电荷及其守恒定律-正式说课材料.ppt

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1、电荷及其守恒定律-正式电荷名字的由来：电荷名字的由来：公元前公元前600600年左右，希腊人年左右，希腊人泰勒斯泰勒斯发现了发现了 摩擦过的琥珀吸引轻小物体现象。摩擦过的琥珀吸引轻小物体现象。公元公元1 1世纪，我国学者世纪，我国学者王充王充在论衡在论衡 中写下中写下“顿牟掇芥顿牟掇芥”，指用玳瑁壳吸引，指用玳瑁壳吸引 轻小物体轻小物体美国科学家美国科学家富兰克林富兰克林命名了正、负电荷的命名了正、负电荷的 概念。概念。1616世纪，英国御医世纪，英国御医吉尔伯特吉尔伯特提出了电荷提出了电荷 的概念的概念一一.电荷电荷2.两种电荷间的相互作用两种电荷间的相互作用同种同种电荷相互电荷相互排斥排斥

2、，异种异种电荷相互电荷相互吸引吸引1.两种电荷两种电荷用毛皮摩擦过的橡胶棒带用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电负电;用丝绸摩擦过的玻璃棒带用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电正电.例例1：有：有a、b、c三个塑料小球，三个塑料小球，a和和b，b和和c，c和和a间都是相互吸引间都是相互吸引的，如果的，如果a带正电，则带正电，则：Ab、c球均带负电球均带负电Bb球带负电，球带负电，c球带正电球带正电Cb、c球中必有一个带负电，球中必有一个带负电，而另一个不带电而另一个不带电Db、c球都不带电球都不带电原子的构成：原子的构成：原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子（正电）（正电）（不带电）（不带电）原子

3、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呢？核外电子呢？维系在原子核附近，离原子核较远的维系在原子核附近，离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子电子容易受到外界的作用而脱离原子带电的本质？带电的本质？电荷的转移，电荷的转移，得电子带得电子带电，电，失电子带失电子带电电。负负正正思考：思考：使物体带电的方法？使物体带电的方法？二二.起电方式起电方式、摩擦起电、摩擦起电例例2 2：毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正：毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正 电，这是因为（电，这是因为（）A A毛皮上的一些电子转移到橡胶棒毛皮上的一些电子转移到橡胶棒

4、 上了上了 B B毛皮上的一些正电荷转移到了橡毛皮上的一些正电荷转移到了橡 胶棒上了胶棒上了 C C橡胶棒上的一些电子转移到了毛橡胶棒上的一些电子转移到了毛 皮上了皮上了 D D橡胶棒上的一些正电荷转移到毛橡胶棒上的一些正电荷转移到毛 皮上了皮上了 接触带电接触带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+Q+Q-3Q-3Q-Q-Q-Q-Q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,二者将原来所带电量的总和二者将原来所带电量的总和平均分配平均分配、静电感应、静电感应（1 1）静电感应静电感应

5、：把电荷移近不带电的：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应静电感应（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、静电感应、静电感应ABBA、静电感应、静电感应规律：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例例3 3：A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属球，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它们靠近带正电荷的金球C C在下列情况中，判在下列情况中，判断断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

6、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_（3 3）A A、B B接触，用手指瞬间接触接触，用手指瞬间接触A A后再移去后再移去C C，则则A_A_，B_ B_；(4)A(4)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_；正电正电负电负电不带电不带电不带电不带电负电负电负电负电负电负电负电负电思考：思考：三种起电方式的本质三种起电方式的本质分别是什么？分别是什么？三种带电方式的本质：三种带电方式的本质：

7、(1)摩擦起电：摩擦起电：(2)接触起电：接触起电：(3)感应起电：感应起电：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电荷从物体的一部分转移到另一部分电荷从物体的一部分转移到另一部分问题：问题：1。中和现象，是否是电荷消失。中和现象，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?思考：思考：三种起电方式满足共三种起电方式满足共同的规律是什么？同的规律是什么？三三.电荷守恒定律电荷守恒定律表述一：表述一：电荷既不

8、能创造电荷既不能创造,也不能消灭也不能消灭,它它只能从一个物体转移到另一个物体只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变保持不变.表述二：表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，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。电荷的代数和总是保持不变。电荷量电荷量：电荷的多少。单位电荷的多少。单位:库仑库仑 C C最小电荷量最小电荷量：电子所带的电荷量电子所带的电荷量元电荷元电荷：最小电荷量，用最小电荷量，用e 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量或者

9、等于e e，或者，或者是是e e的整数倍。故电荷量不能连续变化的整数倍。故电荷量不能连续变化e=1.60 x10-19C比荷比荷：带电体的电荷量与质量的比带电体的电荷量与质量的比四四.元电荷元电荷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微小油滴上所带电荷的工作，即油滴实验，在全世界久负盛名，荷的工作，即油滴实验，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堪称实验物理的典范。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，所电荷的值，直接证实了电荷的不连续性，所以说，密立根油滴实验在物理学

10、发展史上具以说，密立根油滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。有重要的意义。由于这个实验的原理清晰易懂，设备和由于这个实验的原理清晰易懂，设备和方法方法简单、直观而有效，所得结果富有说服简单、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的。设计思想是值得学习的。密立根由于最早测定了电子电荷量（即元密立根由于最早测定了电子电荷量（即元电荷电荷e的数值）和借助光电效应测量出普朗克的数值）和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就，荣获常数等数项成就，荣获1923年诺贝尔物理学年诺贝尔物理学奖。奖。练习练习：绝缘细线绝缘细线

11、上端固定，下端上端固定，下端悬悬挂一个挂一个轻质轻质小球小球a a，a a的表面的表面镀镀有有铝铝膜，在膜，在a a的附近，的附近，有一个有一个绝缘绝缘金属球金属球b b，开始，开始a a、b b都不都不带电带电，如如图图所示，所示，现现在使在使a a带电带电，则则：A A、a a、b b之之间间不不发发生相互作用生相互作用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排斥开排斥开练习练习：如图所示，导体棒：如图所示，导体棒ABAB靠近带正电靠近带正电的导体的导体QQ放置用手接触

12、放置用手接触B B端，移去手端，移去手指再移去指再移去QQ，ABAB带带 电荷若手的接电荷若手的接触点改在触点改在A A端，移去手指再移去端，移去手指再移去QQ，ABAB带带 电荷电荷 负负负负AB+Q【练习练习】如如图图所示，不所示，不带电带电的枕形的枕形导导体的体的A、B两端各两端各贴贴有一有一对对金箔。当枕形金箔。当枕形导导体的体的A端靠近端靠近一一带电导带电导体体C时时（）AA端金箔张开，端金箔张开，B端金箔闭合端金箔闭合B用手触摸枕形导体后，用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，端金箔仍张开，B端金箔闭合端金箔闭合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都移走，都移走，

13、两对金箔均张开两对金箔均张开D选项选项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中两对金箔带同种电荷中两对金箔带同种电荷练习练习:如图所示如图所示,A,A、B B是被绝缘支架分别架起是被绝缘支架分别架起的金属球的金属球,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.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,右端出现右端出现 正电荷正电荷,并并 且电荷量大小相等且电荷量大小相等;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

14、荷量则两边的电荷量 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、B B接触一下接触一下,A,A、B B金属体所带总电荷量保金属体所带总电荷量保 持不变持不变.E.E.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小左端和右端的电荷量大小 始终相等并且连续变化始终相等并且连续变化;BAaa例例1：科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，：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：于元电荷，下列论述正确的是：A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫

15、元电荷B、1.6010-19C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷值叫元电荷D、质子带有最小的正电荷，其电量的值叫、质子带有最小的正电荷，其电量的值叫元电荷元电荷练习：有三个完全一样的绝缘金属球，练习：有三个完全一样的绝缘金属球，A球带的球带的电荷量为电荷量为q，B、C均不带电。现要使均不带电。现要使B球带的球带的电荷量为电荷量为3q/8，应该怎么办？，应该怎么办？小小 结结1 1、自然界存在两者电荷、自然界存在两者电荷（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

16、：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、使物体带电的方式带电方式、使物体带电的方式带电方式(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)(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 3 3、电荷守恒定律：电荷既不能创造、电荷守恒定律：电荷既不能创造,也不能消灭也不能消灭,它只它只能从一个物体转移到另一个物体能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分或从物体的一部分转移

17、到另一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变保持不变.4 4、所有带电体的电量等于电荷量、所有带电体的电量等于电荷量e e或电荷量或电荷量e e的整数倍的整数倍5 5、电荷量、电荷量e e：指电子（或质子）的电荷量，称为元电荷：指电子（或质子）的电荷量，称为元电荷6 6、比荷：带电体的电荷量与其质量的比值、比荷：带电体的电荷量与其质量的比值静电计静电计中金属杆下部的水平轴上装有金静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆圆筒的底部有接线柱。

18、而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。的下部悬挂着两片金箔。静电计的外壳一定是金属的，金属外壳静电计的外壳一定是金属的，金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容器，它在静电计工作时起着重要的作的电容器，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。流的影响，它一般是用玻璃制作的。验电器与静电计在结构上的不同验电器与静电计在结构上的不同验电器的主要作用有：验电器的主要作用有：（1）检验导体是否带电。）检验导体是否带电。（2）检验导体所带电性。）检验导体所带

19、电性。验电器与静电计在作用上的不同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特殊结构，使得它又具备验电器不能替代的某些作用。某些作用。（1）定量测量两导体间的电势差。）定量测量两导体间的电势差。（2）定量测量某导体的电势。）定量测量某导体的电势。谢谢！+-+验电器思考思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时接触时,金属箔片才开始张开金属箔片才开始张开?解释看到的现象解释看到的现象.此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢