要B与其它物体没有电荷与其它物体没有电荷交换交换,电量总保持零不变电量总保持零不变,所以无论在何处将所以无论在何处将B分分开开,左右两部分的电荷量总是相等的左右两部分的电荷量总是相等的.因此因此C错错; 当当A向向B靠近时靠近时,B左右两部分的异种电荷总是同左右两部分的异种电荷总是同步增加步增加,但变化还是连续的但变化还是连续的,只能是基本电荷的整只能是基本电荷的整数倍数倍.所以所以D错错;BAaav当当A与与B接触时接触时,A上部分电荷上部分电荷 转移到转移到B上上,但但A、B系统电荷系统电荷总量保持不变总量保持不变,所以所以E正确正确.