第一章 电场 电流
第1节 电荷 库仑定律
一、接引雷电下九天
一、接引雷电下九天
1.富兰克林成功的把雷电引入到莱顿瓶中,证明了天电和摩擦产生的电是相同的。
2.富兰克林证明了闪电是一种放电现象,与摩擦产生的电没有区别。
二、电荷
1、自然界中有两种电荷
(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
+
_
两种电荷相互作用
结论:
-
+
-
+
-
+
以上现象说明了什么?
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(同斥异吸)
原子的构成
原子核
核外电子(负电)
质子(正电)
中子(不带电)
原子(中性)
三、使物体带电的方法
1、摩擦起电
做一做:拿梳子或笔摩擦头发,然后使其靠近小纸屑,你看到什么现象?这说明了什么?
摩擦起电的原因:在摩擦起电的过程中,一些被原子核束缚得不紧的电子转移到另一个物体上,于是失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
摩擦起电的原因:
思考:丝绸和毛皮摩擦后谁的电量多?
一样多
束缚电子本领弱的物体失去电子带正电
束缚电子本领强的物体得到电子带等量的负电
摩擦起电的实质是:电荷的转移
三、使物体带电的方法
三、使物体带电的方法
2、感应起电
让两个不带电的金属导体A、B,彼此接触,处于带电导体C的电场中,通过A、B上的金属箔开、闭反映两导体是否带电。
(2)感应起电:利用静电感应使物体带电,叫做感应起电.
规律:近端感应异种电荷,
远端感应同种电荷
(1)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。
(3)静电感应的原因:把带电球移近金属导体A和B时,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。感应起电没有创造电荷,而是使物体中的正负电荷分开,将电荷从物体的一部分转移到另一部分。
起电方法
1、学过的起电有几种方式?分别是什么?
摩擦起电、感应起电
都是电子转移
2、起电本质的原因是?
四、电荷守恒定律
几种起电方式中电子是凭空产生的吗?如果不是,那原因是什么?电子会凭空消失吗?你可以 得到什么结论?
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.
内容:
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。
物理学的基本定律之一?
四、电荷守恒定律
元电荷: e=1.6×10-19C
物体带电量为元电荷的整数倍
自然界中的最小带电量是质子或电子的带电量
带电量:电荷的多少叫做电荷量,符号Q,单位C
电子带电量为-e
元电荷是电荷量的单位,不是某电荷
演示实验:
研究电荷之间作用力的大小可能跟那些因素有关
归纳:电荷间的作用力与电荷量的多少和电荷之间的距离有关。
用软纸在两张塑料透明片上摩擦,把他们相互靠近两张塑料片之间会发生什么现象?
电量q一定,距离r越小,偏角越大,作用力F越大。?
距离r一定,电量q增加,偏角变大,作用力F越大;
五、库仑定律
观察小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度,可以比较小球所受力的大小。
再把小球挂在某个位置,增大或减小它所带的电荷量,比较小球受力大小的变化
内容:真空中两个点电荷间的作用力大小与两电荷量的乘积成正比,与电荷间的距离平方成反比;方向在它们的连线上。这个规律叫做库仑定律。?
?
k为静电力常量,?k=9.0×109Nm2/C2。
r为两点电荷之间的距离。
②?适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用。
公式:
五、库仑定律
五、库仑定律
点电荷:带电体的形状和大小对相互作用力之间的影响可以忽略不计。是一个理想化模型。和质点类似。
思考与讨论
看到库仑定律的数学表达式,我们有似曾相识的感觉。原来它跟万有引力的数学表达式在形式上类似。比较一下:它们在那些方面相似?那些方面不同?
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
课堂练习
小 结
1、使物体带电的方式带电方式:(1)摩擦起电 (2)感应起电
2、电荷守恒定律: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。
3、库仑定律:真空中两个点电荷间的作用力大小与两电荷量的乘积成正比,与电荷间的距离平方成反比;方向在它们的连线上。这个规律叫做库仑定律。
4、点电荷:带电体的形状和大小对相互作用力之间的影响可以忽略不计。