人教版高中物理选修3-1第一章静电场《1.电荷及其守恒定律》课件28张PPT
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修3-1第一章静电场《1.电荷及其守恒定律》课件28张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 208.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-04-26 19:48:27 | ||
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文档简介
课件28张PPT。高中物理·选修3-1·第一章 静电场
第1讲 电荷及其守恒定律[目标定位] 1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用的性质.2.知道使物体带电的三种方式.3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念．一、电荷
1. 两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ，用毛皮摩擦过的橡胶棒带 ．同种电荷相互 ，异种电荷相互 ．
2．物体带电的三种方式：即 起电、 起电、感应起电．其实质都是电子的转移．
(1)摩擦起电：两个物体互相摩擦时，物体由于得到电子而带 ，失去电子的物体则带 ．正电负电排斥吸引摩擦接触负电正电(2)接触起电：一个带电物体接触另一个导体，电荷会 到这个导体上，使这个导体也带电．
(3)感应起电：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 带电体，使导体靠近带电体的一端带 电荷，远离带电体的一端带
电荷，这种现象叫静电感应现象．利用 使金属导体带电的过程叫做感应起电．转移远离异号同号静电感应想一想 对外不显电性的物体内有电荷吗？
答案 物体由原子组成，原子由电子和原子核组成，而原子核又由中子和质子组成．其中质子带正电，电子带负电，原子所含的电子数和质子数相等，因此对外不显电性的物体内同样存在电荷．二、电荷守恒定律
1．第一种表述
电荷既不会 ，也不会 ，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的 保持不变．这个结论叫做电荷守恒定律．创生消灭总量2．第二种表述
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 保持不变．代数和想一想 两带电小球接触后都不带电了，是电荷消失了吗？电荷还守恒吗？
答案 没有消失，这是电荷的中和，是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，由于正负电荷间的相互吸引作用，电荷发生转移，最后都达到电中性状态的一个过程. 电荷仍然守恒．三、元电荷
1．电荷量： 叫做电荷量，在国际单位制中它的单位是 ，简称库．用符号C表示．
2．元电荷： 、 所带的电荷量是科学实验发现的最小电荷量，这个最小的电荷量叫做元电荷，e＝
.
3．电子的比荷：电子的 与其 之比，叫做电子的比荷．电荷的多少库仑质子正电子1.60×10－19 C电荷量e质量me想一想 有人说质子或电子就是元电荷，对吗？
答案 不是．元电荷是最小的带电单位，不是带电粒子，没有电性之说．一、三种起电方式的比较
1．摩擦起电：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：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号电荷，远离带电体的一端带同号电荷．3．接触起电：当导体与带电导体接触时，在电荷的相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上，使导体带上与带电体相同性质的电荷．
4．三种起电方式的实质都是自由电子的转移．【例1】 绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的旁边有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图1－1－1所示，现使b带电，则
( )图1－1－1A．b将吸引a，吸住后不放开
B．b先吸引a，接触后又把a排斥开
C．a、b之间不发生相互作用
D．b立即把a排斥开
答案 B解析 b球带电后，使a产生静电感应，感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷，远离b的一侧出现与b同种的感应电荷．虽然a上的感应电荷等量异号，但因为异种电荷离b更近，所以b对a的电场力为引力．当b吸引a使两者接触后，由于接触带电，b、a又带上同种电荷，有斥力作用，因而又把a排斥开，所以B项正确．借题发挥 (1)静电感应中，中性导体在两侧同时感应等量异种电荷．感应的过程，就是导体内电荷重新分布的过程．
(2)在处理带电物体间发生相互作用时，需特别注意带电物体具有吸引不带电的轻小物体的特性，所以当两物体相互吸引时，其可能情况是一个带电，另一个不带电，也可能是两物体带异种电荷．二、电荷守恒定律的理解和应用
1. 电中性的物体是有电荷存在的，只是电荷量的代数和为零，对外不显电性；电荷的中和是指带等量异号电荷的两物体接触时，经过电子的转移，物体达到电中性的过程.
2.不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷．本质都是电子发生了转移，也就是说起电过程是物体所带电荷的重新分配．3 .导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关，当两个完全相同的金属球接触后，电荷将平均分配，即最后两个球一定带等量的同种电荷．若两个球原先带同号电荷，电荷量相加后均分；若两个球原先带异号电荷，则电荷先中和再均分．【例2】 半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径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，接触后两球的电荷量大小之比为多大？
(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？
答案 (1)2∶3 (2)2∶1借题发挥 (1)相同的金属球带同种电荷时，接触时总电荷量平分．(2)相同的金属球带异种电荷时，接触时电荷中和后将剩余电荷平分．三、验电器和静电计
1．验电器(或静电计)的金属球、金属杆和下面的两个金属箔片是同一导体．
2．当带电的物体与验电器上面的金属球接触
时，有一部分电荷转移到验电器上，与金
属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，
因相互排斥而张开，物体所带电荷量越多，
电荷转移的越多，斥力越大，张开的角度
也越大．图1－1－23．当带电体靠近验电器的金属球时，金属箔片也可张开．因为带电体会使导体棒的上端感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，两箔片在斥力作用下箔片张开．【例3】 (2013·嘉兴市高二第一学期期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是
( )
答案 B解析 把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷．选项B正确．借题发挥 验电器中金属球、金属杆和金箔为一个整体．验电器带电后，金箔上也会带电，两金箔相互排斥而张开角度，张角的大小取决于两金箔带电量的大小．再见
第1讲 电荷及其守恒定律[目标定位] 1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用的性质.2.知道使物体带电的三种方式.3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念．一、电荷
1. 两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ，用毛皮摩擦过的橡胶棒带 ．同种电荷相互 ，异种电荷相互 ．
2．物体带电的三种方式：即 起电、 起电、感应起电．其实质都是电子的转移．
(1)摩擦起电：两个物体互相摩擦时，物体由于得到电子而带 ，失去电子的物体则带 ．正电负电排斥吸引摩擦接触负电正电(2)接触起电：一个带电物体接触另一个导体，电荷会 到这个导体上，使这个导体也带电．
(3)感应起电：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 带电体，使导体靠近带电体的一端带 电荷，远离带电体的一端带
电荷，这种现象叫静电感应现象．利用 使金属导体带电的过程叫做感应起电．转移远离异号同号静电感应想一想 对外不显电性的物体内有电荷吗？
答案 物体由原子组成，原子由电子和原子核组成，而原子核又由中子和质子组成．其中质子带正电，电子带负电，原子所含的电子数和质子数相等，因此对外不显电性的物体内同样存在电荷．二、电荷守恒定律
1．第一种表述
电荷既不会 ，也不会 ，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的 保持不变．这个结论叫做电荷守恒定律．创生消灭总量2．第二种表述
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 保持不变．代数和想一想 两带电小球接触后都不带电了，是电荷消失了吗？电荷还守恒吗？
答案 没有消失，这是电荷的中和，是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，由于正负电荷间的相互吸引作用，电荷发生转移，最后都达到电中性状态的一个过程. 电荷仍然守恒．三、元电荷
1．电荷量： 叫做电荷量，在国际单位制中它的单位是 ，简称库．用符号C表示．
2．元电荷： 、 所带的电荷量是科学实验发现的最小电荷量，这个最小的电荷量叫做元电荷，e＝
.
3．电子的比荷：电子的 与其 之比，叫做电子的比荷．电荷的多少库仑质子正电子1.60×10－19 C电荷量e质量me想一想 有人说质子或电子就是元电荷，对吗？
答案 不是．元电荷是最小的带电单位，不是带电粒子，没有电性之说．一、三种起电方式的比较
1．摩擦起电：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：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号电荷，远离带电体的一端带同号电荷．3．接触起电：当导体与带电导体接触时，在电荷的相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上，使导体带上与带电体相同性质的电荷．
4．三种起电方式的实质都是自由电子的转移．【例1】 绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的旁边有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图1－1－1所示，现使b带电，则
( )图1－1－1A．b将吸引a，吸住后不放开
B．b先吸引a，接触后又把a排斥开
C．a、b之间不发生相互作用
D．b立即把a排斥开
答案 B解析 b球带电后，使a产生静电感应，感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷，远离b的一侧出现与b同种的感应电荷．虽然a上的感应电荷等量异号，但因为异种电荷离b更近，所以b对a的电场力为引力．当b吸引a使两者接触后，由于接触带电，b、a又带上同种电荷，有斥力作用，因而又把a排斥开，所以B项正确．借题发挥 (1)静电感应中，中性导体在两侧同时感应等量异种电荷．感应的过程，就是导体内电荷重新分布的过程．
(2)在处理带电物体间发生相互作用时，需特别注意带电物体具有吸引不带电的轻小物体的特性，所以当两物体相互吸引时，其可能情况是一个带电，另一个不带电，也可能是两物体带异种电荷．二、电荷守恒定律的理解和应用
1. 电中性的物体是有电荷存在的，只是电荷量的代数和为零，对外不显电性；电荷的中和是指带等量异号电荷的两物体接触时，经过电子的转移，物体达到电中性的过程.
2.不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷．本质都是电子发生了转移，也就是说起电过程是物体所带电荷的重新分配．3 .导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关，当两个完全相同的金属球接触后，电荷将平均分配，即最后两个球一定带等量的同种电荷．若两个球原先带同号电荷，电荷量相加后均分；若两个球原先带异号电荷，则电荷先中和再均分．【例2】 半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径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，接触后两球的电荷量大小之比为多大？
(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？
答案 (1)2∶3 (2)2∶1借题发挥 (1)相同的金属球带同种电荷时，接触时总电荷量平分．(2)相同的金属球带异种电荷时，接触时电荷中和后将剩余电荷平分．三、验电器和静电计
1．验电器(或静电计)的金属球、金属杆和下面的两个金属箔片是同一导体．
2．当带电的物体与验电器上面的金属球接触
时，有一部分电荷转移到验电器上，与金
属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，
因相互排斥而张开，物体所带电荷量越多，
电荷转移的越多，斥力越大，张开的角度
也越大．图1－1－23．当带电体靠近验电器的金属球时，金属箔片也可张开．因为带电体会使导体棒的上端感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，两箔片在斥力作用下箔片张开．【例3】 (2013·嘉兴市高二第一学期期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是
( )
答案 B解析 把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷．选项B正确．借题发挥 验电器中金属球、金属杆和金箔为一个整体．验电器带电后，金箔上也会带电，两金箔相互排斥而张开角度，张角的大小取决于两金箔带电量的大小．再见