1.1电荷 电荷守恒定律 课件(共24张PPT)高中物理教科版(2019)必修 第三册

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1.1电荷 电荷守恒定律 课件(共24张PPT)高中物理教科版(2019)必修 第三册

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(共24张PPT)
第一章 静电场
第1节 电荷 电荷守恒定律
教学目标
1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念。
2.知道电荷守恒定律。
3.知道静电感应现象。
4.知道什么是元电荷。
富兰克林 (1706-1790)
美国科学家和政治家,1752年,他冒着生命危险在雨中进行“风筝实验“,证明闪电和摩擦起电的电是相同的。他还创造了用“正电”和“负电”区分两种不同性质的电的方法。
新课引入
演示:实验室的人工闪电
公元前600年左右发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象
electricity 的来历
16世纪,英王御医吉尔伯特根据琥珀的希腊文创造了英文中的“电”这个单词,许多物质,如琥珀、玻璃棒、橡胶棒……等,经过毛皮或丝绸摩擦后,能吸引轻小物体,我们就说这些物质带了电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小物体
用彩色塑料袋剪成细长条并捆紧,用手捋几下,就成了一束塑料花
一、摩擦起电 两种电荷
观察与思考:
1.将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近,如图a,你会看到什么现象?
2.将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,如图b,你会看到什么现象?
3.将丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,如图c,你会看到什么现象?
排斥
排斥
吸引
+
_
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
正电荷:被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷,用“+”表示。
负电荷:被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷,用“-”表示。
一、摩擦起电 两种电荷
1.两种电荷
(举例: C)
(举例: C )
说明:比较带电的多少,比较其电荷量的绝对值;
电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质。
讨论:电荷的多少如何表示?单位是什么?
2.电荷量:电荷的多少,简称电量。符号:Q或q
单位:库仑(C)
正电荷用正数表示
负电荷用负数表示
常用的单位还有微库(μC)和纳库(nC)
1μC=10-6C
1nC=10-9C
任何带电物体所带电荷量是最小电荷量的整数倍。我们称这个最小电荷量为元电荷(elementary charge),用e表示。
密立根 Millikan
(1868-1953)
密立根利用油滴实验测量出电子的电荷量,获得1932年的诺贝尔物理学奖。在计算中,我们可以取
电子的电荷量e与电子的质量me之比,叫做电子的比荷。
元电荷
元电荷——电荷量的最小单位
摩擦起电的原因:摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是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。
动画演示
二、摩擦起电的解释
金属模型
金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由移动,这种电子叫做自由电子。失去自由电子的原子便成为带正电的离子,它们在金属内部排列起来,每个正离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,自由电子穿梭其中,使金属成为导体。
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,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律(law of conservation of charge)。
三、电荷守恒定律
一个物体
另一个物体
共同点: 起电的本质都不是创造电荷,而是使物体中的电荷发生转移。
摩擦起电:
电荷守恒定律更普遍的表述: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。
实验视频
规律:近端感应异种电荷, 远端感应同种电荷。
四、静电感应
学生活动:
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,远离带电体的一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电(electrostatic induction)。
四、静电感应
电荷转移
感应起电:
物体的一部分
另一个部分
验电器(静电计)
原理:同种电荷互相排斥
结构:金属球、金属杆、金属箔等
验电器
静电计
观察与思考:
【例1】用一根与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的带电情况是(  )
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
典例分析
【例2】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B分别带有电荷量 QA=
6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9 C,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了多少?
解析 首先弄清平分.当两个小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量.
典例分析
【例2】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B分别带有电荷量 QA=
6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9 C,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了多少?
一、摩擦起电 两种电荷
1.自然界中有两种电荷
2.电荷量
3.元电荷
三、电荷守恒定律
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,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
四、静电感应
二、摩擦起电的解释
课堂小结
1.绝缘细线上端固定,下端挂一个轻质金属小球a;在a旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示,现使b带电,则( )
A.b将吸引a,吸住后不放开
B.b先吸引a,接触后又把a排斥开
C.a、b之间不发生相互作用
D.b立即把a排斥开
B
a
b
跟踪练习
2.如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带负电的小球,下列说法正确的是( )
A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开
B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移走C,A、B上的金属箔片仍张开
C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开
D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片已闭合
AB

A
B
C
3.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.把质子或电子叫做元电荷
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
4.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
CD
谢谢
大家

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