优质11电荷及其守恒定律授课.pptx

公元前公元前600600年左右，希腊年左右，希腊人泰勒斯就发现摩擦过的人泰勒斯就发现摩擦过的琥珀琥珀能能够吸引羽毛、头发够吸引羽毛、头发等轻小物体等轻小物体在公元在公元1 1世世纪，我国学者王充在纪，我国学者王充在论论衡衡中也有关于摩擦起电中也有关于摩擦起电的较早记载随后人们进的较早记载随后人们进一步研究发现，像玻璃棒、一步研究发现，像玻璃棒、硬橡胶棒等，用毛皮或丝硬橡胶棒等，用毛皮或丝绸摩擦后也能吸引轻小物绸摩擦后也能吸引轻小物体体美国科学家富兰克美国科学家富兰克林，经过研究得出林，经过研究得出惊人的结论：惊人的结论：雷电雷电与人工摩擦产生的与人工摩擦产生的电具有完全相同的电具有完全相同的性质性质，引起了科学，引起了科学界的轰动。他命名界的轰动。他命名了了正电荷正电荷和和负电荷负电荷。到了到了2020世纪，物理世纪，物理学解开了物质分子、学解开了物质分子、原子内部结构之谜，原子内部结构之谜，人们对电现象本质人们对电现象本质有了更深层次的了有了更深层次的了解。解。一、电荷一、电荷1、自然界中有两种电荷、自然界中有两种电荷（富兰克林命名）富兰克林命名）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。+_（1）正电荷：）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2）负电荷：）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷2、使物体带电的方法：（1 1）、摩擦起电）、摩擦起电微观解释：微观解释：电子从一个物体电子从一个物体转移转移到另一个物体上。到另一个物体上。得到电子：带负电得到电子：带负电失去电子：带正电失去电子：带正电（2 2）、接触带电）、接触带电微观解释：微观解释：2、使物体带电的方法：电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从一个物体转移到另一个物体电荷中和现象及电荷均分原理：电荷中和现象及电荷均分原理：（1 1）带等量异种电荷的物体相互）带等量异种电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做接触后都不显电性，这种现象叫做电电中和现象中和现象。（2 2）两个相同的带电金属导体接触）两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新平均分配，这种现后，电荷要重新平均分配，这种现象叫做象叫做电荷均分电荷均分原理。原理。3 3、感应起电：感应起电：除了摩擦起电，接触起电还除了摩擦起电，接触起电还有没有其他的起电方式呢？有没有其他的起电方式呢？把带电体移近不带电的导体，可把带电体移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做感应起以使导体带电的现象，叫做感应起电。电。感应起电：感应起电：3 3、感应起电、感应起电使物体带电的方法：起电原因：起电原因：当一个带电体靠当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由吸引或排斥，导体中的自由电荷会趋向或远离带电体，电荷会趋向或远离带电体，使导体使导体靠近靠近带电体的一端带带电体的一端带异号异号电荷，电荷，远离远离带电体的一带电体的一端带同号端带同号电荷电荷。验电器感应起电的解释验电器感应起电的解释 电荷在验电电荷在验电器的不同部分间器的不同部分间转移，使金属小转移，使金属小球和箔片都带上球和箔片都带上了了等量异号等量异号电荷，电荷，使箔片张开使箔片张开 。电荷既不会创生，也不会电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷总量保在转移过程中，电荷总量保持不变。持不变。二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律 感应起电中枕形导体带电前后总感应起电中枕形导体带电前后总电荷量是否发生变化？电荷量是否发生变化？结论：结论：总电荷量没有发生改变。总电荷量没有发生改变。大量事实表明，大量事实表明，摩擦起电中，这两个相摩擦的物体带摩擦起电中，这两个相摩擦的物体带电前后总电荷量各是多少电前后总电荷量各是多少（1）电荷的多少如何表示？它的单位）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？是什么？（2）什么是元电荷？一个电子就是一个）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？元电荷吗？电荷量：电荷的多少，简称电量。单位电荷量：电荷的多少，简称电量。单位:库仑库仑 C一个电子所带电量为元电荷一个电子所带电量为元电荷比较电荷带电的多少比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值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电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质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所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍三、元电荷三、元电荷（3）元电荷的数值是多少？它的）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数值最早是由哪位物理学家测定的？元电荷的值元电荷的值美国科学家密立根美国科学家密立根（4）什么是比荷？电子的比荷是）什么是比荷？电子的比荷是多少？多少？带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷不带电的梳子与羊毛衣袖摩擦后带有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负电荷。这些电荷的电子数目跟地球人口地球人口（66亿亿）相比，哪个大相比，哪个大？相相差多少倍差多少倍？解：元电荷为1.6010-19C，梳子带10-7C电荷 量，则电子数目 地球人口66亿=6.6109，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 1对元电荷的理解，正确的是（对元电荷的理解，正确的是（）A元电荷就是电子元电荷就是电子B元电荷就是质子元电荷就是质子C元电荷表示所带电量跟电子电元电荷表示所带电量跟电子电量数值相等量数值相等D物体所带电量只能是元电荷的物体所带电量只能是元电荷的整数倍整数倍CD2 2对物体带电现象的叙述，正确的对物体带电现象的叙述，正确的是（是（）A物体带电一定具有多余的电子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，甚至物体所带电荷量可能很小，甚至小于小于eD电中和是等量异种电荷完全相互电中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象抵消的现象BD3、将不带电的导体、将不带电的导体A和带有负电荷和带有负电荷的导体的导体B接触后，在导体接触后，在导体A中的质子中的质子数数 （）A增加增加 B减少减少 C不变不变 D先增加后减先增加后减少少C4 4、科学家在研究原子、原子核及基、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，下列作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：（论述正确的是：（）A A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷B B、1.60101.6010-19-19C C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C C、电子带有最小的负电荷，其电、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷量的绝对值叫元电荷D D、质子带有最小的正电荷，其电、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷量的绝对值叫元电荷BCD5 5、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属球A A和和B B接触接触一下，再分开一段距离，发现两球之一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则间相互排斥，则A A、B B两球原来的带电两球原来的带电情况可能是情况可能是 （）A A带有等量异种电荷带有等量异种电荷 B B带有等量同种电荷带有等量同种电荷 C C带有不等量异种电荷带有不等量异种电荷 D D一个带电，另一个不带电一个带电，另一个不带电BCD6 6、有、有A A、B B、C C三个塑料小球，三个塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A间都是相互吸引的，间都是相互吸引的，如果如果A A带正电，则带正电，则 ：（：（）A AB B、C C球均带负电球均带负电B BB B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电C CB B、C C球中必有一个带负电，而球中必有一个带负电，而另一个不带电另一个不带电D DB B、C C球都不带电球都不带电C+A.导体导体B带负电带负电;B.导体导体B左端出现负电荷左端出现负电荷,右端出现正电荷右端出现正电荷,并且电荷量大小相等并且电荷量大小相等;C.若若A不动不动,将将B沿图中虚线分开沿图中虚线分开,则左边的则左边的电荷量小于右边的电荷量电荷量小于右边的电荷量;D.若若A、B接触一下接触一下,A、B金属体所带总电金属体所带总电荷量保持不变荷量保持不变.AB7、如图所示、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架是被绝缘支架分别架起的金属球起的金属球,并相隔一定并相隔一定距离距离,其中其中A带正电带正电,B不不带电带电,则以下说法中正确则以下说法中正确的是的是:8 8、图图7 7中中A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球正电荷的金球C C在下列情况中，判断在下列情况中，判断A A、B B两球的带电情况：两球的带电情况：（1 1）A A、B B接触后分开，再移去接触后分开，再移去C C，则则A_A_，B_B_；（2 2）A A、B B接触，先移去接触，先移去C C后，再把后，再把ABAB分开，分开，则则A_A_，B_B_（3 3）A A、B B接触，用手指瞬间接触接触，用手指瞬间接触B B后再移去后再移去C C，则则A_A_，B_B_；正电正电负电负电不带电不带电不带电不带电负电负电负电负电9 9、如图所示，导体棒、如图所示，导体棒ABAB靠近带正电的导体靠近带正电的导体QQ放置用手接触放置用手接触B B端，移去手指再移去端，移去手指再移去QQ，ABAB带何种电荷带何种电荷 _ _ 若手的接触点若手的接触点改在改在A A端，情况又如何端，情况又如何_ _。负电荷负电荷负电荷负电荷AB+Q1010、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近、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不带电验电器的金属小球a a，然后用手指，然后用手指瞬间接触一下金属杆瞬间接触一下金属杆c c后拿开橡胶棒，这后拿开橡胶棒，这时验电器小球时验电器小球A A和金箔和金箔b b的带电情况是的带电情况是 （）A Aa a带正电，带正电，b b带负电带负电B Ba a带负电，带负电，b b带正电带正电C Ca a、b b均带正电均带正电D Da a、b b均带负电均带负电E Ea a、b b均不带电均不带电abcC11 11、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触。球乙，但甲、乙两球不接触。用手指摸甲球。用手指摸甲球。手指移开。手指移开。移开乙球。移开乙球。甲球带正电。甲球带正电。甲甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有（球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有（）A.A.B.B.C.C.D.D.BC闪电现象解释 剧烈的气流运动使云层剧烈的气流运动使云层相互摩擦，摩擦导致云层相互摩擦，摩擦导致云层间异种电荷大量积聚（摩间异种电荷大量积聚（摩擦起电）。靠近地面云层擦起电）。靠近地面云层中电荷的大量积聚，会使中电荷的大量积聚，会使地面因静电感应而产生电地面因静电感应而产生电荷积聚荷积聚(感应起电感应起电)。云层。云层之间、云层与地面之间会之间、云层与地面之间会形成几百万伏的电压。这形成几百万伏的电压。这个高压足以击穿空气，瞬个高压足以击穿空气，瞬时产生几十万安培的电流。时产生几十万安培的电流。电流生热使空气发光，叫电流生热使空气发光，叫闪电。闪电。验电器验电器验电器验电器静电计静电计静电计静电计如何判断物体是否带电呢？如何判断物体是否带电呢？金属箔片金属箔片金属球金属球金属杆金属杆金属指针金属指针选用验电器检验物体是否带电选用验电器检验物体是否带电静电计中金属杆下部的水平轴上装有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，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。外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。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特殊的电容器，它在静电计工作时起着重要的作用。要的作用。而验电器外壳的主要作用是为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了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。的。验电器与静电计在结构上的不同验电器与静电计在结构上的不同 被检验物体接触验电器金属被检验物体接触验电器金属球时，将电荷传到箔片上，使球时，将电荷传到箔片上，使两个箔片带上同种电荷。同种两个箔片带上同种电荷。同种电荷会相互排斥，使两个箔片电荷会相互排斥，使两个箔片张开一定角度，从而判断被检张开一定角度，从而判断被检验物体带电。验物体带电。验电器检验物体带电的原理验电器检验物体带电的原理+-+验电器思考思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时触时,金属箔片才开始张开金属箔片才开始张开?解释看到的现象解释看到的现象.验电器的主要作用有：验电器的主要作用有：（1）检验导体是否带电。）检验导体是否带电。（2）检验导体所带电性。）检验导体所带电性。验电器与静电计在作用上的不同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。不能替代的某些作用。（1）定量测量两导体间的电势差。）定量测量两导体间的电势差。（2）定量测量某导体的电势。）定量测量某导体的电势。