9.1电荷 课件（共19张PPT） 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

(共19张PPT)
必修3 第9章
9.1电荷
2019人教版
01
引入
发现的自然现象
02
电荷
有趣的物理实验
03
元电荷
有趣的物理发现
04
起电方式
有趣的物理应用
目录
01引入：发现的自然现象
01引入：某些物质发生摩擦后可以吸引小物体
举例：哪里物质摩擦后可以吸引小物体
举例：哪些物质摩擦后不可以吸引小物体
01引入：电的发现与发展历程
希腊：泰勒斯
公元前600年，古希腊学者泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
中国：王充
公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一语
英国：吉尔伯特
英国科学家吉尔伯特在研究这类现象时首先根据希的琥珀吸引轻腊文的琥珀创造了英语中的“electricity”(电 )这个词，用来表示珀经过摩擦以后具有的性质，并且认为摩擦过的琥珀带有电荷(electric charge)。
美国：富兰克林
通过物理实验，命名并定义：
“正电荷”、“负电荷”
发现“电”现象，创造“electricity”，定义电荷
02电荷：有趣的物理试验
02电荷：有趣物理试验的发现
电荷
英语中的“electricity”（电）这个词，用来表示琥珀经过摩擦以后具有的性质（吸引小物块的性质），并且认为摩擦过的琥珀带有电荷(electric charge)。
电荷的分类
正电荷：玻璃棒和丝绸摩擦后，玻璃棒所带的电荷
负电荷：橡胶棒和毛皮摩擦后，橡胶棒所带的电荷
注：自然界的电荷只有两种
图：富兰克林通过雷电试验证明，雷电试验中的电与摩擦产生的电是相同性质的电
富兰克林做了一个规定：
02电荷：有趣物理试验的研究成果
电荷量
电荷量：电荷多少的度量
单 位：库仑，简称库， 符号是C
符 号：Q或q，表示电荷量的多少
正电荷： +Q或+q，“+” 表示正电荷， +Q或+q表示正电荷的电荷量的多少
负电荷： -Q或-q ，“-”表示负电荷， -Q或-q表示负电荷的电荷量的多少
注： “+、-”只表示电荷的电性， Q或q表示的是电荷量的多少
+Q ：数值为正值，如+Q= + 1.6×C
-Q ：数值为负值，如-Q= - 3.2×C
\ +Q \= \ + 1.6× \ C 小于 \ -Q \ = \ - 3.2×\ C
正负号只表示不同电性的电荷量，不代表大小，比较大小时，需取绝对值
1881年第1届国际电学大会确定库仑(C)为电荷量的国际单位
定义为1A恒定电流在1s时间间隔内所传送的电荷量为1C
03元电荷：有趣的物理发现
03元电荷：物质的构成
物质
分子
原子
原子核
核 外 电 子
质子
中子
原子核三维结构图
原子核二维平面图
物质由无数分子构成
一个分子由无数原子构成
一个原子里有一个原子核
一个原子里有无数个核外电子
原子
原子核
核 外 电 子：带负电
质子：带正电
中子：不带电
原子核中的总电荷量（+Q）就等于质子的电荷量的总和
核外电子的总电荷量（-Q）
-Q
+Q
对外不显示电性
（电性中和）
物体对外不显电性
0 C
03元电荷：物体 平时“不带电”，是由于物体内部正负电荷量中和了
-Q=n * 每个电子所携带的电荷量q
-Q=n * q
03元电荷：
n——电子的数量
q——每个电子所携带的电荷量
由于已知带电粒子的大小分解至电子后，在无法向内继续分解，故一个电子的电荷量就是已知粒子的最小电荷量
由于电子上述不可继续分解的特殊性，故将电子的电荷量 q 命名为元电荷，用专用符号 表示 ，经试验测定：
e=-
“元”在物理学
里面可以理解为“小” 比如元宇宙、有限元等
都是研究微小领域
e
电子质量=9.11kg
比 荷=1.76 C/kg
拓展：
自然界已知的最小电荷量，电荷量不连续，自然界任意一物体的电荷量都是元电荷的整数倍
04起电方式：有趣的物理应用
04起电方式：自由电子与离子
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金属的微观结构模型
失去自由电子的原子便成为带正电的离子
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金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子
+
04起电方式：由试验现象可知，A、B下端金属箔张开一定角度
同种电荷相互相斥、异种电荷相互吸引
试验一：手握绝缘棒，把带正电荷的带电体 C 移近导体A，金属箔有什么变化
试验二：C和A接触后，金属箔又有什么变化
试验三：用尺子和跑步T短袖摩擦后，尺子靠近碎纸屑，会看到什么现象？
04起电方式：感应起电、接触起电、摩擦起电
试验一：
过 程：手握绝缘棒，把带正电荷的带电体 C 移近导体A
金属箔：金属箔最后角度稳定到一定，且不变
试验二：
过 程：C和A直接接触
金属箔：两个金属箔均张开一定角度，且AB带同种电荷
试验二：
过 程：用尺子和跑步T短袖摩擦后，尺子靠近碎纸屑，
尺 子：尺子可以吸引小碎纸屑
感应起电
接触起电
摩擦起电
自由电子内移
自由电子转移
自由电子转移
练习1：元电荷
带电微粒所带电量不可能是下列数值中（ A ）
A.2.4 10-19C
B. -6.4 10-19C
C. -1.6 10-18C
D. 4.8 10-17C
练习2：静电感应
如图所示，一对带绝缘柱的导体M、N彼此接触，且均不带电，把带正电的物体P移近M。下列说法正确的是（ B ）
A.若先把M、N分开，再移去P，M带正电，N带负电
B.若先把M、N分开，再移去P，M带负电，N带正电
C.若先移去P，再把M、N分开，M带正电，N带电
D.若先移去P，再把M、N分开，M带负电，N带正电
练习3：起电本质
A和B是两个都不带电的物体，他们互相摩擦后，A带正电4.8 10-9C，下列判断正确的是（ D ）
A. 在摩擦前A和B的内部没有任何电荷
B. 摩擦过程中电子从B转移到A
C. B在摩擦后一定带负电荷4.8 10-8C
D. A在摩擦过程中失去3 1010个电子