《电荷》-人教版高中物理必修三PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/11/2,#,1,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/11/2,#,第,1,节电荷,第1节电荷,1,核心素养,物理观念,科学思维,科学探究,知道元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念。,能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析带电现象。,1.,通过实验，知道自然界中的两种电荷及其相互作用。,2.,通过多种方式知道使物体带电的三种方法。,核心素养物理观念科学思维科学探究知道元电荷、比荷、电荷量、静,2,知识点一电荷及起电方式,以上四个图,均发生了带电现象,物体带电是怎么回事?电荷有哪些特性?怎样使物体带上电呢?,正比,观图助学,知识点一电荷及起电方式以上四个图,均发生了带电现象,物体,3,1,两种电荷,(1),电荷的分类,正电荷:和用丝绸摩擦过的,_,所带的电荷性质一样的电荷。,负电荷:和用毛皮摩擦过的,_,所带的电荷性质一样的电荷。,(2),电荷的性质:同号电荷相互,_,异号电荷相互,_,;且带电体有,_,的性质。,玻璃棒,橡胶棒,排斥,吸引,吸引轻小物体,1两种电荷(1)电荷的分类玻璃棒橡胶棒排斥吸引吸引轻小物体,4,2,物质的微观结构,正电,负电,一样多,正电,负电,2物质的微观结构正电负电一样多正电负电,5,3,摩擦起电,两个物体相互摩擦时,_,从一个物体转移到另一个物体,原来呈电中性的物体由于,_,电子而带负电,_,电子的物体则带正电。,4,感应起电,(1),自由电子:金属中离原子核,_,的能脱离原子核的束缚而在金属中自由活动的电子。,(2),静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互,_,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,_,电荷,远离带电体的一端带,_,电荷的现象。,(3),感应起电:利用,_,使金属导体带电的过程。,电子,得到,丢失,较远,吸引或排斥,异种,同种,静电感应,3摩擦起电电子得到丢失较远吸引或排斥异种同种静电感应,6,思考判断,(1),两个正电荷之间的作用力为斥力,两个负电荷之间的作用力为引力。,(),(2),摩擦起电是创造电荷的过程。,(),(3),玻璃棒和其他物体摩擦后不一定带正电。,(),思考判断,7,观图助学,如上图,甲、乙两同学各拿一带电小球做实验时不小心两小球接触了一下,结果两小球都没电了。电荷到哪里去了呢?是否违背了电荷守恒定律?,知识点二电荷守恒定律及元电荷,观图助学如上图,甲、乙两同学各拿一带电小球做实验时不小,8,1,电荷守恒定律,(1),内容:电荷既不会,_,也不会,_,它只能从一个物体,_,到另一个物体,或者从物体的一部分,_,到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持,_,这个结论叫作电荷守恒定律。,(2),另一种表述:一个与外界没有电荷,_,的系统,电荷的代数和保持,_,。,点拨,(1),电荷守恒定律同能量守恒定律一样,是自然界中最基本的规律,任何电现象都不违背电荷守恒定律。,(2),三种起电过程都没有创造电荷,其本质都是电子的转移,即起电过程是物体所带电荷的重新分配。,创生,消灭,转移,转移,不变,交换,不变,1电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会_,也,9,2,元电荷,(1),电荷量:用来表示,_,的多少。其单位是,“_”,简称,“,库,”,用,C,表示。,(2),元电荷,最小的,_,叫作,“,元电荷,”,用,e,表示,则,e,16010,19,C,。,对元电荷的三点理解:,a,元电荷没有正、负之分,也不是实物粒子;,b,质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷,_,但不能说它们是元电荷;,c,电荷量不能,_,变化,自然界中带电体的电荷量都是元电荷,e,的,_,倍。,电荷,库仑,电荷量,相等,连续,整数,2元电荷(1)电荷量:用来表示_的多少。其单,10,3,比荷,电荷量,3比荷电荷量,11,思考判断,(1),摩擦起电就是通过摩擦创造了电荷。,(),(2),元电荷是最小的带电体。,(),(3),所有带电体的电荷量或者等于元电荷,或者是元电荷的整数倍。,(),(4),元电荷也有正负之分,电子带电就是负的元电荷。,(),思考判断,12,观察探究,(1),如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体,A,和,B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的。,核心要点,对三种起电方式的理解,观察探究核心要点对三种起电方式的理解,13,把带正电荷的物体,C,移近导体,A,金属箔片有什么变化?,这时把,A,和,B,分开,然后移去,C,金属箔片又有什么变化?,再让,A,和,B,接触,又会看到什么现象?,(2),带正电的物体,A,与不带电的物体,B,接触,使物体,B,带上了什么电荷?在这个过程中电荷是如何转移的?,答案,(1),C,移近导体,A,两侧金属箔片都张开;,金属箔片仍张开,但张角变小;,A,、,B,接触,金属箔片都闭合。,(2),正电荷,在这个过程中,有电子从物体,B,转移到物体,A,物体,B,中电子数量减少,因此带正电。,把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片有什么变化?,14,探究归纳,三种起电方式的比较,摩擦起电,感应起电,接触起电,现象,两物体带上等量异种电荷,导体两端出现等量异种电荷,导体带上与带电体同性的电荷,原因,不同物质原子核对电子的束缚能力不同。束缚能力强的得电子，带负电；束缚能力弱的失电子，带正电,电子在电荷间相互作用下发生转移，近端带异种电荷，远端带同种电荷,在电荷间相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上,实质,电荷在物体之间或物体内部的转移,说明,无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移,探究归纳三种起电方式的比较摩擦起电感应起电接触起电现象,15,试题案例,例,1(,多选,),如图所示,A,、,B,为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体,起初都不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C,是带正电的小球,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,然后移去,C,A,、,B,上的金属箔片仍张开,C,把,C,移近导体,A,先把,C,移走,再把,A,、,B,分开,A,、,B,上的金属箔片仍张开,D,把,C,移近导体,A,先把,A,、,B,分开,再把,C,移走,最后重新让,A,、,B,接触,A,上的金属箔片张开,而,B,上的金属箔片闭合,试题案例,16,解析,A,、,B,开始都不带电,把,C,移近导体,A,时,由于静电感应,A,、,B,中的自由电子向左移动,使得,A,端积累负电荷,B,端积累正电荷,所以两边的金属箔片都张开,A,正确;若此时先把,A,、,B,分开再移走,C,因,A,、,B,已经绝缘,所带电荷量不会变,金属箔片仍张开,B,正确;但如果先移走,C,A,、,B,上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以金属箔片都不会张开,C,错误;先把,A,、,B,分开,再移走,C,A,、,B,仍然带电,但重新让,A,、,B,接触后,A,、,B,上的感应电荷完全中和,金属箔片都不会张开,D,错误。,答案,AB,解析A、B开始都不带电,把C移近导体A时,由于静电感应,17,方法凝炼,(1),只有导体中的电子才能自由移动,绝缘体中的电子不能自由移动,所以导体能够发生感应起电,而绝缘体不能。,(2),凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端,带异种电荷,地球就成为远端,带同种电荷。,方法凝炼,18,针对训练,1(,多选,),如图所示,将带电棒移近甲、乙两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘。下述几种方法中能使两球都带电的是,(),A,先把两球分开,再移走棒,B,先移走棒,再把两球分开,C,先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开,D,移走棒,两导体球不分开,针对训练1(多选)如图所示,将带电棒移近甲、乙两个不,19,解析感应起电应遵从以下几个步骤:,(1),两导体彼此接触;,(2),带电体移近两导体;,(3),先分开两导体,再移走带电体。由此可知,A,项可以使两球都带电;带电体与非带电体接触,电荷发生转移,使物体带电,C,项可以使两球都带电,故选项,A,、,C,正确。,答案,AC,解析感应起电应遵从以下几个步骤:(1)两导体彼此接触;(2,20,观察探究,如图所示的现象为感应起电,为什么发生感应起电的是导体而不是绝缘体?,答案感应起电的实质是在带电体电荷的作用下,物体上的自由电荷的转移,只有导体上的电子,(,或正、负离子,),才能自由移动,而绝缘体上的电子不能自由地移动。所以,导体能发生感应起电,而绝缘体不能。,核心要点,电荷守恒定律元电荷,观察探究答案感应起电的实质是在带电体电荷的作用下,物体,21,探究归纳,1,物体带电的实质,使物体带电不是创造了电荷,使物体不带电也不是消灭了电荷。物体带电的实质是电荷发生了转移,也就是物体间电荷的重新分配。摩擦起电、感应起电和接触起电,均符合电荷守恒定律。,2“,中性,”,与,“,中和,”,的理解,(1),中性:物体内有电荷存在,但正、负电荷的绝对值相等,对外不显电性。,(2),中和:两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的过程。,探究归纳,22,3,两金属导体接触后电荷量的分配规律,(1),当两个导体材料、形状不同时,接触后再分开,只能使两者均带电,但无法确定电荷量的多少。,(2),若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为,q,1,、,q,2,则有,3两金属导体接触后电荷量的分配规律(1)当两个导体材料、形,23,温馨提示,导体接触带电时电荷量的分配与导体的材料、形状、大小有关,当两个完全相同的金属球接触后,电荷量将平均分配,即最后两个球带等量的同种电荷或均不带电。,温馨提示,24,4,元电荷,(1),元电荷是最小的电荷量,而不是实物粒子,元电荷无正、负之分。,(2),虽然质子、电子的电荷量等于元电荷,但不能说质子、电子是元电荷。,(3),电子的比荷:电子的电荷量,e,与电子的质量,m,e,之比,叫作电子的比荷。,4元电荷(1)元电荷是最小的电荷量,而不是实物粒子,元,25,谨防易错几组易混概念的比较,概念,辨别,元电荷,是最小的电荷量，大小,e,1.6010,19,C,，不是带电体，没有电性的正负之分，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,电子,是带电体，带的电荷量是一个元电荷，电性是负电,质子,是带电体，带的电荷量是一个元电荷，电性是正电,比荷,带电粒子的电荷量,q,与其质量,m,之比，也叫荷质比,谨防易错几组易混概念的比较概念辨别元电荷是最小的电荷量，大小,26,试题案例,例,2,有两个完全相同的带电绝缘金属小球,A,、,B,分别带有电荷量为,Q,A,6410,9,C,、,Q,B,3210,9,C,让两个绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移?转移了多少个电子?,试题案例,27,答案电子由球,B,转移到球,A,1010,10,个,答案电子由球B转移到球A101010个,28,电荷-人教版高中物理必修三PPT课件,29,针对训练,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,C,是带正电的小球,当其移近导体,A,后,分开,A,和,B,之后移去,C,最终,A,带上了,110,8,C,的电荷,下列关于电荷转移情况正确的是,(),A,从,A,到,B,转移了,62510,10,个正电荷,B,从,A,到,B,转移了,12510,11,个正电荷,C,从,B,到,A,转移了,62510,10,个电子,D,从,B,到,A,转移了,12510,11,个电子,针对训练2 如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持,30,答案,C,答案C,31,要点归纳,1,带电体接触验电器,当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开。如图甲。,2,带电体靠近验电器,当带电体靠近验电器的金属球时,带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷,(,感应起电,),两箔片在斥力作用下张开,如图乙。,核心要点,验电器的两种应用方式及原理,要点归纳核心要点验电器的两种应用方式及原理,32,试题案例,例,3,使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是,(),试题案例,33,解析把带电金属球移近不带电的验电器,若金属球带正电荷,则将导体上的自由电子吸引上来,这样验电器的上部将带负电荷,箔片带正电荷;若金属球带负电荷,则将导体上的自由电子排斥到最远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷,选项,B,正确。,答案,B,解析把带电金属球移近不带电的验电器,若金属球带正电荷,则,34,针对训练,3,如图所示,用起电机使金属球,A,带上正电荷,并靠近验电器,B,则,(),A,验电器金属箔片不张开,因为球,A,没有和验电器上的金属球接触,B,验电器金属箔片张开,因为整个验电器都感应出了正电荷,C,验电器金属箔片张开,因为整个验电器都感应出了负电荷,D,验电器金属箔片张开,因为验电器的下部箔片感应出了正电荷,针对训练3 如图所示,用起电机使金属球A带上正电荷,35,解析当一个带正电的物体,A,靠近原来不带电的验电器的金属小球时,小球由于静电感应会带上负电荷,金属箔片由于静电感应会带上正电荷,而整个验电器不带电,所以验电器的金属箔片张开的原因是箔片感应出了正电荷,故选项,D,正确。,答案,D,解析当一个带正电的物体A,靠近原来不带电的验电器的金属小球,36,电荷-人教版高中物理必修三PPT课件,37,电荷-人教版高中物理必修三PPT课件,38,