9.1 电荷 课件 2024-2025学年高一物理人教版（2019）必修第三册(共31张PPT)

(共31张PPT)
第九章　静电场及其应用
电荷
1
知道自然界中的两种电荷及它们之间相互作用的规律，知道电荷量的概念及单位
2
理解摩擦起电、感应起电和接触起电
3
理解电荷守恒定律的内容
重点
4
知道元电荷的概念，体会电荷量是不连续的
重难点
生活中的电现象
自然界的雷电现象
头发产生静电现象
自然界中有几种电荷？它们的作用规律如何？
如何表示带电量的多少？
自然界中有两种电荷：正电荷和负电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
1.电荷间有相互作用力，同种电荷相互_____，异种电荷相互_____ ，两电荷间的相互作用力大小_____ ，方向_____ ，作用在同一条直线上。
命名人：美国科学家富兰克林
自然界中有两种电荷
排斥
吸引
相等
相反
2.两物体发生相互吸引的作用时未必都带电，因为带电体不管是带正电荷还是带负电荷，都有 轻小物体的性质。
3.比较带电体带电的多少时，比较的是其电荷量的 ，绝对值大的带电多。尽管电荷量有正、负值之分，但“＋”“－”号仅代表电荷的种类，不表示大小。
吸引
绝对值
自然界中有两种电荷
辨析
(1)电荷的正负是人为规定的。(　　)
(2)摩擦过的琥珀能够吸引羽毛，说明羽毛带了电。(　　)
√
×
二、物体的三种起电方式　验电器
用毛皮摩擦后的橡胶棒靠近碎纸屑时，你发现了什么现象？让橡胶棒带电的方式是什么？
动画演示
摩擦起电
当由两种物质组成的物体互相摩擦时，一个物体上的一些受束缚较弱的
会 到另一个物体上，于是原来电 的物体由于________
而带负电， 的物体则带正电。同一物体与不同种类的物体摩擦时，可能带不同种类的电荷。
电子
转移
中性
得到电子
失去电子
将一个带电体与另一个不带电的导体接触，就可以使不带电的物体带上与带电体电性相同的电荷，叫作 。
A
B
+
接触起电
接触起电
①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？
如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的。
感应起电
两侧金属箔都张开。
②这时手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，金属箔又有什么变化？
金属箔仍张开，但张角变小。
③再让导体A和B接触，又会看到什么现象？
金属箔都闭合。
感应起电
(1)定义：利用静电感应使金属导体带电的过程。
(2)规律：近端(靠近带电体端)感应出 电荷，远端(远离带电体端)感应出 电荷(均选填“异种”或“同种”)。
(3)本质：电子从物体的一部分 。
异种
同种
转移到另一部分
(1)作用：检验物体 。
金属球
金属箔片
金属杆
金属外壳
(2)原理：同种电荷相互 。
(3)静电计：把金属箔片换成 ，并用 制作外壳的验电器。
验电器
是否带电
排斥
指针
金属
1. (2024·合肥市第一中学高二期中)如图所示，摩擦过的琥珀靠近桌面上的碎纸屑时，发现纸屑飞起来与琥珀接触后又快速地离开，关于这个现象，下列说法正确的是
A.摩擦过的琥珀不带电
B.碎屑原来带正电
C.纸屑飞起来是万有引力的结果
D.纸屑与琥珀接触后又快速地离开是因为纸屑带上琥珀同种电荷
√
2.如图所示，用起电机使金属球A带正电，将A靠近验电器上的金属小球B，则
A.验电器的金属箔不会张开，因为球A没有和B接触
B.验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电
C.验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电
D.验电器的金属箔张开，因为验电器下部的两片金属箔都带上了正电
√
拓展1　若验电器原来带正电，用一根带大量负电荷的金属棒接触验电器的金属球，金属箔的张角将如何变化？
答案　先变小后变大
拓展2　若验电器带正电，当一个金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电器中金属箔的张角减小，则金属球A是否带电？若带电带什么电荷？
答案　金属球A不带电或带负电荷。
（1）如果A球带负电荷，根据同斥异吸，B球上的负电荷将向金属箔移动，使金属箔上所带正电荷减少，从而使张角减小。
（2）如果A不带电，根据静电感应，使A球靠近B的一面出现负的感应电荷，而背离B球的一面出现正的感应电荷。A球上的负感应电荷反过来使验电器上的负电荷向金属箔移动，从而使张角减小。
验电器的两种应用
甲图通过接触起电使验电器两金属箔张开，乙图通过感应起电使验电器金属箔张开。验电器作用是检验物体是否带电。
3.如图所示，不带电导体B在靠近带正电荷的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是
A.若用导线将Q接地，然后断开，再取走导体A，则导体B将带负电
B.若用导线将Q接地，然后断开，再取走导体A，则导体B将带正电
C.若用导线将Q接地，然后断开，再取走导体A，则导体B将不带电
D.若用导线将P接地，然后断开，再取走导体A，则导体B将带正电
√
静电感应中导体接地问题分析
1.如图甲所示，当B接地时，在导线的连接下，导体A、B和大地组成了一个新导体，这时近端为A，而远端为大地。由于静电感应，A带负电，而B原来感应出的正电荷被大地流来的负电荷中和了，所以B不带电。
2.如图乙所示，如果是A接地，近端仍然为A(这里很容易错误地认为B为近端或远端)，远端为大地。由于静电感应，A仍然带负电，而B感应出的正电荷被从大地流来的负电荷中和，所以B不带电。
3.如果前面两种情况不是接地，而是改为用手触摸A或B，则结果相同。
三、电荷守恒定律　元电荷
使物体带电的方法 本质 电荷的总量 起电的共性本质
摩擦起电
接触带电
感应起电
三种起电方式的比较
本质都是自由电荷发生转移，起电并不是创造了电荷，也没有电荷消失
不变
不变
不变
电子从一个物体转移到另一个物体
电子从一个物体转移到另一个物体
电子从物体的一部分转移到另一部分
1.电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。
2.电中性：物体所带的正电荷和负电荷在数量上 ，对外不显电性，表现为不带电的状态。
3.电中和：两个带 异种电荷的物体相互接触时，都恢复成不带电的情形。
4.元电荷不是实际粒子，仅表示 电荷量单元，没有正、负。
5.质子和正电子所带的电荷量为 元电荷，它们 (填“是”或“不是”)元电荷，质子和正电子是实际存在的粒子。
相等
等量
最小
一个
不是
电荷守恒定律 元电荷
辨析
(1)所谓“电荷的中和”是正、负电荷一起消失了。(　　)
(2)物体所带的电荷量可能为6.0×10－18 C。(　　)
(3)物体带电荷量为＋1.60×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子。
(　　)
√
×
×
4.完全相同的两金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定的距离，让第三个完全相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开。
(1)若A、B两球带同种电荷，求接触后两球带电荷量大小之比；
(2)若A、B两球带异种电荷，求接触后两球带电荷量大小之比。
答案　 (1) 2∶3　 (2) 2∶1
接触起电时电荷量的分配规律
当两个完全相同的金属球接触后，电荷量将平均分配。
(1)若两个完全相同的金属球最初带同种电荷，接触后电荷量相加后均分；
(2)若两个完全相同的金属球最初带异种电荷，则接触后电荷先中和再均分。
材质、形状、大小不同的导体接触时电荷量一般不能平均分配。
电荷
电荷
物体的三种起电方式　验电器
电荷守恒定律　元电荷
两种电荷
电荷量
摩擦起电
接触起电
电荷守恒定律
感应起电
验电器
元电荷