高中物理粤教版选修3-1课件 第1章 第1节　认识电场 :26张PPT

课件26张PPT。第一节　认识静电目标导航预习导引目标导航预习导引1.两种电荷
自然界中的电荷有两种,即正电荷和负电荷.丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸.
2.电荷量
物体所带电荷一般是不同的,电荷的多少叫电荷量,正电荷的电荷量用正数来表示,负电荷的电荷量用负数来表示.等量的异种电荷完全抵消的现象叫做中和.
3.元电荷
电子和质子带有等量异种电荷,其电荷量为e=1.6×10-19 C.因所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍,所以将电荷量e称为元电荷.?目标导航预习导引一个带电小球所带电荷量为q,则q可能是(　　)
A.3×10-19 C　　　　　 B.1.6×10-17 C
C.0.8×10-19 C D.9×10-19 C
答案：B
解析：由于所有带电体的电荷量等于e或者是e的整数倍,而e=1.6×10-19 C,可知B正确.
4.起电
使物体起电的方式有摩擦起电、感应起电、接触起电等.物体起电的实质是得到电子或失去电子.目标导航预习导引5.电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消失,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分.
有同学认为用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,因此玻璃棒没有负电荷,他的观点正确吗?你是怎样认识这个问题的?
答案：不正确.
在丝绸和玻璃棒摩擦过程中,玻璃棒中的一部分负电荷转移到了丝绸上,从而使得玻璃棒上的正电荷多于负电荷.从而使玻璃棒显示带正电,所以该同学的认识是错误的.知识精要思考探究典题例解一二三迁移应用一、三种带电方式的比较 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用怎样使物体带上静电?
答案：摩擦起电,接触起电,还有感应起电.一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用【例1】 (多选)如图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的金属球,两个金属球开始时互相接触放置在绝缘支架上.下列方法能使两球都带电的是(　　)
A.先把两球分开,再移走棒
B.先移走棒,再把两球分开
C.使棒与甲球瞬时接触,再移走棒
D.先使乙球瞬时接地,再移走棒一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用解析:由于静电感应,甲球感应出正电荷,乙球感应出负电荷,把两球分开再移走棒后,两球带上了等量异种电荷,所以A正确;若先将棒移走,则两球由静电感应现象产生的电荷会中和,所以不会带上电荷,B错误;使棒与甲球瞬时接触,则两球会因接触而带上负电荷,所以C正确;若使乙球瞬时接地,则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走,再将棒移走,由于甲、乙是接触的,所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上,结果是两球都带上了正电荷,所以D正确.
答案:ACD一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂金属验电箔,若使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端,下列分析正确的是(　　)
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N端带负电,M端带正电
D.两端的验电箔都张开,且N端带正电,M端带负电
答案:C
解析:A靠近不带电导体的M端,MN由于静电感应带电.由于同种电荷相斥、异种电荷相吸,M端将感应出正电荷,N端感应出负电荷.一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用二、导体接触起电时电荷量的分配与哪些因素有关
1.导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关.形状、大小完全相同的导体接触时,电荷量平均分配;形状、大小不相同的导体接触时电荷量不能平均分配.
2.用完全相同的导体接触起电时电荷量的分配情况:
(1)用电荷量是q的金属球与不带电的金属球接触后,两金属球(2)用电荷量为q1与所带电荷量为q2的金属球接触,若两球带同种电荷,则每个金属球所带的电荷量均为总电荷量的一半,即 ,电性与两球原来所带电荷的电性相同.若两球带异种电荷,接触后先中和等量的异种电荷,剩余电荷量平均分配,电性与接触前所带电荷量大的球的电性相同.一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用如何理解“接触起电后电荷量平均分配”?
答案：①只有两金属导体完全相同时接触后电荷量才平均分配.
②若完全相同的两导体带异种电荷时,应先中和,再均分,均分的是中和后剩余的电荷量.一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用【例2】 半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量,相隔一定的距离,让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开.①若A、B两球带同种电荷,接触后的电荷量之比为　　　　.②若A、B两球带异种电荷,接触后两球的带电荷量之比为　　　　. 所以|qA'|∶|qB'|=2∶1.
答案:2∶3　2∶1 一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用把两个相同的金属小球接触一下再分开一个很小的距离,发现两球之间相互排斥,则这两个小球原来的带电情况可能是(　　)
①两球带等量异种电荷　②两球带等量同种电荷
③两球原来带不等量同种电荷　④两球原来带不等量异种电荷
A.①②③④　　　　　
B.①②③
C.②③④
D.①③④
答案：C
解析：两个相同的金属球接触后再分开,电荷量平均分配,由分开后,两球互相排斥知,两球分开后带同种电荷,所以两球原来的带电情况可能为②③④,故选C.一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用三、电荷守恒定律的理解
1.电荷守恒定律和能量守恒定律一样,也是自然界中最基本的守恒定律.
2.两种比较典型的摩擦起电现象:一是丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;二是毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电.玻璃棒和橡胶棒上带的电荷都不是凭空产生的,而是通过摩擦使物体之间发生了电子得失的现象,符合电荷守恒定律.可以推断出与玻璃棒摩擦的丝绸要带负电,与橡胶棒摩擦的毛皮要带正电.
3.带等量异种电荷的两相同金属球相接触,发生电荷中和,两球都不再带电,这个过程中两球所带电荷的总量并没有变(为零),电荷也是守恒的.一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用4.近代物理实验发现,一对正、负电子可同时湮灭,转化为光子.在这种情况下,正、负电子总是成对湮灭,电荷的代数和总是保持不变的,即正、负电子的湮灭与电荷守恒定律并不矛盾.这时电荷守恒定律表述为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的.一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用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,电荷能随便增多或减少吗?
答案：不能.一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用【例3】 下列说法正确的是(　　)
A.摩擦起电和感应起电都是使物体的正负电荷分开,而总电荷量并未变化
B.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷,是摩擦过程中硬橡胶棒上失去了电子
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,是摩擦过程中玻璃棒得到了电子
D.物体不带电,表明物体中没有电荷一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用解析：摩擦起电的实质是一个物体失去电子,另一个物体得到电子,总量未改变;感应起电的实质是自由电子从物体的一端运动到另一端,总量未改变,遵守电荷守恒定律,选项A正确.在摩擦起电的过程中,是得失电子的缘故使两个物体带上不同的电荷,失去电子带正电荷,得到电子带负电荷,选项B、C错误.物体不带电,表明物体是电中性的,物体中有等量的异种电荷,D项错误.
答案：A一二三知识精要思考探究典题例解迁移应用(多选)一带负电的绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在,这说明(　　)
A.小球上原有的负电荷逐渐消失了
B.在此现象中,电荷不守恒
C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D.该现象是由于电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律
答案：CD
解析：绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过空气转移到外界,使小球上电荷量减少,但是这些电子并没消失,故A、B错,C对.就小球和整个外界组成的系统而言,其电荷的总量仍保持不变,故D正确.知识链接案例探究类题试解利用电荷守恒定律分析微观粒子的组成
1.电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一个部分.在转移过程中,电荷的代数和不变.
2.元电荷
最小的电荷量叫做元电荷,用e表示,e=1.6×10-19 C.知识链接案例探究类题试解目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克所带电荷量为 ,e为元电荷.下列论断可能正确的是(　　)
A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成知识链接案例探究类题试解思路分析：我们在分析解答本题时要明确质子的总电荷量为e;中子的总电荷量为0.所以由1个u夸克和2个d夸克组成.
答案:B知识链接案例探究类题试解(多选)已知π+和π-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克( )组成的,它们所带电荷量如下表所示.下列说法正确的是(　　)答案：AD