高二物理选修电荷及其守恒定律新

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,*,新课标高中物理选修31,第一章,静电场,1.1 电荷及其守恒定律,一、电荷,1 电荷概念：电荷是物质的一种性质,2 自然界中有两种电荷,（,富兰克林命名）,（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,同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。,+,_,二 物体带电的三种方式,原子的构成,原子（中性）,原子核,核外电子,质子,中子,（,正电,）,（不带电,）,原子核为什么稳定？,质子和中子之间有强相互作用,核力,核外电子,离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子,1、摩擦起电,演示,微观解释：,电子从一个物体,转移,到另一个物体上。,得到电子：带负电,失去电子：带正电,金属的特点：,金属内有自由移动的电子,自由电子,每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。,实验 感应起电,+,实验 感应起电,+,2、感应起电,（,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，叫做静电 感应,（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,（3）静电感应微观解释：把带正电的球移近金属导体,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,3、接触带电（,补充,）,接触后,再分开,+Q,+Q,接触后,再分开,Q,3Q,Q,Q,微观解释：,电荷从一个物体转移到另一个物体,接触带电电荷分配原则,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,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,先中和再分配，若带电体相同，则平均分配,分配公式：,静电计(指针式验电器),验电器,知识扩展：,验电器与静电计,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，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中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，它在静电计工作时起着重要的作用。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的。,验电器与静电计在结构上的不同,验电器的主要作用有：,（1）检验导体是否带电。,（2）检验导体所带电性。,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不能替代的某些作用。,定量测量两导体间的电压,。,+,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,+,+,思考:,是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象.,1、起电的本质,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,.,二、电荷守恒定律：,2、电荷守恒定律,（,物理学的基本定律之一,）,表述一：,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.,补充:,近代物理知识:,在一定条件下,一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子.-,产生电荷,一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。-,电荷湮没,注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。,电荷守恒定律,表述二：,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。,三、元电荷,1、电荷量：,电荷的多少，简称电量。符号Q或,q,单位:库仑 C,元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得到的,比较电荷带电量的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的“”、“”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）,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、把质子或电子叫元电荷,B、1.6010,-19,C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,B、C、D,针对练习,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：,AB、C球均带负电,BB球带负电，C球带正电,CB、C球中必有一个带负电，而另,一个不带电,DB、C球都不带电,C,课堂训练,2、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是（）,A带有等量异种电荷,B带有等量同种电荷,C带有不等量异种电荷,D一个带电，另一个不带电,+,+,+,+,+,+,A.导体B带负电;,B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等;,C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷量小于右边的电荷量;,D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变.,A,B,3、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架,起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是:,4、图中A、B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C在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：,（1）A、B接触后分开，再移去C，,则A_，B_；,（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，,则A_，B_,正电,负电,不带电,不带电,5、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷 _ 若手的接触点改在A端，情况又如何_。,负电荷,负电荷,A,B,+,Q,6、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（）,Aa带正电，b带负电,Ba带负电，b带正电,Ca、b均带正电,Da、b均带负电,Ea、b均不带电,a,b,c,