9.1 电荷 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册（39张PPT）

第1节电荷
第九章静电场及其应用
如果天气干燥,冬天脱衣服时会听到“噼啪噼啪”的响声,还会看到电火花如图所示。这些现象产生的原因是什么呢?



提示:脱衣服时化纤布料和身体发生摩擦产生静电,产生的电火花和“噼啪噼啪”的响声,是静电的放电现象。
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知识点 电荷
1.电荷种类
自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。由美国科学家富兰克林命名。
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。
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新知探究
+
_
知识点 电荷
2．相互作用
电荷间存在着相互作用:同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
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知识点 电荷
3.摩擦起电
①原因:两种不同材料的物体相互摩擦时，因为不同物质原子核对电子的束缚能力不同,一些受束缚较弱的电子会从一个物体转移到另一个物体上。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。
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知识点 电荷
②实质:摩擦起电时，电荷并没有凭空产生,其本质是发生了电子转移。
电子从一个物体转移到另一个物体上。
电中性的物体得到电子：带负电
电中性的物体失去电子：带正电
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知识点 电荷
4.电荷量:
表示电荷的多少的物理量,用Q或q表示。
在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C。
正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。
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知识点 电荷
5.金属导电原因:
金属内有自由移动的电子——自由电子
失去自由电子的原子便成为带正电的离子
每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。
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知识点 电荷
5.金属导电原因:
金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，形成自由电子和金属正离子,每个金属正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动,只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。
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知识点 电荷
例：对物体带电现象的叙述，正确的是（ ）
A．物体带电一定具有多余的电子
B．摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程
C．物体所带电荷量可能很小，甚至小于e
D．电中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象
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BD
知识点 静电感应
当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷就会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷 ，而远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫静电感应。
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新知探究
知识点 静电感应
规律： 近端 感应异种电荷
远端 感应同种电荷
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新知探究
知识点 静电感应
感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程。
实质:自由电子从导体的一部分转移到导体的另一部分。
感应起电没有创造电荷，只是物体中的正负电荷重新分布，将电荷从物体的一部分转移到另一部分．
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名师指点
电荷中和现象及电荷均分原理
（1）带等量异种电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。
（2）两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新平均分配，这种现象叫做电荷均分原理。
知识点 静电感应
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；
如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配
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新知探究
知识点 静电感应
两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新分配.
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
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新知探究
名师指点
第三种起电方式——接触起电
指一个带电的金属导体跟另一个不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(如图)。
知识点 电荷守恒定律
摩擦起电中，这两个相摩擦的物体带电前后总电荷量各是多少？
感应起电中枕形导体带电前后总电荷量是否发生变化？
结论：总电荷量没有发生改变。
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知识点 电荷守恒定律
(1)内容: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。
(2)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。
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名师指点
电中性和中和的区别
（1）电中性是指原子或物体所带的正、负电荷在数量上相等，对外不显电性，即常说的不带电。
（2）中和是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于异种电荷间的吸引作用，电荷发生转移，达到电中性的过程。
知识点 电荷守恒定律
例：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
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C
知识点 电荷守恒定律
例2制作两块装有玻璃柄的相同玻璃圆板,其中一块贴上丝绸,如图所示。将两块圆板相互摩擦,然后分开。当它们分别接近轻小物体时,轻小物体均被吸引,这说明它们都带上了电荷。如果把两块带电圆板紧密接触,然后合在一起去靠近轻小物体,这时轻小物体能否被吸引?为什么?
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新知探究
知识点 电荷守恒定律
提示:不能。两块圆板相互摩擦,分开后分别带上了等量异种电荷,再次合在一起,正负电荷中和,整体不显电性,无法吸引轻小物体。
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新知探究
知识点 元电荷
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新知探究
（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
电荷量：电荷的多少，简称电量。单位:库仑 C
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
知识点 元电荷
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新知探究
（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？
一个电子所带电量为元电荷
所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍
知识点 元电荷
最小的电荷量叫元电荷。用符号e表示。
e＝1.6×10－19　
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新知探究
知识点 元电荷
①元电荷是最小的电荷量,它不是带电体。电子、质子、正电子的电荷量与元电荷相等。
②电荷量是不能连续变化的物理量，所有带电体的电荷量都是e的整数倍。
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新知探究
知识点 元电荷
电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量之比。
即 ????????????=1.76×1011C/kg
?
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新知探究
知识点 元电荷
例：对元电荷的理解，正确的是（ ）
A．元电荷就是电子
B．元电荷就是质子
C．元电荷表示所带电量跟电子电量数值相等
D．物体所带电量只能是元电荷的整数倍
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新知探究
CD
知识点 元电荷
例：不带电的梳子与羊毛衣袖摩擦后带有10-7C负电荷。这些电荷的电子数目跟地球人口（66亿）相比，哪个大？相差多少倍？
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新知探究
解：元电荷为1.60×10-19C，梳子带10-7C电荷量，则电子数目
地球人口66亿=6.6×109，远小于梳子上电子数目，梳子上电子数目大约是地球人口的95倍。
1.下列说法中正确的是（?? ）
A.?摩擦起电说明电荷可以被创造?????????????????????????????
B.?感应起电是电荷在同一物体上的转移
C.?元电荷实质上是指电子和质子本身??????????????????????
D.?电荷量e的数值最早是由库仑用实验测得的
课堂训练
解析：A．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷，A不符合题意；
B．感应起电是电荷在同一物体上的转移，B符合题意；
C．元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，C不符合题意；
D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，D不符合题意；
答案：B
课堂训练
2.下列说法正确的是（?? ）
A.?在加油站给汽车加油时，可以接打移动电话
B.?摩擦起电不能创造电荷
C.?如果有人触电倒地，应该抱住他的腰部将他拖到安全的地方
D.?油罐车在车后增加一条接地的铁链，是为了把地上的电荷导入油罐增加油罐的带电量
课堂训练
解析：在自助加油站给汽车加油时，禁止接打移动电话，避免因接打移动电话产生的静电火花引起火灾，A不符合题意；
B．根据摩擦起电的本质以及电荷守恒定律可知，摩擦起电的不能创造电荷，B符合题意；
C．发现有人触电后，应立即用绝缘体把触电人拉离电线，不能直接抱住他的腰部拖到安全的地方，C不符合题意；
D．油罐车在车后增加一条接地的铁链，是为了把油罐车运动过程中产生的静电导走，D不符合题意。
答案：B
课堂训练
3. 关于摩擦起电现象，下列说法中正确的是（?? ）
A.?摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
B.?摩擦起电是通过摩擦使一个物体中产生电荷
C.?通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷
D.?通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷
课堂训练
解析：AB．电荷既不能创生，也不能消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体，在任何转移的过程中，电荷的总量保持不变，AB不符合题意；
CD．摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体上，且通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷，C符合题意，D不符合题意。
答案：C
课堂训练
4. 如图所示,验电器带有少量正电荷,将一带负电的小球从远处逐渐靠近验电?? 器的金属球.此过程中,可能看到金属箔片张开的角度（ ??）
A.?不断增大???????????????
B.?先减小至零,后逐渐增大???????????????
C.?先增大,后减小???????????????
D.?先增大,后不变
课堂训练
解析：带有负电荷的小球慢慢靠近一个带有少量正电荷的验电器金属球，根据异种电荷相互吸引得出金属箔所带电荷变少，所以金属箔的夹角减小，随小球的靠近，验电器的金属球上的正电荷越来越多，所以金属箔上将开始带上负电荷，随负电荷的增加多，此时验电器金属箔的张角也开始变大，即金属箔的夹角增大，ACD不符合题意，B符合题意。
答案：B
课堂训练
谢谢