(共25张PPT)
第九章 静电场及其应用
第九章 静电场及其应用
第1节 电荷
(由英王御医 —吉尔伯特提出)
用丝绸摩擦玻璃棒
玻璃棒带正电荷
用毛皮摩擦橡胶棒
橡胶棒带负电荷
具有能够吸引轻小物体性质。
带电现象:
+
_
同种电荷相互排斥,
异种电荷相互吸引。
电荷间的相互作用:
自然界中只存在两种电荷正电荷和负电荷
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 :
A.B、C球均带负电
B.B球带负电,C球带正电
C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电
D.B、C球都不带电
答案: C
课堂训练
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+
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失去电子
带正电
-
物质的微观结构
原子
原子核
核外电子
质子
中子
(正电)
(中性)
(正电)
(负电)
(不带电)
-
-
得到电子
带负电
问题:物体带电的真正含义是什么?
为什么金属容易导电?
离子
自由电子
金属的微观结构
导体:电荷可以自由移动,能导电(如:金属、地球 、人等);
绝缘体:电荷不能自由移动,不能导电(橡胶、塑料等)
3、电荷量
正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
电荷量是标量,
一、电荷
:电荷的多少,用 Q 或 q 表示
单位:库伦 符号:C
不同物体对电子的束缚能力不同。摩擦过程中,(对电子的束缚能力强的)物体得到电子带负电,(对电子的束缚能力弱的)物体失去电子带正电。
动画演示点击播放
思考:为什么摩擦能使物体带电?
二、起电方式
1、摩擦起电:
二、起电方式
2、接触起电:
接触后
再分开
+Q
+Q
接触后
再分开
+Q
-3Q
-Q
-Q
Q
Q
完全相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:先中各再平分
验电器和静电计
验电器的作用:
①检验物体是否带电
②粗略判断物体带电的多少
原理:同种电荷互相排斥
结构:金属球、金属杆、金属箔等
验电器的张角越大,说明物体所带的电荷越多。
二、起电方式
3、感应起电:
近异远同
规律:
近端(靠近带电体端) 感应异种电荷,
远端(远离带电体端) 感应同种电荷
当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。
利用静电感应使导体带电的过程叫作感应起电。
Q1:C带正电,移近导体A,金属箔有什么变化?
Q2:把A、B分开,然后移去C,金属箔又有何变化?
Q3:再让A和B接触,又会看到什么现象?
二、起电方式
+
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实验(微观分析)
6.某同学在研究静电感应时,用带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )
A. B. C. D.
B
1、摩擦起电:
通过摩擦使物体带电,摩擦的两物体带等量的异种电荷。
二、起电方式:(使物体带电的方法)
用带电体接触不带电的物体,使不带电的物体带电。
用带电体靠近不带电的物体,使不带电的物体带电。
2、接触起电:
3、感应起电:
先中和后平分
近异远同
思考与讨论:
摩擦起电、接触起电、感应起电都能使物体带电,是因为创造了电荷吗?还是其他原因?
三种起电方式的实质:电荷的转移。
表述一:电荷既不能创生,也不能消灭,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,在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变。
表述二: 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。
它是自然界重要的基本规律之一。
电荷守恒定律
1、电荷量
(1)定义:电荷的多少叫做电荷量
(2)符号:Q
(3)单位:库仑,简称库,符号C
(4)正负:正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
三、电荷守恒定律
2.元电荷的值:
1.元电荷:最小的电荷量叫元电荷---(电子所带的电荷量)
电子的比荷为:
3.比荷(荷质比):电荷量与质量的比值叫做比荷
最早由美国科学家密立根测得
四、元电荷
电子:-1.60×10-19 C
质子: 1.60×10-19 C
所有带电体的电荷量是e的整数倍,
电荷量是不能连续变化的.
【例题】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、1.60×10-19C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.
BCD
3.取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。现将用丝绸摩擦过的玻璃棒C移近导体A,回答下列问题:
(1)A和B未分开前,左端金属箔______,右端金属箔______(填“闭合”、“张开”);(2)若先把A和B分开,然后移去C,此时A导体______,B导体______(填“带正电”、“带负电”、“不带电”);(3)若先移去C,然后把A和B分开,此时A导体______,B导体______(填“带正电”、“带负电”、“不带电”)。
张开
张开
带负电
带正电
不带电
不带电
例题、如图,将带正电荷Q 的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1 将导体分成A、B 两部分,这两部分所带电荷量分别为QA、QB ;若沿虚线2 将导体分成两部分,这两部分所带电荷量分别为QA′和QB′。
(1) 请分别说出以上四个部分电荷量的正负,并简述理由。
(2) 请列出以上四个部分电荷量(绝对值)之间存在的一些等量关系,并简述理由。
课堂达标:
QA和QA′为正, QB和QB′为负。
|QA|=|QB|,|QA′|=|QB′|
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例:如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带
电荷量的大小分别为QA、QB,则下列结论正
确的有( )
A.沿虚线c切开,A带负电,B带正电,且QA>QB
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且QA=QB
C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且QAD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而QA的值与所切的位置有关
D