电荷及其守恒定律20070515 (2).ppt

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1、新课标高中物理选修31第一章 静电场静电场电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律 一、电荷一、电荷摩擦过的物体摩擦过的物体,能吸引轻小物体能吸引轻小物体-物体带电物体带电1 1、自然界中有两种电荷、自然界中有两种电荷（富兰克林命名）富兰克林命名）（1 1）正电荷：）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2 2）负电荷：）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。+_原子的构成原子的构成原子核原子核(带正电带正电)核外电子核外电子(带负电带负电)质子质子（带正电带正电）中子中子（

2、不带电不带电）原子原子（中性）（中性）原子核为什么稳定？原子核为什么稳定？质子、中子之间有强相互作用质子、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离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子的作用而脱离原子 。由于质子对电子的吸引力作用，电由于质子对电子的吸引力作用，电子被维系在原子核附近。子被维系在原子核附近。2.2.使物体带电的方法：使物体带电的方法：A A、摩擦起电、摩擦起电演示 微观解释：微观解释：电子从一个物体电子从一个物体转移转移到另一个物体上。到另一个物体上。得到电子：带负电得到电子：带负电失去电子：带正电失去电子：带正电金属的特点：金属的特

3、点：金属内有自由移动金属内有自由移动的电子的电子-自由电子自由电子 每个正离子都在自每个正离子都在自己的平衡位置附近振动己的平衡位置附近振动而不移动。而不移动。B B、感应起电、感应起电2.使物体带电的方法：+B B、感应起电、感应起电2.使物体带电的方法：+B B、感应起电、感应起电使物体带电的方法：（1 1）静电感应静电感应：把电荷移近不带电的导：把电荷移近不带电的导 体，可以使导体带电的现象，叫做静电体，可以使导体带电的现象，叫做静电 感应感应（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 规律：规律：近端近端 感应异种电荷，感应异

4、种电荷，远端远端 感应同种电荷感应同种电荷 a a、自由电子受力向一端移动，另一端带等量、自由电子受力向一端移动，另一端带等量的正电荷的正电荷 b b、感应起电没有创造电荷，只是使物体中的、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正负电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分一部分（3 3）静电感应解释：）静电感应解释：怎怎样样使使图图中中的的导导体体A A、B B分分别带上正电、负电？别带上正电、负电？AB橡胶棒橡胶棒靠近靠近C.补充：质量补充：质量相同相同物体接触，电荷转移的问题：物体接触，电荷转移的问题：接触后接触后再分开再分开+Q+Q接触后接触后

5、再分开再分开Q3QQQ解释：解释：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接触时，电荷分配原则接触时，电荷分配原则若不受外界影响，两个若不受外界影响，两个完全相同完全相同的带电的带电导体导体,接触后再分开接触后再分开,二者将原来所带二者将原来所带电量的总和电量的总和平均分配平均分配 接触时，电荷分配原则接触时，电荷分配原则 两个带有异种电荷的导体，接触后两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和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然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；新分配；如果两带电体完全相同如果两带电体完全相同，则，则剩下的剩下的电荷平均分配电荷

6、平均分配验电器1.swf验验 电电 器器静静电电计计 是否只有当带电体与导体棒的上端是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触直接接触时，金属箔片才开始张开？解释时，金属箔片才开始张开？解释下面将要看到的现象下面将要看到的现象。验电器2.swf 当带电导体棒靠近验电器上端的金属球当带电导体棒靠近验电器上端的金属球时，由于静电感应，金属球带与导体棒相时，由于静电感应，金属球带与导体棒相反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷 1 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,其本质都其本质都是将正、负电荷分开是将正、负电荷分开,使电荷发生转使电荷发

7、生转移，并不是创造电荷移，并不是创造电荷.二、电荷守恒定律：二、电荷守恒定律：2 2、电荷守恒定律、电荷守恒定律 电荷既不能创造电荷既不能创造,也不能消灭也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体它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，在转移的过程中，系统的电荷总数保系统的电荷总数保持不变持不变.补充补充:近代物理知识近代物理知识:在一定条件下在一定条件下,一个高能光子可以产生一个一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子正电子和一个负电子.-.-产生电荷产生电荷 一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。一对正、负电子可同

8、时湮没，转化为光子。-电荷湮没电荷湮没 注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。电荷守恒定律电荷守恒定律-另一种表达：另一种表达：一个与外界没有电荷交换的系统，电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。荷的代数和总是保持不变。三、元电荷三、元电荷1 1、电荷量：、电荷量：电荷的多少，简称电量。电荷的多少，简称电量。单位单位:库仑库仑 C C三、元电荷 元电荷元电荷e e的数值的数值-美国科学家密立美国科学家密立根用实验测得到的根用实验测得到的 比较比较电荷带电电荷带电的多少，要比较的是其电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多荷量的

9、绝对值，绝对值大的带电多 电荷量的正、负，电荷量的正、负，“”、“”号不号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）（种类）有有A A、B B、C C三个塑料小球，三个塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A间都是相互吸引的，如果间都是相互吸引的，如果A A带正电，带正电，则则 ：A A B B、C C球均带负电球均带负电B B B B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电C C B B、C C球中必有一个带负电，而另球中必有一个带负电，而另 一个不带电一个不带电D D B B、C C球都不带电球都不带电 C课堂训练课堂训练 如图所

10、示，导体棒如图所示，导体棒ABAB靠近带正电的导靠近带正电的导体体Q Q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Q Q，ABAB带何种电荷带何种电荷 _ _ 若手的若手的接触点改在接触点改在A A端，情况又如何端，情况又如何_ _。课堂训练课堂训练1 1、使一个物体带电的方式有三种，它们是、使一个物体带电的方式有三种，它们是 、和和 ，在这三种方式中，电荷既没有被创造，在这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一个物体转移到另一个物也没有被消灭，只是从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另一部分，而且电体，或者从物体的一部分移到另一部分，而且电

11、荷的总量不变，这个结论也被称之为荷的总量不变，这个结论也被称之为 定律。定律。2 2、将不带电的导体、将不带电的导体A A和带有负电荷的导体和带有负电荷的导体B B接触后，接触后，在导体在导体A A中的质子数中的质子数 （）A A增加增加 B B减少减少 C C不变不变 D D先增加后减少先增加后减少4 4、科学家在研究原子、原子核及基本粒、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：的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：A A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷B B、1.60101.6

12、010-19-19C C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C C、电子带有最小的负电荷，其电量、电子带有最小的负电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷D D、质子带有最小的正电荷，其电量、质子带有最小的正电荷，其电量 的绝对值叫元电荷的绝对值叫元电荷 5 5、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属球A A和和B B接触一下，再分接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A A、B B两球原来的带电情况可能是两球原来的带电情况可能是 （）A A带有等量异种电荷带有等量异种电荷 B B带有等量同种电荷带有等量同种电荷 C C带有不等量异种电荷带有

13、不等量异种电荷 D D一个带电，另一个不带电一个带电，另一个不带电 8 8、图、图7 7中中A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属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球，它们靠近带正电荷的金球C C在下列情况在下列情况中，判断中，判断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B B后再移去后再移去C C，

14、则则A_A_，B_B_；正电负电不带电不带电负电负电9 9、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AB+Q1010、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球电验电器的金属小球a a，然后用手指瞬间接触，然后用手指瞬间接触一下金属杆一下金属杆c c后拿开橡胶棒，这时验电器小球后拿开橡胶棒，这时验电

15、器小球A A和金箔和金箔b b的带电情况是的带电情况是 （）A Aa a带正电，带正电，b b带负电带负电B Ba a带负电，带负电，b b带正电带正电C Ca a、b b均带正电均带正电D Da a、b b均带负电均带负电E Ea a、b b均不带电均不带电 abc11 11、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触。缘导体球乙，但甲、乙两球不接触。用手用手指摸甲球。指摸甲球。手指移开。手指移开。移开乙球。移开乙球。甲甲球带正电。球带正电。甲球不带电。下

16、列操作过程和甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有（所得结论正确的有（）A.A.B.B.C.C.D.D.+A.导体导体B带负电带负电;B.导体导体B左端出现负电荷左端出现负电荷,右端出现正电右端出现正电荷荷,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沿图中虚线分开沿图中虚线分开,则左边则左边的电荷量小于右边的电荷量的电荷量小于右边的电荷量;D.若若A、B接触一下接触一下,A、B金属体所带总金属体所带总电荷量保持不变电荷量保持不变.AB7、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,并相隔一定并相隔一定距离距离,其中其中A带正电带正电,B不不带电带电,则以下说法中正确则以下说法中正确的是的是: