物理人教版（2019）必修第三册9.1电荷（共31张ppt）

(共31张PPT)
§9.1 电荷
新课标物理必修3
用毛皮摩擦过的硬橡胶棒靠近（不接触），同学们观察到什么现象？此时验电器的金属箔片带什么电？硬橡胶棒接触验电器后验电器箔片最终带什么电荷？
富兰克林 （1706-1790）
美国科学家和政治家，1752年，他冒着生命危险在雨中进行“风筝实验“，证明闪电和摩擦起电的电是相同的。他还创造了用“正电”和“负电”区分两种不同性质的电的方法。
闪电与摩擦起电的电是不是一样的？有几种电荷？如何规定？电荷间的相互作用规律是什么？
一、简单的电现象（知识回顾）
1、自然界中有两种电荷（富兰克林命名）
+
_
2、电荷相互作用的规律：
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
（2）负电荷：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（1）正电荷：
二、使物体带电的方法：
1、摩擦起电：
通过摩擦使物体带电的方法
原子
（中性）
原子核
核外电子
质子
中子
+
_
质子和中子之间有强相互作用
核力
核外电子
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子
为什么通过摩擦可以使物体带上电荷呢？
1、摩擦起电：
（1）通过摩擦使电子从一个物体转移到另一个物体
失电子------带正电
得电子------带负电
（2）相互摩擦的物体带等量的异种电荷
（3）理论上任何两个不同的物体(包括导体、绝缘体)摩擦都可以起电。
例如：空气与油罐车摩擦
通过摩擦使物体带电的方法
（4）原因：不同的原子核对电子的束缚能力不同
“起电”并不是创生电荷，而是使物体中的正负电荷重新分配。
结论：
2、接触起电：
（1）通过与带电体直接接触而使电子从一个物体转移到另一个不带电的物体上
验电器没有被摩擦为什么会带电？
接触起电电荷分配有什么规律？
（2）不带电的物体最终与带电体带相同的电荷
两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配。
两个带有异种电荷的导体，接触后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新分配；如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配。
接触后
再分开
Q
3Q
Q
Q
接触后
再分开
+Q
+Q
接触起电电荷分配原则
结论：两个完全相同的带电小球A、B，电量设为q1和q2,接触后总量平分
思考：是否只有当带电体与验电器导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？有其他的办法吗？
金属箔片张开时带什么电荷？为什么？
3、感应起电
（1）静电感应：一个带电的物体靠近另一个导体时，导体的电荷分布会发生变化，显示出带电现象。这种现象叫做静电感应。
（2）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．
规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷(近异远同）
（3）感应起电没有创造电荷，而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一部分．
静电感应实验
无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，实质是电荷的转移，并不是创造电荷.
起电的本质是什么？
三、电荷守恒定律：
原来的表述：
电荷既不能创造,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，系统的电荷总量保持不变。
现在的表述：
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。
这样的表述准确吗？为什么？
近代物理实验发现：一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子；一对正、负电子可以同时湮灭，转化为光子。
例1．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（ ）
A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了 B．毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了
C．橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了 D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了
A
例2．（多选）关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是： ( )
A．一个物体所带的电量总是守恒的；
B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的；
C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律；
D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换；
BCD
四、几个基本概念
单位：库仑 符号：C
1、电荷量：
注意：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“＋”、“－”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）．一般，正电荷的电量用正值表示，负电荷的电量用负值表示．
一个电子的电荷量为：-1.6 × 10-19C
一个质子的电荷量为：1.6 × 10-19C
电荷的多少叫做电荷量．符号：Q或q
带电粒子的电荷量q和其质量m的比值q/m,符号：C/kg
（2）电子、质子所带的电荷量都是e， 所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。最早由美国物理学家密立根测得
2、元电荷:
3、比荷：
（1）元电荷是电荷的单位，不是某个粒子的电荷量。
物体带电量连续吗？
物体带的最小的电荷量e=1.60 ×10-19C叫元电荷
例3. 有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B，分别带有电量QA= +6.4×10-9C，QB=-3.2×10-9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移 转移的电荷量是多少？
电子从B转移到A
例4．（多选）关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ）
A．物体所带的电荷量可以为任意值
B．物体所带的电荷量应该是某些特定值
C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
BCD
例5.（多选）如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金属箔。当枕形导体的A端靠近一带电导体C时（ ）
A．A端金属箔张开，B端金属箔闭合
B．用手触摸着枕形导体，A端金属箔仍张开，B端金属箔闭合
C．用手触摸枕形导体后，先把手拿开，再将C移走，两对金属箔均张开
D．选项A中两对金属箔分别带异种电荷，选项C中两对金属箔带同种电荷
BCD
结论:与手触摸的位置无关;应先移手，后移开C
例6.如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是（ ）
A.导体B带负电;
B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等;
C.若A不动,将B沿图中aa`分开,则两边的电荷量大小可能不等,与如何分有关;
D.若A向B逐渐靠近,在B左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变化;
E.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变.
B
A
a
a`
BE
小 结
1、自然界存在两种电荷
（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
2、使物体带电的方式带电方式
(1)摩擦起电： 电子从一个物体转移到另一个物体
(2)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体
(3)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分
规律：近异远同
3、电荷守恒定律：电荷既不能创造,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，电荷的总量保持不变
4、元电荷：电荷量e=1.60 ×10-19C称为元电荷
5、电子和质子的电荷量均为e，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。
有趣的静电现象
一个不带电的金属小球
被范德格拉夫起电机吸引
范德格拉夫起电机使人体带电
是不是任何物体摩擦都会产生静电
是的，任何物体之间的摩擦都会产生静电，包括两个导体之间的摩擦。
由于不同的物体其对其中的电子束缚能力是不一样的，经过摩擦接触后电子束缚能力弱的物体上的电子就转移到电子束缚能力强的物体上了，前者带正电，后者带负电。
两个导体之间的摩擦我们很少发现静电，只是因为导体接触人体，人体也是导体把摩擦产生的静电给消除了。如果你采用绝缘手套拿两个导体进行摩擦，例如铁和铝，这是就会产生静电。
金属产生静电的例子很多了，日常的很多工业金属设备，管道，仪器都要接地的。就是为了防止金属静电的产生。
做一做：
1.用塑料梳子在头发上梳几下，然后让它靠近从水龙头里流出的小水流，你观察到什么呢？你能解释这个现象吗？
2.请你用手上的材料自制一个验电器。
作业：完成活页练习
祝同学们学习愉快！
再见！