(共19张PPT)
第1章 电荷的相互作用
学案1 静电现象与电荷守恒
1
2
3
知道自然界中的两种电荷及其相互作用.
知道使物体带电的三种方式.
掌握电荷守恒定律及元电荷的概念.
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
一、物体起电的原因
1. 原子核 电子组成 不相等 正 负
2. 电荷量 电荷 电量 库仑 库 正值 负值
3.静电感应 感应
二、电荷守恒
1. 转移 转移 不变 电荷守恒定律
2.
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学习目标
一、物体起电的原因
1.在干燥的实验室里,用丝绸摩 擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电.玻璃棒和橡胶棒带电原因是什么呢?是否产生了电荷呢?
答案 原因是玻璃棒上的负电荷向丝绸上转移,橡胶棒上的正电荷向毛皮上转移.不是.
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学习目标
2.取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触,如图所示.起初它们不带电,贴在下部的金属箔是闭合的.
(1)把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔有什么变化?
(2)这时把A和B分开,然后移去C,金属箔又有什么变化?
(3)再让A和B接触,又会看到什么现象?
(4)再把带正电物体C和A接触,金属箔又有什么变化?
感应带电
两侧金属箔片都张开
A、B 端多余电荷
不再集中到两端点
箔片仍张开,但张角变小
箔片都闭合
接触带电
中和
两侧金属箔片都张开
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[要点提炼]
1.摩擦起电的原因:当两个物体相互摩擦时,一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电.
2.感应起电的原因:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间相互吸引或排斥,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.
3.三种起电方式的实质都是电子的转移.
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二、电荷守恒定律
1.电荷会不会像煤和石油一样总有一天会被用完呢?
答案 不会.
2.前面学习了三种不同的起电方式,其本质都是电子的得失.那么,在一个封闭的系统中电荷的总量能增多或减少吗?
答案 在一个封闭的系统中,电荷的总量保持不变.
[要点提炼]
1.电荷守恒定律的关键词是“转移”和“总量不变”.
2.导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.若两个完全相同的金属小球的带电量分别为Q1和Q2,两小球接触后再分开,将平分电荷,两小球带电量都为 (式中电量Q1和Q2均包含它们的正、负号).
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[延伸思考]
1.怎样理解电荷守恒定律中“电荷的总量”?
答案 “电荷的总量”可理解为正、负电荷的代数和.
2.“电荷的中和”,是电荷消失了吗?“中和”过程中电荷守恒定律还成立吗?
答案 不是.“电荷的中和”是指两个带等量异种电荷的物体,其带电数量达到等量、异号,这时正、负电荷的代数和为零,这样两物体相互接触时,由于正、负电荷间的吸引作用,电荷发生转移,最后都达到电中性状态的一个过程,在此过程中电荷仍然守恒.
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三、元电荷
1.物体的带电荷量可以是任意的吗?带电荷量可以是4×10-19C吗?
答案 物体的带电荷量不是任意的,它只能是1.6×10-19C的整数倍.由于
4×10-19C是1.6×10-19C的2.5倍,所以带电荷量不能是4×10-19C.
2.电子和质子就是元电荷吗?
答案 元电荷是电荷量的单位,不是物质;电子和质子是实实在在的粒子.
[要点提炼]
1.所有带电体的带电荷量或者等于e,或者是e的整数倍.
2.质子和电子所带电荷量与元电荷相等,但不能说电子和质子是元电荷.
最小不可分、整数倍
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一、对三种带电方式的理解
例1 关于摩擦起电现象,下列说法正确的是 ( )
A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体
中产生了电子和质子
B.两种不同材料的绝缘体相互摩擦后,同时带
上等量异号电荷
C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个
物体转移到了另一个物体而造成的
D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到
丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
摩擦起电的实质是电子的转移
电荷守恒
BD
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学习目标
例2 如图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体C 时 ( )
A.A端金箔张开,B端金箔闭合
B.用手触摸枕形导体后,A端金箔
仍张开,B端金箔闭合
C.用手触摸枕形导体后,将手和C
都移走,两对金箔均张开
D.选项A中两对金箔分别带异号电
荷,选项C中两对金箔带同号电荷
感应起电,A、B 带异种电荷
人把导体和地球连在一起,B 端的电荷被排斥到更远处地球上
A 端带的负电荷均分到整个导体上,A、B 都带负电
BCD
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学习目标
二、对电荷守恒定律的理解
例3 原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电荷
1.6×10-15 C,丙物体带电荷量的大小为
8×10-16 C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是 ( )
A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 C
B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 C
C.丙物体一定带有正电荷8×10-16 C
D.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C
甲
乙
+1.6×10-15 C
-1.6×10-15 C
等量异种电荷
乙、丙不等大所以不均分,
电量之和=-1.6×10-15 C
AD
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学习目标
三、对元电荷的理解
例4 下列关于元电荷的说法中正
确的是 ( )
A.元电荷实质上是指电子和质子
本身
B.一个带电体的带电荷量可以为
205.5倍的元电荷
C.元电荷没有正负之分
D.元电荷e的值最早是由美国物
理学家密立根通过实验测定的
指电子或质子所带电荷量的大小,没有正负之分
整数倍
密立根油滴实验
CD
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学习目标
电荷的相互作用
起电方式
摩擦起电
感应起电
接触起电
两种电荷
电荷守恒定律
大小:e=1.6×10-19 C
意义:物体带电的不连续性
电荷
元电荷
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学习目标
AC
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学习目标
2.(对元电荷的理解)保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务,盗版书籍不但影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患.某同学有一次购买了盗版的物理参考书,做练习时,发现有一个带电质点的电荷量数据看不清,只能看清是9._____×10-18 C,拿去问老师.如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是下列数据中的哪一个 ( )
A.9.2×10-18 C B.9.4×10-18 C
C.9.6×10-18 C D.9.8×10-18 C
只能是e的整数倍
C
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学习目标
3.(对三种起电方式的理解)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是 ( )
A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
C.圆环被吸引到笔套上的过程中,圆环所受静电力的
合力大于圆环的重力
D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
摩擦起电
感应起电
接触起电
ABC
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学习目标
4 .(对电荷守恒定律的理解)有两个完全相同的带电金属小球A、B,分别带有电荷量为QA =6.4×10-9 C、QB =-3.2 ×10-9 C,让两个绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移,转移了多少个电子?
A
B
-3.2 ×10-9 C
中和
A带3.2×10-9 C,B不带电
A
B
-1.6 ×10-9 C
平分
电子由球B转移到球A
ΔQ=3.2×10-9 +1.6×10-9 =4.8×10-9 C
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学习目标(共17张PPT)
第1章 电荷的相互作用
学案3 静电与生活
1
2
了解雷电产生的原因及避雷针的工作原理.
了解静电在生活中的应用及危害.
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学习目标
知识储备
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课堂小结
学习目标
知识储备
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课堂小结
学习目标
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课堂小结
学习目标
知识储备
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典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
B
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
D
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
B
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
C
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
D
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
B
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标(共13张PPT)
高中物理·选修3-·沪科版
第1章 电荷的相互作用
学案4 章末总结
F=
k=
e=
摩擦
感应
1.6×10-19 C
总量
学习目标
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
知识储备
C
学习目标
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
知识储备
C
起电:相互摩擦的物体分别得失电子而带
使物体带电的方
起
感应的方法使物体带
接触起电:电荷从一个物体转移到另一个物体
元
两个概
荷的相
点电荷:理想化物理模
作用
电荷守恒定律:孤立的系统电荷的
保持不变
两个基本定律
库仑定律
其中
与
静电与
静电与现代科技
静电的危害及控制(共19张PPT)
高中物理·选修3-1·沪科版
第1章 电荷的相互作用
学案2 探究电荷相互作用规律
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
1
2
知道点电荷的概念.
理解库仑定律的内容、公式及其适用条件,会用库仑定律进行有关的计算.
一、决定电荷相互作用的因素
1. 增大 减小 2. 减小 增大
二、库仑定律
电荷量 正比 距离r 反比 连线 9.0×109 N·m2/C2
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
[延伸思考]
1.有人说:“点电荷是指带电荷量很小的带电体”,对吗?为什么?
与质点相类比理解
一个物体能否被看做点电荷,是根据:带电体的形状、大小及电荷分布状况对研究的问题的影响可以忽略时,就可以看做点电荷.是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状而定.
因为当r→0时,两带电体已不能看做点电荷,库仑定律不再适用了.
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
二、静电力的叠加
已知空间中存在三个点电荷A、B、C,A对C的静电力是否因B的存在而受到影响?A、B是否对C都有力的作用?如何求A、B对C的作用力?
力的独立性
无影响
矢量合成
[要点提炼]
1.如果存在两个以上点电荷,那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力.两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变.因此,两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和.
2.任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的.所以,如果知道带电体上的电荷分布,根据库仑定律和平行四边形定则就可以求出带电体间
的静电力的大小和方向.
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
一、对点电荷的理解
例1 下列关于点电荷的说法中,正确的是 ( )
A.只有电荷量很小的带电体才能看成是
点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看成是点
电荷
C.当两个带电体的大小远小于它们之间
的距离时,可将这两个带电体看成点
电荷
D.一切带电体都可以看成是点电荷
看做点电荷的条件与q、V 无关
大小对二者之间作用力几乎没有影响
有条件
C
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
二、对库仑定律的理解
例2 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间静电力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为 ,
则两球间静电力的大小为 ( )
先中和后平分
C
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
针对训练 有三个完全相同的金属小球A、B、C,A所带电荷量为+7Q,B所带电荷量为-Q,C不带电.将A、B固定起来,然后让C反复与A、B接触,最后移去C,A、B间的相互作用力变为原来的
( )
最终3球电荷量平分
C
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
三、多个点电荷间静电力的叠加
例3 如图所示,分别在A、B两点放置点电荷Q1=+2×10-14 C和Q2=-2×10-14 C.在AB的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=6×10-2 m.如果有一高能电子静止放在C点处,则它所受的静电力的大小和方向如何?
负电
静电力一定在两电荷的连线上
FB
FA
F
且夹角为1200
F=8.0×10-21 N,
方向平行于AB连线由B指向A
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
例4 如图所示,两个点电荷,电荷量分别为q1=4×10-9 C和q2=-9×10-9 C,分别固定于相距20 cm的a、b两点,有一个点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动,该点电荷所处的位置是 ( )
A.在a点左侧40 cm处
B.在a点右侧8 cm处
C.在b点右侧20 cm处
D.无法确定
电性未知,可假设为带正电
Fa
Fb
A.方向满足,大小
x=40 cm
Fa
Fb
B.方向不满足
C.方向满足,FaA
Fb
Fa
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
库仑的实验
库仑定律
适用条件
点电荷
应用
力的合成
平行四边形定则
表达式
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
1.(对点电荷的理解)对点电荷的理解,你认为正确的是 ( )
A.点电荷可以是带电荷量很大的带电体
B.点电荷的带电荷量可能是2.56×10-20 C
C.只要是均匀的球形带电体,不管球的大
小,都能被看做点电荷
D.当两个带电体的形状对它们的相互作用
力的影响可忽略时,这两个带电体都能
看做点电荷
点电荷的条件
不是e 的整数倍
学案2 探究电荷相互作用规律
AD
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
2.(对库仑定律的理解)相隔一段距离的两个点电荷,它们之间的静电力为F,现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2倍,同时将它们间的距离也变为原来的2倍,则它们之间的静电力变为 ( )
A
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
3.(静电力的叠加)如图所示,等边三角形ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量同种点电荷QA、QB,QA=QB=+Q,求在顶点C处的正点电荷QC所受的静电力.
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结
4.(静电力的叠加)如图所示,在一条直线上的三点分别放置QA=+3×10-9 C 、 QB=-4×10-9 C、QC=+3×10-9 C的A、B、C点电荷,试求作用在点电荷A上的静电力的大小.
FBA
FCA
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
自我检测
课堂小结