1、1、1电荷及其守恒定律
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(共24张PPT)
1、1、1电荷及其守恒定律
（选修3-1新人教版）
你看不见，却可以被间接显现；
你无处不在，伴随着电荷，呈现出对电荷的作用。
你支撑着新的相互作用，改变了人类的活动面貌，启迪了人类的思维……
选修3-1 第一章 静电场
1、1 电荷及其守恒定律
（一）知识与技能
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
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
教学重点、难点
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。
教学目标
初中学过自然界有几种电荷，它们间的相互作用如何？带电体有什么特点？
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，“+”，往往可省略。
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，“—” 。
1、两种
电荷
正电荷：
负电荷：
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。
3.带电体能够吸引轻小物体
思考：物体原来不带电，摩擦后为何能带电？
一、电荷：
4、带电方式的分析
（1）．摩擦起电的微观解释
原子的构成
原子
原子核
核外电子
质子
中子
（正电）
（不带电）
核外电子
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子
物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？
（中性）
（负电）
（正电）
结论：摩擦起电的实质是物体间的电荷转移，失电子的物体显正电；得电子的物体显负电。
（2）接触起电
接触后
再分开
+Q
+q
接触后
再分开
+Q
-3Q
-Q
-Q
两个完全相同的带电导体,接触后再分开,电荷量的分配规律：
q
q
（1）一个带电量为q的物体与一个不带电的物体接触后,再分开,两个物体的带电量分别为多少？
（2）一个带正电，且电量为q1的物体与另一个带正电，且电量为q2的物体接触后,再分开,两个物体的带电量分别为多少？
（3）一个带正电，且电量为Q的物体与另一个带负电，且电量为-3Q的物体接触后,再分开,两个物体的带电量分别为多少？
总结：接触起电的实质是电荷的转移，
电荷的分配规律：
q/2,注意：与两个物体的其他因素无关
(q1+q2)/2
（-3Q+Q）/2并且都带负电
同种电荷总量平分，异种电荷先中和再平分。
（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远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。也叫做感应起电。
金属导体内有自由移动的电子
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感应起电分析：
近异
远同
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规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷
正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。
自由电子
例1、图7中A、B是两个不带电的相同的金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
（1）A、B接触后分开，再移去C，
则A________，B______；
（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，
则A_______，B_______．
（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，
则A________， B_______；
正电
负电
不带电
不带电
负电
负电
典例精讲：
1、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷 __________ ．若手的接触点改在A端，情况又如何___________ 。
负电荷
负电荷
A
B
+
Q
巩固练习：
1.三种起电方式：
二、电荷守恒定律：
２.起电的本质
摩擦起电、接触起电、感应起电
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，并不是创造电荷.
3.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。
（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？
（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
电荷量：电荷的多少，简称电量。单位:库仑 C
元电荷的值
一个电子所带电荷量为元电荷
带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
美国科学家密立根
比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值
电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质
所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍
三、元电荷：
验电器
静电计
如何判断物体是否带电呢？
金属箔片
金属球
金属杆
金属指针
选用验电器检验物体是否带电
知识拓展：
静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。
静电计的外壳一定是金属的，金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容器，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。
验电器与静电计在结构上的不同：
验电器的主要作用有：
（1）检验导体是否带电。
（2）检验导体所带电性。
验电器与静电计在作用上的不同 ：
静电计也称作指针式验电器，这说明它完全具备验电器的各种作用。由于静电计的特殊结构，使得它又具备验电器不能替代的某些作用。
（1）定量测量两导体间的电势差。
（2）定量测量某导体的电势。
+
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-
-
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-
+
+
验电器
思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开 解释看到的现象.
当堂检测：
1、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数 （ ）
A．增加 B．减少
C．不变 D．先增加后减少
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．
BCD
3、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
4、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
5、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况 （ ）
A．a带正电，b带负电 B．a带负电，b带正电
C．a、b均带正电 D．a、b均带负电
a
b
c
C
小 结
1、自然界存在两种电荷
（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
2、使物体带电的方式 ：
(1)摩擦起电 (2)感应起电-近异远同 (3)接触起电
3、电荷守恒定律：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。
1、1、1电荷及其守恒定律
（选修3-1新人教版）
你看不见，却可以被间接显现；
你无处不在，伴随着电荷，呈现出对电荷的作用。
你支撑着新的相互作用，改变了人类的活动面貌，启迪了人类的思维……
选修3-1 第一章 静电场
1、1 电荷及其守恒定律
（一）知识与技能
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
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
教学重点、难点
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。
教学目标
初中学过自然界有几种电荷，它们间的相互作用如何？带电体有什么特点？
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，“+”，往往可省略。
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，“—” 。
1、两种
电荷
正电荷：
负电荷：
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。
3.带电体能够吸引轻小物体
思考：物体原来不带电，摩擦后为何能带电？
一、电荷：
4、带电方式的分析
（1）．摩擦起电的微观解释
原子的构成
原子
原子核
核外电子
质子
中子
（正电）
（不带电）
核外电子
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子
物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？
（中性）
（负电）
（正电）
结论：摩擦起电的实质是物体间的电荷转移，失电子的物体显正电；得电子的物体显负电。
（2）接触起电
接触后
再分开
+Q
+q
接触后
再分开
+Q
-3Q
-Q
-Q
两个完全相同的带电导体,接触后再分开,电荷量的分配规律：
q
q
（1）一个带电量为q的物体与一个不带电的物体接触后,再分开,两个物体的带电量分别为多少？
（2）一个带正电，且电量为q1的物体与另一个带正电，且电量为q2的物体接触后,再分开,两个物体的带电量分别为多少？
（3）一个带正电，且电量为Q的物体与另一个带负电，且电量为-3Q的物体接触后,再分开,两个物体的带电量分别为多少？
总结：接触起电的实质是电荷的转移，
电荷的分配规律：
q/2,注意：与两个物体的其他因素无关
(q1+q2)/2
（-3Q+Q）/2并且都带负电
同种电荷总量平分，异种电荷先中和再平分。
（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远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。也叫做感应起电。
金属导体内有自由移动的电子
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规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷
正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。
自由电子
例1、图7中A、B是两个不带电的相同的金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
（1）A、B接触后分开，再移去C，
则A________，B______；
（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，
则A_______，B_______．
（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，
则A________， B_______；
正电
负电
不带电
不带电
负电
负电
典例精讲：
1、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷 __________ ．若手的接触点改在A端，情况又如何___________ 。
负电荷
负电荷
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巩固练习：
1.三种起电方式：
二、电荷守恒定律：
２.起电的本质
摩擦起电、接触起电、感应起电
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，并不是创造电荷.
3.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。
（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？
（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
电荷量：电荷的多少，简称电量。单位:库仑 C
元电荷的值
一个电子所带电荷量为元电荷
带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
美国科学家密立根
比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值
电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质
所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍
三、元电荷：
验电器
静电计
如何判断物体是否带电呢？
金属箔片
金属球
金属杆
金属指针
选用验电器检验物体是否带电
知识拓展：
静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。
静电计的外壳一定是金属的，金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容器，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。
验电器与静电计在结构上的不同：
验电器的主要作用有：
（1）检验导体是否带电。
（2）检验导体所带电性。
验电器与静电计在作用上的不同 ：
静电计也称作指针式验电器，这说明它完全具备验电器的各种作用。由于静电计的特殊结构，使得它又具备验电器不能替代的某些作用。
（1）定量测量两导体间的电势差。
（2）定量测量某导体的电势。
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验电器
思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开 解释看到的现象.
当堂检测：
1、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数 （ ）
A．增加 B．减少
C．不变 D．先增加后减少
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．
BCD
3、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
4、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
5、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况 （ ）
A．a带正电，b带负电 B．a带负电，b带正电
C．a、b均带正电 D．a、b均带负电
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C
小 结
1、自然界存在两种电荷
（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
2、使物体带电的方式 ：
(1)摩擦起电 (2)感应起电-近异远同 (3)接触起电
3、电荷守恒定律：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。