高中物理选修3-1第一章静电学-1.电荷守恒定律（课件）

(共27张PPT)
吕 叔 湘 中 学
庞 留 根
电荷及其守恒定律
教学目标
一、电荷
1、原子的核式结构
2、摩擦起电的微观解释
3、金属导体模型也是一个物理模型
4、静电感应 例1
二、电荷守恒定律
三、元电荷
巩固练习 1 2 3 4
A组能力训练题1 2 3 4 5
B组能力训练题1 2 3 4
电荷及其守恒定律
教学目标
1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．
2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．
3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.
4．知道电荷守恒定律．
5．知道什么是元电荷．
（二）过程与方法
1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷
2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（三）情感态度与价值观
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质
重点：电荷守恒定律
难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球。
第一章 静电场
【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引,所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
1、自然界中的两种电荷——正电荷和负电荷
把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示
2、电荷及其相互作用：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电。
一、电荷
第一节、电荷及其守恒定律
构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。
原子由原子核（带正电的质子和不带电的中子）和核外电子组成，原子核的正电荷数量与电子的负电荷的数量一样多。
不同物质的原子核束缚电子的能力不同．
结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.
3、金属导体模型也是一个物理模型
1、原子的核式结构
2、摩擦起电的微观解释：
摩擦起电的实质是电子的转移．
用静电感应的方法也可以使物体带电
这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，
重新接触后等量异种电荷发生中和．
A
B
C
【演示】把带正电荷的球C移近彼此接触的导体A，B(参见课本图1.1－1)．
可以看到A，B上的金属箔
都张开了，表示A，B都带上了电荷．
如果先把C移走，A和B上的金属箔就会闭合．
如果先把A和B分开，然后移开C，可以看到A和B仍带有电荷；
如果再让A和B接触，它们就不再带电．
4、静电感应：
把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象.
利用静电感应使物体带电的过程叫做感应起电．
静电感应的原因？
把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来, 因此导体A和B带上了等量的异种电荷．
感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。
例1、
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种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷
BCD
A
B
C
解见下页
根据静电感应现象，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A端出现了负电，在B端出现了正电，这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布. 金箔上带电相斥而张开。选项A错误。
用手摸枕形导体后, B端不是最远端了, 人是导体,人的脚部甚至地球是最远端, 这样B端不再有电荷,金箔闭合。选项B正确。
用手触摸导体时，只有A端带负电，将手和C移走后，不再有静电感应，A端所带负电便分布在枕形导体上，A、B端均带有负电，两对金箔均张开。选项C正确。
以上分析看出，选项D也正确。
答案：BCD
解：
A
B
C
二、电荷守恒定律：
电荷既不能创造，也不能消灭，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．
另一种表述：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。
三、元电荷
注意：所有带电体的电荷量或者等于e, 或者等于e的整数倍。
也就是说,电荷量是不能连续变化的物理量.
电荷的多少叫做电荷量．符号：Q 或 q
单位：库仑 符号：C
元电荷：电子所带的电荷量，用e表示.
比荷：电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为
巩固练习1
1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是：（ ）
A．元电荷就是电子
B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量
C．元电荷就是质子
D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍
B D
巩固练习2
2．多少个电子的电荷量等于-32.0 μC？
（电子电荷量e=1.6×10-19C）
答：2.0×1014个
巩固练习3
3．两个完全相同的金属球，一个带+6×10-8C的电量，另一个带－2×10+C的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？
两个完全相同的金属球接触后再分开，要平均分配电量，故两球均带电
解：
q=(q1+q2)/2=[(+6×10-8)+(-2×10-8)]/2 C
=2×10-8C，带正电。
巩固练习4
4．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是（　 　）
A．带有等量异种电荷
B．带有等量同种电荷
C．带有不等量异种电荷
D．一个带电，另一个不带电
BCD
A组能力训练题1
1．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是 ( )
A．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷
B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分
D．感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体
BC
A组能力训练题2
2．M和N是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10-10C，下列判断中正确的是（ ）
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦的过程中电子从N转移到了M
C．N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10C
D．M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子
C
A组能力训练题3
3．如图3所示,原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（ ）
A．只有M端验电箔张开，且M端带正电
B．只有N端验电箔张开，且N端带负电
C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，
右端带正电
D．两端的验电箔都张开，
且左端带正电，右端带负电
C
图3
A
M
N
A组能力训练题4
4．当带电塑料尺子吸引一小纸片，当尺子接触到纸片时, 有时纸片会很快地飞开, 这是为什么
当带电塑料尺子吸引一小纸片，如果尺子接触到纸片，则纸片也带了与尺上电荷性质相同的电荷，同种电荷相排斥，所以纸片会很快地飞开。
答：
A组能力训练题5
5．为什么和衣服摩擦过的塑料尺子会将小纸头吸起？但在潮湿的天却不能成功？
和衣服摩擦过的塑料尺子因带电会吸引小纸片,但在潮湿的天气却不能成功，因为净电荷能够通过潮湿的空气逃脱。
答：
B组能力训练题1
导体上的净电荷是指导体中正负电荷的代数和不为零时，正负电荷抵消后的电荷，导体的净电荷只能分布在导体的外表面；
1．导体上的净电荷和导体中的“自由电荷”有何区别？
导体中的“自由电荷”是指导体中可以自由移动的电荷，在导体的表面和内部都可以分布“自由电荷”。
答：
B组能力训练题2
2.如图4所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是 ( )
A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动
B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动，正电荷不移动
C.枕形金属导体中的正、负电荷
同时分别向B端和A端移动
D.枕形金属导体中的正、负电荷
同时分别向A端和B端移动
图4
A
B
C
B
B组能力训练题3
3．如图5，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则（ ）
A．金属球A可能不带电
B．金属球A可能带负电
C．金属球A可能带正电
D．金属球A一定带正电
AB
图5
A
B
B组能力训练题4
4. 如图6，小球质量分别为m1、m2，带同种电荷，电量分别为q1、q2，将它们用等长的绝缘细线悬于同一点O，此时两细线与竖直方向的夹角相等，则必有（ ）
A.m1=m2
B.q1=q2
C.m1=m2 q1=q2
D.不能确定
A
图6

m1
m2
O

谢谢
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