第1章静电场第1节电荷及其守恒定律优秀课件.ppt
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1、第1章静电场第1节电荷及其守恒定律第1页,本讲稿共58页“静静电电场场”是是电电学学的的基基础础知知识识,承承前前启启后后,也也是是历历年年高高考考的的重重点点之之一一.需需要要我我们们在在理理解解基基本本概概念念的的基基础础上上,掌掌握握电电荷荷守守恒恒定定律律、库库仑仑定定律律、场场强强叠叠加加、匀匀强强电电场场中中电电场场强强度度与与电电势势差差的的关关系系、带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的运运动动等等有有关关规规律律.学学会会运运用用电电场场线线、等等势势面面等等几几何何方方法法形形象象地地描描述述电电场场的的分分布布;熟熟练练将将运运动动学学和和力力学学的的规规律律应应用用到电场
2、中,分析、解决带电粒子在电场中的运动问题到电场中,分析、解决带电粒子在电场中的运动问题.课标领航第2页,本讲稿共58页本本章章特特点点之之一一是是概概念念多多且且抽抽象象.静静电电场场的的概概念念及及电电场场强强度度、电电势势、电电势势差差、电电势势能能等等物物理理量量的的理理解解都都是是比比较较抽抽象象的的,但但是是我我们们可可以以把把它它们们与与重重力力场场及及重重力力加加速速度度、高高度度、高高度度差差、重重力力势势能能等等进进行行类类比比,在在类类比比中中加加深深对对本章知识的掌握本章知识的掌握.第3页,本讲稿共58页本本章章特特点点之之二二是是综综合合性性较较强强.许许多多知知识识是
3、是在在力力学学知知识识的的基基础础上上学学习习的的,所所以以在在学学习习电电学学知知识识前前要要复复习习好好必必要要的的力力学学规规律律.在在分分析析问问题题的的过过程程中中要要经经常常把把力力、电电规规律律密密切切联联系系,综综合合运运用用.本本章章对对能能力力的的具具体体要要求求是是概概念念准准确确,不不乱乱套套公公式式,懂懂得得规规律律的的成成立立条条件件及及适适用用范范围围,从从规规律律出出发发进进行行逻逻辑辑推推理理,把把相相关关知知识识融融会会贯贯通通,灵灵活活处理物理问题处理物理问题.第4页,本讲稿共58页第一节电荷及其守恒定律第一节电荷及其守恒定律第5页,本讲稿共58页学学习习
4、目目标标:1.经经历历摩摩擦擦起起电电和和感感应应起起电电的的实实验验过过程程,了了解解使使物物体体带带电电的的方方法法,能能从从物物质质微微观观结结构构的的角角度度认认识识物体带电的本质物体带电的本质.2理解电荷守恒定律理解电荷守恒定律.3知知道道什什么么是是元元电电荷荷,知知道道电电荷荷量量的的概概念念及及其其单单位,知道比荷的概念位,知道比荷的概念.课标定位第6页,本讲稿共58页重重点点难难点点:起起电电的的实实质质与与电电荷荷守守恒恒定定律律的的理理解解和和应用应用.易错问题:易错问题:把质子、电子误认为元电荷把质子、电子误认为元电荷.第7页,本讲稿共58页一、电荷及起电方式一、电荷及
5、起电方式 1物质的电结构物质的电结构:原子由:原子由带带的的原原子子核核和和带带的的电电子子组组成成,电电子子绕绕原原子子核核高高速速旋旋转转.原原子子核核的的正正电电荷的数量跟核外荷的数量跟核外电电子的子的负电负电荷的数量荷的数量,所所以以整个原子整个原子对对外界外界较远较远位置表位置表现为现为.金金属属原原子子中中离离原原子子核核较较远远的的电电子子,往往往往会会脱脱离离原原子子核核的的束束缚缚而而在在金金属属中中自自由由活活动动,这这种种能能自自由由活活动动的的电电子叫做子叫做 ,失去,失去电电子的原子便成了子的原子便成了带带正正电电的离子的离子.正电正电负电负电相等相等电中性电中性自由
6、电子自由电子第8页,本讲稿共58页2三种起电方式三种起电方式(1)摩擦起电摩擦起电:用:用丝绸丝绸摩擦的玻璃棒摩擦的玻璃棒带带,则则丝丝绸带绸带有有,这这是因是因为为玻璃棒上的部分玻璃棒上的部分转转移移到到了了丝绸丝绸上;用毛皮摩擦上;用毛皮摩擦过过的橡胶棒的橡胶棒带带 ,毛皮,毛皮带带,这这是因是因为为毛皮上的部分毛皮上的部分转转移到了橡胶棒上移到了橡胶棒上.正电正电负电负电 电子电子 负电负电 正电正电 电子电子 第9页,本讲稿共58页(2)感感应应起起电电:把把带带电电体体移移近近不不带带电电的的导导体体,可可以以使靠近带电体的一端带使靠近带电体的一端带电电荷荷,远远离离的的一一端端带带
7、电荷,这种现象叫做电荷,这种现象叫做,利利用用静静电电感感应使物体带电的过程叫做应使物体带电的过程叫做 .(3)接接触触起起电电:不不带带电电的的物物体体与与带带电电的的物物体体接接触触后后会带上电荷,这种使物体带电的方式叫做会带上电荷,这种使物体带电的方式叫做 ,两个完全相同的物体接触后,会使电荷量两个完全相同的物体接触后,会使电荷量.异号异号同号同号静电感应静电感应感应起电感应起电接触起电接触起电平分平分第10页,本讲稿共58页感应起电的方式能使绝缘体带电吗?感应起电的方式能使绝缘体带电吗?第11页,本讲稿共58页【思考思考提示提示】不能不能.绝缘体中几乎没有自由电荷绝缘体中几乎没有自由电
8、荷.第12页,本讲稿共58页二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律表述一:电荷既不会表述一:电荷既不会,也不会,也不会,只只能能从一个物体转移到从一个物体转移到 ,或或者者从从物物体体的的一一部部分分转移到转移到 .在转移过程中,电荷的在转移过程中,电荷的总量总量保持不变保持不变.表述二:一个与外界没有表述二:一个与外界没有 交交换换的的系系统统,电电荷荷的的保持不变保持不变.消灭消灭创生创生另一个物体另一个物体另一部分另一部分电荷电荷代数和代数和第13页,本讲稿共58页三、电荷量三、电荷量1电荷量:电荷的多少电荷量:电荷的多少.其国际单位是其国际单位是 ,简称库,用简称库,用C表示表示.2元元电电
9、荷荷:最最小小的的电电荷荷量量,即即 所所带带的的电电荷荷量量,用用e表示,表示,eC,最早由美国物理学家,最早由美国物理学家测得测得.3电子的比荷:电子的电子的比荷:电子的 与电子的与电子的 之之比比.库仑库仑1.61019密立根密立根电荷量电荷量质量质量电子电子第14页,本讲稿共58页一、三种起电方式的比较一、三种起电方式的比较摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触起电产生产生条件条件两不同两不同绝缘绝缘体体摩擦摩擦时时导导体靠近体靠近带电带电体体时时导导体与体与带电导带电导体接触体接触时时现象现象两物体两物体带带上等上等量异种量异种电电荷荷导导体两端出体两端出现现等量等量异种异种电
10、电荷,且荷,且电电性性与原与原带电带电体体“近异近异远远同同”导导体上体上带带上与上与带电带电体相同体相同电电性的性的电电荷荷第15页,本讲稿共58页摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触起电原原因因不同物不同物质质的原的原子核子核对对核外核外电电子的束子的束缚缚力不力不同而同而发发生生电电子子得失得失导导体中的自由体中的自由电电子受子受带带正正(负负)电电物体吸引物体吸引(排排斥斥)而靠近而靠近(远远离离)电电荷之荷之间间的相的相互排斥互排斥实实质质均均为电为电荷在物体之荷在物体之间间或物体内部的或物体内部的转转移移第16页,本讲稿共58页1.感感应应起起电电成成功功的的关关键键在在于
11、于先先分分开开两两物物体体(或或先先断断开接地线开接地线)然后再移去带电体然后再移去带电体.2两两个个完完全全相相同同的的带带电电金金属属球球,接接触触后后再再分分开开时时各自的带电量可用公式各自的带电量可用公式计算计算.特别提醒第17页,本讲稿共58页二、电荷守恒定律的理解二、电荷守恒定律的理解1“中性中性”、“中和中和”的本质的本质电电中中性性的的物物体体是是有有电电荷荷存存在在的的,只只是是代代数数和和为为0,对对外外不不显显电电性性;电电荷荷的的中中和和是是指指电电荷荷的的种种类类、数数量量达达到到异号、等量时,正负电荷代数和为异号、等量时,正负电荷代数和为0.2“总量总量”含义:指电
12、荷的代数和含义:指电荷的代数和.第18页,本讲稿共58页3起电过程中电荷变化起电过程中电荷变化不不论论哪哪一一种种起起电电过过程程都都没没有有创创造造电电荷荷,也也没没有有消消灭灭电电荷荷.本本质质都都是是电电荷荷发发生生了了转转移移,也也就就是是说说物物体体所所带带电电荷的重新分配荷的重新分配.第19页,本讲稿共58页4守恒的广泛性守恒的广泛性电电荷荷守守恒恒定定律律同同能能量量守守恒恒定定律律一一样样,是是自自然然界界中中最最基基本本的的规规律律,任任何何电电现现象象都都不不违违背背电电荷荷守守恒恒定定律律,涵涵盖盖了了包包括括近近代代物物理理实实验验发发现现的的微微观观粒粒子子在在变变化
13、化中中遵遵守守的的规规律律.如如:由由一一个个高高能能光光子子可可以以产产生生一一个个正正电电子子和和一一个个负负电电子子,一一对对正正、负负电电子子可可同同时时湮湮没没、转转化化为为光光子子.在在这这种种情情况况下下,带带电电粒粒子子总总是是成成对对产产生生或或湮湮没没,电电荷荷的的代代数和不数和不变变.第20页,本讲稿共58页 如如图图111所所示示,挂挂在在绝绝缘缘细细线线下下的的小小轻轻质质通通草草球,由于球,由于电电荷的相互作用而靠近或荷的相互作用而靠近或远远离,所以离,所以()类型一电荷间的相互作用电荷间的相互作用图图111例例例例1 1第21页,本讲稿共58页A甲甲图图中两球一定
14、中两球一定带带异种异种电电荷荷B乙乙图图中两球一定中两球一定带带同种同种电电荷荷C甲甲图图中两球至少有一个中两球至少有一个带电带电D乙乙图图中两球只有一个中两球只有一个带电带电第22页,本讲稿共58页【解解析析】若若两两物物体体相相互互排排斥斥,必必定定带带同同种种电电荷荷;若若两两物物体体相相互互吸吸引引,二二者者可可能能带带异异种种电电荷荷,也也可可能能一一个个带带电电荷荷,另另一一个个不不带带电电荷荷.当当只只有有一一个个物物体体带带电电时时,不不带带电电物物体体由由于于受受到到带带电电物物体体电电荷荷的的作作用用,原原子子内内部部的的异异种种电电荷荷趋趋向向于于靠靠近近带带电电物物体体
15、,同同种种电电荷荷趋趋向向于于远远离离带带电电物物体体,这这一一过过程程类类似似于于静静电电感感应应,因因此此两两物物体体之之间间的的吸吸引引力力大大于于排排斥斥力力,宏宏观观上上显显示示的的是是吸吸引引力力.综综上上知知,B、C选项正确选项正确.第23页,本讲稿共58页【答案答案】BC第24页,本讲稿共58页1绝绝缘缘细细线线上上端端固固定定,下下端端悬悬挂挂一一轻轻质质小小球球a,a的的表表面面镀镀有有铝铝膜膜,在在a的的近近旁旁有有一一绝绝缘缘金金属属球球b,开开始始时时a、b不不带带电电,如如图图112所所示示,现现使使b球球带电带电,则则()图图112变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展
16、第25页,本讲稿共58页Aa、b之之间间不不发发生相互作用生相互作用Bb将吸引将吸引a,吸在一起不分开,吸在一起不分开Cb立即把立即把a排斥开排斥开Db先吸引先吸引a,接触后又把,接触后又把a排斥开排斥开第26页,本讲稿共58页解解析析:选选D.b球球带带电电就就能能吸吸引引轻轻质质小小球球a,接接触触后后电电荷荷量量重重新新分分配配,那那么么a、b球球带带同同种种电电荷荷,然然后后就就要要相相互排斥互排斥.因此本题突出因此本题突出“近旁近旁”,以表达吸引并能接触,以表达吸引并能接触.第27页,本讲稿共58页 如如图图113所所示示,将将带带有有负负电电的的绝绝缘缘棒棒移移近近两两个个不不带带
17、电电的的导导体体球球,两两个个导导体体球球开开始始时时互互相相接接触触且且对对地地绝绝缘缘,下下列列方方法法中中能能使使两两球球都都带电带电的是的是()类型二起电方式的应用起电方式的应用图图113例例例例2 2第28页,本讲稿共58页A先把两球分开,再移走棒先把两球分开,再移走棒B先移走棒,再把两球分开先移走棒,再把两球分开C使棒与甲球瞬使棒与甲球瞬时时接触,再移走棒接触,再移走棒D先使乙球瞬先使乙球瞬时时接地,再移走棒接地,再移走棒第29页,本讲稿共58页【解解析析】由由于于静静电电感感应应,甲甲球球感感应应出出正正电电荷荷,乙乙球球感感应应出出负负电电荷荷,把把两两球球分分开开后后,它它们
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- 静电场 节电 及其 守恒定律 优秀 课件
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