人教版高二物理选修3-1 1．1电荷及其守恒定律（共38张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-1 1．1电荷及其守恒定律（共38张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 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 | 2020-06-10 16:28:38 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
新课标高中物理选修3－1
教学目标及引入新课
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．
电荷名字的由来：
公元前600年左右，希腊人发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
16世纪，英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念
美国科学家富兰克林提出了正负电荷的概念。
电荷
1.两种电荷
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.
2
.两种电荷间的相互作用
同种电荷相互排斥;
异种电荷相互吸引
带电体的三个共同特点
1.具有吸引轻小物体的性质
2.能使验电器的金属箔展开
3.带电体之间有相互作用
1、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
当堂训练
如图所示，绝缘的细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图，现使b带电则（ ）
A.
a、b间不发生相互作用
B.
b将吸引a，吸住后不放开
C.
b立即把a排斥开
D.
b先吸引a，接触后又把a排斥开
问题导学
（一）三种起电方式
1.摩擦起电是创造了电荷吗？如何理解。
2.摩擦起电的实质是什么？
◆原子的构成：
原子
原子核
核外电子
质子
中子
（正电）
（不带电）
◆原子核为什么稳定？
质子和中子之间有强相互作用
核力
◆核外电子呢？
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子
知识基础
Ⅰ、摩擦起电(原因)
电子的转移。原来电中性的物体得到电子则带上负电，失去电子的带上正电。
摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．
实质：电子的转移．
结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．
金属导电机理：
每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。
一个带电体靠近导体时，导体近端带上异性电，远端带上（等量）同性电。
先分开AB再拿走带电体，AB分别带上等量异性电荷。
Ⅱ、静电感应
静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．
如图所示在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置，原先AB都不带电，先让开关K1，K2均断开，现在将一个带正电小球C放置在A左侧，以下判断正确的是（ ）
A．小球距离A较近，所以A左端电荷量大于B右端电荷量
B．只闭合K1，则A左端不带电，B右端带负电
C．只闭合K2，则B右端不带电，A左端带负电
D．只闭合K2，接着移走带电小球，最后将AB分开，A带负电
Ⅲ、接触带电
接触后
再分开
+Q
?
?
接触后
再分开
接触后
再分开
+Q
Q
3Q
◆电荷的分配原则
电荷的分配原则
两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；两个带有异种电荷的导体接触，电荷也会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配.
注意：处理感应问题时，利用电中性物体中正负电荷代数和为零。
小结：三种带电方式
(1)摩擦起电：
正负电荷的分开和转移
(2)接触起电：
电荷从一个物体转移到另一个
物体
(3)感应起电：
电荷从物体的一部分转移到另一部分
问题导学：
1.电荷的相互增强、减弱和中和现象，是否是电荷消失?
2.物体显中性，是否是物体中没有电荷?
3.各种起电过程是否是创造了电荷?
1.起电的本质
无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，实质是电子的转移，并不是创造电荷.
（二）、电荷守恒定律：
2.电荷守恒定律
表述一：
电荷既不能创造,也不能消灭,它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,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.
表述二：
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。
电荷量：电荷的多少。单位:库仑
C
最小电荷量：
电子所带的电荷量
元电荷：
最小电荷量，用e表示
所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。故电荷量不能连续变化
e=1.60x10-19C
比荷：带电体的电荷量与质量的比
2、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：
A、把质子或电子叫元电荷．
B、1.60×10-19C的电量叫元电荷．
C、电子带有最小的负电荷，其电量
的绝对值叫元电荷．
D、质子带有最小的正电荷，其电量
的绝对值叫元电荷．
B、C、D．
????
美国物理学家
密立根(R.A.Millikan)从
1909到1917年所做的测量
微小油滴上所
带电荷的工作，即所谓油滴实验，在全世
界久负盛名，堪称实验物理的典范。他精
确地测定了电子电荷的值，直接证实了电
荷的不连续性，所以说，密立根油滴实验
在物理学发展史上具有重要的意义。由于
这个实验的原理清晰易懂，设备和方法
简
单、直观而有效，所得结果富有说服力，
因此它又是一个富有启发性的实验，其设
计思想是值得学习的。密立根由于测定了
电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。
????
以往，油滴实验中，用眼睛在显微镜中观测油滴，时间一长，眼睛感到疲劳、酸痛。我们采用ＣＣＤ摄象机和监视器，对实验加以改进，制成电视显微
密立根油滴仪，从监视器上观察油滴，视野宽广，图象鲜明，
观测省力，克服了上述缺点。
密立根油滴实验
密立根油滴实验的原理图
1、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
当堂训练
2、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：
A、把质子或电子叫元电荷．
B、1.60×10-19C的电量叫元电荷．
C、电子带有最小的负电荷，其电量
的绝对值叫元电荷．
D、质子带有最小的正电荷，其电量
的绝对值叫元电荷．
B、C、D．
3、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是:
A.导体B左端出现负电荷,右端出
现正电荷,并且电荷量大小相等;
B.若A不动,将B沿图中aa`分开,则两边的电荷量
大小可能不等,与如何分有关;
C.若A向B逐渐靠近,在B左端和右端的电荷量大
小始终相等并且连续变化;
D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量
保持不变.
AD
4.如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中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
先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开
D
棒的带电荷量不变，两导体球不能带电
AC
AC
5.一个带正电的验电器如下图所示，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
6．有两个完全相同的带电绝缘金属球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，在接触过程中，电子如何转移并转移多少库仑？此后，小球A、B各带电多少库仑？
(1)由B向A，转移了
4.
8×10-9C
(2)
1.6×10-9C
7．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有3×10-3C的正电荷，小球B带有-2×10-3C的负电荷，小球C不带电．先将小球C与小球A接触后分开，再将小球B与小球C接触然后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？
1.5×10-3C
–2.5×10-4C
–2.5×10-4C
课堂小结
1、三种起电方式及其本质
2、电荷守恒定律
3、元电荷的认知
作业布置
（1）、预习作业
1．点电荷是不是指带电荷量很小的带电体？是不是体积很小的带电体都可看做点电荷？点电荷与元点荷一样吗？
2、P5图1。2-4演示实验中，力F与夹角a什么关系？如何利用控制变量法研究？
3．什么是库仑力？其大小如何确定？方向又如何确定？
4．库仑定律及表达式与哪个定律相似？
5、库仑定律的适用条件是：
6、库仑扭秤是如何把力的作用效果放大的，如何确定力F的大小？此实验是如何把带电金属球所带的电荷量均匀改变的？
（2）、完成课后习题
新课标高中物理选修3－1
教学目标及引入新课
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．
电荷名字的由来：
公元前600年左右，希腊人发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
16世纪，英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念
美国科学家富兰克林提出了正负电荷的概念。
电荷
1.两种电荷
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.
2
.两种电荷间的相互作用
同种电荷相互排斥;
异种电荷相互吸引
带电体的三个共同特点
1.具有吸引轻小物体的性质
2.能使验电器的金属箔展开
3.带电体之间有相互作用
1、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
当堂训练
如图所示，绝缘的细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图，现使b带电则（ ）
A.
a、b间不发生相互作用
B.
b将吸引a，吸住后不放开
C.
b立即把a排斥开
D.
b先吸引a，接触后又把a排斥开
问题导学
（一）三种起电方式
1.摩擦起电是创造了电荷吗？如何理解。
2.摩擦起电的实质是什么？
◆原子的构成：
原子
原子核
核外电子
质子
中子
（正电）
（不带电）
◆原子核为什么稳定？
质子和中子之间有强相互作用
核力
◆核外电子呢？
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子
知识基础
Ⅰ、摩擦起电(原因)
电子的转移。原来电中性的物体得到电子则带上负电，失去电子的带上正电。
摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．
实质：电子的转移．
结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．
金属导电机理：
每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。
一个带电体靠近导体时，导体近端带上异性电，远端带上（等量）同性电。
先分开AB再拿走带电体，AB分别带上等量异性电荷。
Ⅱ、静电感应
静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．
如图所示在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置，原先AB都不带电，先让开关K1，K2均断开，现在将一个带正电小球C放置在A左侧，以下判断正确的是（ ）
A．小球距离A较近，所以A左端电荷量大于B右端电荷量
B．只闭合K1，则A左端不带电，B右端带负电
C．只闭合K2，则B右端不带电，A左端带负电
D．只闭合K2，接着移走带电小球，最后将AB分开，A带负电
Ⅲ、接触带电
接触后
再分开
+Q
?
?
接触后
再分开
接触后
再分开
+Q
Q
3Q
◆电荷的分配原则
电荷的分配原则
两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；两个带有异种电荷的导体接触，电荷也会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配.
注意：处理感应问题时，利用电中性物体中正负电荷代数和为零。
小结：三种带电方式
(1)摩擦起电：
正负电荷的分开和转移
(2)接触起电：
电荷从一个物体转移到另一个
物体
(3)感应起电：
电荷从物体的一部分转移到另一部分
问题导学：
1.电荷的相互增强、减弱和中和现象，是否是电荷消失?
2.物体显中性，是否是物体中没有电荷?
3.各种起电过程是否是创造了电荷?
1.起电的本质
无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，实质是电子的转移，并不是创造电荷.
（二）、电荷守恒定律：
2.电荷守恒定律
表述一：
电荷既不能创造,也不能消灭,它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,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.
表述二：
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。
电荷量：电荷的多少。单位:库仑
C
最小电荷量：
电子所带的电荷量
元电荷：
最小电荷量，用e表示
所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。故电荷量不能连续变化
e=1.60x10-19C
比荷：带电体的电荷量与质量的比
2、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：
A、把质子或电子叫元电荷．
B、1.60×10-19C的电量叫元电荷．
C、电子带有最小的负电荷，其电量
的绝对值叫元电荷．
D、质子带有最小的正电荷，其电量
的绝对值叫元电荷．
B、C、D．
????
美国物理学家
密立根(R.A.Millikan)从
1909到1917年所做的测量
微小油滴上所
带电荷的工作，即所谓油滴实验，在全世
界久负盛名，堪称实验物理的典范。他精
确地测定了电子电荷的值，直接证实了电
荷的不连续性，所以说，密立根油滴实验
在物理学发展史上具有重要的意义。由于
这个实验的原理清晰易懂，设备和方法
简
单、直观而有效，所得结果富有说服力，
因此它又是一个富有启发性的实验，其设
计思想是值得学习的。密立根由于测定了
电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。
????
以往，油滴实验中，用眼睛在显微镜中观测油滴，时间一长，眼睛感到疲劳、酸痛。我们采用ＣＣＤ摄象机和监视器，对实验加以改进，制成电视显微
密立根油滴仪，从监视器上观察油滴，视野宽广，图象鲜明，
观测省力，克服了上述缺点。
密立根油滴实验
密立根油滴实验的原理图
1、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
当堂训练
2、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：
A、把质子或电子叫元电荷．
B、1.60×10-19C的电量叫元电荷．
C、电子带有最小的负电荷，其电量
的绝对值叫元电荷．
D、质子带有最小的正电荷，其电量
的绝对值叫元电荷．
B、C、D．
3、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是:
A.导体B左端出现负电荷,右端出
现正电荷,并且电荷量大小相等;
B.若A不动,将B沿图中aa`分开,则两边的电荷量
大小可能不等,与如何分有关;
C.若A向B逐渐靠近,在B左端和右端的电荷量大
小始终相等并且连续变化;
D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量
保持不变.
AD
4.如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中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
先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开
D
棒的带电荷量不变，两导体球不能带电
AC
AC
5.一个带正电的验电器如下图所示，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
6．有两个完全相同的带电绝缘金属球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，在接触过程中，电子如何转移并转移多少库仑？此后，小球A、B各带电多少库仑？
(1)由B向A，转移了
4.
8×10-9C
(2)
1.6×10-9C
7．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有3×10-3C的正电荷，小球B带有-2×10-3C的负电荷，小球C不带电．先将小球C与小球A接触后分开，再将小球B与小球C接触然后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？
1.5×10-3C
–2.5×10-4C
–2.5×10-4C
课堂小结
1、三种起电方式及其本质
2、电荷守恒定律
3、元电荷的认知
作业布置
（1）、预习作业
1．点电荷是不是指带电荷量很小的带电体？是不是体积很小的带电体都可看做点电荷？点电荷与元点荷一样吗？
2、P5图1。2-4演示实验中，力F与夹角a什么关系？如何利用控制变量法研究？
3．什么是库仑力？其大小如何确定？方向又如何确定？
4．库仑定律及表达式与哪个定律相似？
5、库仑定律的适用条件是：
6、库仑扭秤是如何把力的作用效果放大的，如何确定力F的大小？此实验是如何把带电金属球所带的电荷量均匀改变的？
（2）、完成课后习题