人教版高二物理选修3-1第一章静电场第1节电荷及其守恒定律课件（共27张PPT）需要WPS打开
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-1第一章静电场第1节电荷及其守恒定律课件（共27张PPT）需要WPS打开 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 453.6KB | ||
| 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 | 2020-05-18 11:01:54 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
高二物理选修3-1
第一章静电场
第1节电荷及其守恒定律
包头市百灵庙中学
史殿斌
古代人发现摩擦过的琥珀能够吸引轻小物体
一、电荷
1.自然界中只有两种电荷
正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
2.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3．物质的电结构
（1）原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，电子绕原子核高速旋转。原子核的正电荷的数量跟核外的电子的负电荷数量相等，所以整个原子对外界较远位置表现为电中性。
（2）金属导体原子中离原子核较远的电子，往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成了带正电的离子。
（3）绝缘体中不存在自由电子
3.三种起电方式
（一）接触起电
（1）指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式。
（2）接触起电时，两个金属导体一定带同种电荷。
（3）接触起电时，两个一般导体最终的电荷量的分配很复杂，但两个完全相同的导体球相互接触后的情况是：
①若带电导体球和不带电导体球接触，则电荷量平分；
②若两个带电导体球带同种电荷，则总电荷量平分；
③若两个带电导体球带异种电荷，则电荷量先中和再平分。
(二)摩擦起电：
（1）当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来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。这就是摩擦起电的原因。
（2）用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上有些电子跑到丝绸上了，玻璃棒因缺少电子而带正电，丝绸因有了多余的电子而带负电。
（3）由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷。
（4）思考：用丝绸或毛皮摩擦导体棒能否带电。
（三）感应起电：
1.实验：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
的金属箔是闭合的，如图所示。
把带正电荷的物体C移近导体A，
金属箔有什么变化？
这时把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？
再让A和B接触，又会看到什么现象？
2.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。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
【做一做】验电器
验电器的简单装置：玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一条导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出，如图甲所示。如果把金属箔换成指针，
并用金属做外壳，这样的验电
器又叫静电计，如图乙所示。
用来判断物体是否带电以及
所带电荷的种类和多少。
二、电荷守恒定律
1.接触起电、摩擦起电和感应起电的实质均为电子在物体之间或物体内部的转移，而不是创造出了电荷，遵循电荷守恒定律。
2.电荷既不会创生，也不会消灭，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，电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。
3.电荷守恒定律的另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
三、元电荷
1.电荷的多少叫电荷量，在国际单位制中，它的单位是库仑简称库，用C表示。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。
2.科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。用e表示。
3.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的,
e=1.60×10-19C。
4.电荷量不能连续变化，因为最小的电荷量为1.60×10-19C，自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍。
5.电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的比荷。电子的质量 me＝0.91×10-30kg，所以电子的比荷为
＝1.76×1011C/kg
【课堂训练】
1.下列说法正确的是（ ）
A．自然界中的电荷除了正、负电荷外还有很多种
B．带电物体的带电量只能是元电荷的整数倍
C．真空中点电荷间相互作用力的规律是法拉第发现的
D．感应起电过程中创造了电荷
B
2.下列关于起电现象的描述，正确的是（ ）
A．摩擦起电的本质是产生了新的电荷
B．两个完全一样的金属球，一球带电荷量+0.4C，另一球带电荷量-0.2C。两球接触后再分开，则每球带电荷量是+0.3C
C．一带正电物体靠近不带电的导体时，不带电的导体将带负电荷
D．无论通过何种方式使物体带电，本质都是电荷在物体之间或者内部转移，并没有创造新电荷
D
3.三个相同金属小球所带电荷量分别为+3Q、+Q和﹣Q，将三小球接触后，它们所带的电荷量都为（ ）
A．+3Q B．+2Q
C．+Q D．﹣Q
C
4.A和B是两个不带电物体，它们互相摩擦后A带正电荷1.60×10-10C，下列判断正确的是（ ）
A．在摩擦前A和B的内部没有“净电荷”
B．摩擦的过程中电子从A转移到B
C．B在摩擦后一定带负电1.60×10-10C
D．A在摩擦过程中失去1.60×10-10个电子
ABC
5.如图所示，导体A、B紧靠在一起，带正电的小球C靠近导体A的左端，A带上了-1.0×10-8C的电荷。则下列说法正确的是（ ）
A．电子由A转移到B
B．正电荷由A转移到B
C．导体A得到的电子数是108个
D．导体B失去的电子数是6.25×1010个
D
6．如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，把C移近导体A时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B上的金属箔片都张开
B．先把A、B分开，然后移去C，
A、B上的金属箔片仍张开
C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开
D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
AB
7．如图所示是一个带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则( )
A．金属球A可能不带电
B．金属球A一定带正电
C．金属球A可能带负电
D．金属球A一定带负电
AC
8．有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则（ ）
A．B、C球均带负电
B．B球带负电，C球带正电
C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电
D．B、C球都不带电
C
9．半径相同的两金属小球，A球带电荷量为7Q，B球带电荷量为-Q，C球不带电，让C球反复与A、B两球多次接触，最后移走C球，试问：A、B两球最后的带电荷量分别为多少？
QA=QB=2Q
10.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A，B．分别带有电荷量QA=6.4×10-9C，QB=-3.2×10-9C，让两绝缘金属小球接触后A、B所带的电荷量各是多少？在接触过程中，电子如何转移？转移了多少？
QA=QB=1.6×10-9C
电子从小球B转移到小球A，转移了3×1010个
11．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夸克带电荷量为2e/3，d夸克带电荷量为-e/3，质子的带电荷量为e，中子不带电。下列说法正确的是（ ）
A．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成
B
B．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成
C．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成
D．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成
12．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
高二物理选修3-1
第一章静电场
第1节电荷及其守恒定律
包头市百灵庙中学
史殿斌
古代人发现摩擦过的琥珀能够吸引轻小物体
一、电荷
1.自然界中只有两种电荷
正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
2.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3．物质的电结构
（1）原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，电子绕原子核高速旋转。原子核的正电荷的数量跟核外的电子的负电荷数量相等，所以整个原子对外界较远位置表现为电中性。
（2）金属导体原子中离原子核较远的电子，往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成了带正电的离子。
（3）绝缘体中不存在自由电子
3.三种起电方式
（一）接触起电
（1）指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式。
（2）接触起电时，两个金属导体一定带同种电荷。
（3）接触起电时，两个一般导体最终的电荷量的分配很复杂，但两个完全相同的导体球相互接触后的情况是：
①若带电导体球和不带电导体球接触，则电荷量平分；
②若两个带电导体球带同种电荷，则总电荷量平分；
③若两个带电导体球带异种电荷，则电荷量先中和再平分。
(二)摩擦起电：
（1）当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来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。这就是摩擦起电的原因。
（2）用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上有些电子跑到丝绸上了，玻璃棒因缺少电子而带正电，丝绸因有了多余的电子而带负电。
（3）由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷。
（4）思考：用丝绸或毛皮摩擦导体棒能否带电。
（三）感应起电：
1.实验：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
的金属箔是闭合的，如图所示。
把带正电荷的物体C移近导体A，
金属箔有什么变化？
这时把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？
再让A和B接触，又会看到什么现象？
2.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。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
【做一做】验电器
验电器的简单装置：玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一条导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出，如图甲所示。如果把金属箔换成指针，
并用金属做外壳，这样的验电
器又叫静电计，如图乙所示。
用来判断物体是否带电以及
所带电荷的种类和多少。
二、电荷守恒定律
1.接触起电、摩擦起电和感应起电的实质均为电子在物体之间或物体内部的转移，而不是创造出了电荷，遵循电荷守恒定律。
2.电荷既不会创生，也不会消灭，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，电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。
3.电荷守恒定律的另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
三、元电荷
1.电荷的多少叫电荷量，在国际单位制中，它的单位是库仑简称库，用C表示。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。
2.科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。用e表示。
3.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的,
e=1.60×10-19C。
4.电荷量不能连续变化，因为最小的电荷量为1.60×10-19C，自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍。
5.电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的比荷。电子的质量 me＝0.91×10-30kg，所以电子的比荷为
＝1.76×1011C/kg
【课堂训练】
1.下列说法正确的是（ ）
A．自然界中的电荷除了正、负电荷外还有很多种
B．带电物体的带电量只能是元电荷的整数倍
C．真空中点电荷间相互作用力的规律是法拉第发现的
D．感应起电过程中创造了电荷
B
2.下列关于起电现象的描述，正确的是（ ）
A．摩擦起电的本质是产生了新的电荷
B．两个完全一样的金属球，一球带电荷量+0.4C，另一球带电荷量-0.2C。两球接触后再分开，则每球带电荷量是+0.3C
C．一带正电物体靠近不带电的导体时，不带电的导体将带负电荷
D．无论通过何种方式使物体带电，本质都是电荷在物体之间或者内部转移，并没有创造新电荷
D
3.三个相同金属小球所带电荷量分别为+3Q、+Q和﹣Q，将三小球接触后，它们所带的电荷量都为（ ）
A．+3Q B．+2Q
C．+Q D．﹣Q
C
4.A和B是两个不带电物体，它们互相摩擦后A带正电荷1.60×10-10C，下列判断正确的是（ ）
A．在摩擦前A和B的内部没有“净电荷”
B．摩擦的过程中电子从A转移到B
C．B在摩擦后一定带负电1.60×10-10C
D．A在摩擦过程中失去1.60×10-10个电子
ABC
5.如图所示，导体A、B紧靠在一起，带正电的小球C靠近导体A的左端，A带上了-1.0×10-8C的电荷。则下列说法正确的是（ ）
A．电子由A转移到B
B．正电荷由A转移到B
C．导体A得到的电子数是108个
D．导体B失去的电子数是6.25×1010个
D
6．如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，把C移近导体A时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B上的金属箔片都张开
B．先把A、B分开，然后移去C，
A、B上的金属箔片仍张开
C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开
D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
AB
7．如图所示是一个带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则( )
A．金属球A可能不带电
B．金属球A一定带正电
C．金属球A可能带负电
D．金属球A一定带负电
AC
8．有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则（ ）
A．B、C球均带负电
B．B球带负电，C球带正电
C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电
D．B、C球都不带电
C
9．半径相同的两金属小球，A球带电荷量为7Q，B球带电荷量为-Q，C球不带电，让C球反复与A、B两球多次接触，最后移走C球，试问：A、B两球最后的带电荷量分别为多少？
QA=QB=2Q
10.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A，B．分别带有电荷量QA=6.4×10-9C，QB=-3.2×10-9C，让两绝缘金属小球接触后A、B所带的电荷量各是多少？在接触过程中，电子如何转移？转移了多少？
QA=QB=1.6×10-9C
电子从小球B转移到小球A，转移了3×1010个
11．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夸克带电荷量为2e/3，d夸克带电荷量为-e/3，质子的带电荷量为e，中子不带电。下列说法正确的是（ ）
A．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成
B
B．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成
C．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成
D．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成
12．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