人教版高中物理 1.1《电荷及其守恒定律》课件 新人教选修31.ppt

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1、第一章静电场第一节电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律2021/8/9星期一1教学目标教学目标（一）知识与技能（一）知识与技能1知道两种电荷及其相互作用知道电量的概念2知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开3知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开4知道电荷守恒定律5知道什么是元电荷2021/8/9星期一2（二）过程与方法（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变

2、。（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点：重点：电荷守恒定律难点：难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。教具教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球。2021/8/9星期一3电荷亦称电，是实物的一种性质人们对电的认识最初来自摩擦起电现象和自然界的雷电现象例如，在公元3世纪，我国晋朝张华的博物志中就有记载：“今人梳头，解着衣，有随梳解结，有光者，亦有咤声”这是世界上关于摩擦起电引起闪光和噼啪之声的较早记载古人发现，用毛皮摩擦过的琥珀能够吸引羽毛、头发等轻小物体随后人们进一步发

3、现，摩擦后能够吸引轻小物体的现象并不是琥珀所独有的，像玻璃棒、火漆棒、硬橡胶棒、硫磺块或水晶块等，用毛皮或丝绸摩擦后也能吸引轻小物体凡是物体有了上述吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电2021/8/9星期一4一、电荷？自然界中有几种电荷？它们间的相互作自然界中有几种电荷？它们间的相互作用如何？用如何？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。2021/8/9星期一5一、电荷？一般情况下物体不带电

4、，不带电的物体一般情况下物体不带电，不带电的物体内部是否存在电荷？内部是否存在电荷？2021/8/9星期一6原子的构成原子的构成原子原子（中性）（中性）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核外电子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2021/8/9星期一7使物体带电的方法：1、摩擦起电实质：实质：电子从一个物体转移到另电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子带一个物体上，得到电子带负电，失去电子带

5、正电。负电，失去电子带正电。2021/8/9星期一8使物体带电的方法：2021/8/9星期一9使物体带电的方法：2、感应起电2021/8/9星期一10使物体带电的方法：2、感应起电静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使静电感应：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。导体带电的现象，叫做静电感应。实质：实质：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感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程，叫做感应起电。程，叫做感应起电。2021/8/9星期一11使物体带电的方法：3、接触带电接触后接触后再分开再分开+Q+Q

6、接触后接触后再分开再分开Q3QQQ实质：电荷从一个物体转移到另一个物体实质：电荷从一个物体转移到另一个物体2021/8/9星期一12三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)感应起电：感应起电：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(3)接触起电：接触起电：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2021/8/9星期一13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，并不是创造电荷生转移，并不是创造电荷

7、。2021/8/9星期一14二、电荷守恒定律电荷既不能创造，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变。2021/8/9星期一16电荷守恒定律是大量实验事实的总结，适用于迄今所知的一切宏观过程和微观过程。质子和电子是正负电荷的基本单元。在各种物理过程中，电子和质子总数不变，只是组合方式或所在位置有所改变，因而电荷守恒是十分自然的。值得指出的，近代物理学发现了大量有关基本粒子互相转化的事实。例如正、负电子e+、e-对撞湮没，产生两个光子；在这些过程中，出现了电荷的消失或产生，但反应物的总电荷等于生成物的总电荷，电荷仍守恒。这意味

8、着电荷守恒具有更深刻的根源。2021/8/9星期一17二、电荷守恒定律电荷既不能创造，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变。物理学的基本定律之一。它指出，对于一个孤立系统，不论发生什么变化，其中所有电荷的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。2021/8/9星期一18二、电荷守恒定律电荷既不能创造，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

9、到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。因此，电荷守恒定律又可表示为：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的。2021/8/9星期一19三、元电荷电荷是实物的一种属性电荷的多少叫电荷量电荷量是指物体带电的多少，常常简称电量电量是电荷的定量基度带电体是指处于带电状态的物体电荷、电量、带电体三个词往往不加区分地使用，其中电荷一词用得最广在某些情况下，电荷实际指带电体本身电荷量的国际单位是：C2021/8/9星期一20三、元电荷2021/8/9星期一21元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得到的尽管质子、电子的电荷量的数值皆为，但它们不叫元电荷，它们电荷量的绝对值才叫

10、元电荷比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的“”、“”号代表电荷的性质（种类），与数学中的正负号的含义不同一般，正电荷的电量用正值表示，负电荷的电量用负值表示三、元电荷2021/8/9星期一22三、元电荷2021/8/9星期一23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：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

11、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.2021/8/9星期一24小小 结结

12、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2021/8/9星期一25例1：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，下列论述正确的是：A、把质子或电子叫元电荷B、1.6010-19C的电量叫元电荷C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷答案：B、C、D

13、2021/8/9星期一26例2：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球都不带电答案：C2021/8/9星期一27课堂训练3 3、如图所示，导体棒、如图所示，导体棒ABAB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B B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 _ _ 若手的接触点若手的接触点改在改在A A端，情况又如何端，情况又如何_ _。负电荷负电荷负电荷负电荷2021/8/9星期一28课堂训练4、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜在的表面镀有铝膜在a的近旁有一绝缘的近旁有一绝缘金属球金属球b，开始时，开始时a、b都不带电，如图所示都不带电，如图所示现使现使b带电，则（带电，则（）A、a、b之间不发生相互作用之间不发生相互作用B、b将吸引将吸引a，吸住后不放开，吸住后不放开C、b立即把立即把a排斥开排斥开D、b先吸引先吸引a，接触后又把，接触后又把a排斥开排斥开2021/8/9星期一292021/8/9星期一30