高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电荷教学演示课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电荷教学演示课件ppt，共38页。PPT课件主要包含了电荷量，静电感应，电荷守恒定律，三种起电方式的比较，验电器检验电荷原理，解题技巧总结，元电荷，符号e，最早由密立根测得，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
自然界中有许多与电荷有关的现象
生活中与电荷转移有关的现象
让我们一起探究电荷这个“熟悉”的新朋友吧！
问题引入：用塑料尺子摩擦头发，尺子会吸引碎纸屑。用钢制尺子摩擦头发，钢尺不会吸引，问什么呢？本节课一起探究。
复习引入：初中时，同学们已经知道与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电、与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。阅读教材第三页内容，思考毛皮摩擦过的橡胶棒带负电？类似地，丝绸摩擦过的玻璃棒为什么带正电？
解答思路：橡胶棒与毛皮相比束缚电子的能力较强，故在与其相互摩擦过程中会获得电子而带负电，丝绸与玻璃棒摩擦的过程中，双方的外层电子由于摩擦获得能量而变得活跃，丝绸束缚电子的能力较强，在摩擦的过程中会获得电子而带负电，而玻璃棒相比较而言束缚电子的能力较弱，会失去电子而带正电。
（1）美国科学家富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷.
（4）同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引
1.电荷的由来(回顾初中知识)
（2）与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
（3）电荷只有正电荷和负电荷两种
思考：正、负电荷的由来和定义？
（1）定义：电荷的多少叫作电荷量
（3）单位：库仑，简称库，符号是C
注：1881年第1届国际电学大会确定库仑（C）为电荷量的国际单位，定义为1 A恒定电流在1 s时间间隔内所传送的电荷量为1 C。
例1：如图所示，绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球 a，a 的表面镀有铝膜；在a 旁有一用绝缘支柱支持的金属球 b，开始时，a、b 都不带电，现使 b 带电，则（　　）
A．b 先吸引 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
将塑料尺与头发摩擦而使其带电的方式称为摩擦起电。塑料材质的梳子有同样的效果。这是三种带电方式的一种。
将塑料尺与头发摩擦而使其带电的方式称为摩擦起电。塑料材质的梳子有同样的效果。为什么梳子会带电呢？
通常离原子核较远的电子受到的束缚较弱，容易受到外界的作用而脱离原子。当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。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。
例2：关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　)A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中创生了电子和质子B．两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后，同时带上等量同种电荷C．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电D．摩擦起电是摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的
本节开始提到金属梳子与头发摩擦后不能吸引轻小纸屑。金属的导电原理是什么呢？
摩擦和接触可使物体带电，那么还有其他方法可使物体带电吗？
观察静电感应现象视频，了解静电感应现象
观看静电感应实验视频，回答下页问题
解答：会发现A、B的两片金属箔均张开，说明A、B两导体均带了电。
问题1：把带正电荷的球C移近导体A，金属箔有什么变化？说明什么问题？
解答：(1)若将C移走会发现A、B两导体的金属箔均立即闭合。(2)若保持C不动，先把A和B分开，再移走C，可以看到A、B的两片金属箔仍张开。
问题2：若将C移走会发生什么现象？若保持C不动，先把A和B分开，然后移去C，结果又怎样？
解答：A、B的两片金属箔都处于张开状态。原因是触摸A或B时，大地变为远端，和A、B组成一个整体，A、B带同种电荷，手移开后再将C移开时，A、B已无法和大地进行电荷转移。
问题3：若保持C位置不动，并保持A、B始终接触，用手触摸一下A或B，再移开C，会发生什么现象？
静电感应：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种电荷，远离带电体的一端带同种电荷的现象。感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。
例3 取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的，如图所示。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体A。下列对实验现象的描述正确的是（　　）
A．带电体C移近导体A时，两边的金属箔都张开B．保持C不动，先把导体A和B分开，然后移开C，张开的金属箔都合拢C．保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体A的左端，则导体A下方的金属箔合拢D．保持A和B接触，C不动，若用手触碰导体B的右端，则导体B下方的金属箔合拢
导体一旦跟大地接触，大地才是远端。此时无论是导体的哪一部分跟大地相连，导体都为近端，同时遵循“近异远同”的原则。
除了摩擦起电外，接触带电也是使物体带电的一种方式。
两个完全相同的金属小球，一个带电＋Q，一个不带电，接触一下后再分开，两小球的带电情况如何？
电子在转移的过程中，电荷有没有产生和消失？
尽管有中和现象，但不是电荷的消失，只是正电荷和负电荷电性抵消。从小球接触电荷发生重新分配来看，电荷既没产生也没消失。
对于两个完全相同的带电金属导体，接触后电荷量均分。若带异种电荷，则先中和后均分。
电荷守恒定律是物理学中守恒思想的又一具体体现。
不仅是习题中列举的摩擦起电，无论哪种起电方式都没有创造电荷，只是电荷的分布发生了变化。
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。
更普遍的表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
例4.对物体带电现象的叙述，下列说法正确的是(　　)A．一个不带电的物体内一定没有电荷B．物体带电一定具有多余的电子C．物体带电的过程就是电荷移动的过程D．物体带电的过程就是创造电荷的过程
例5.(多选)一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明(　　)A．小球上原有的负电荷逐渐消失了B．在此现象中，电荷不守恒C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D．该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律
例6.如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A、B分开，再将C移走。关于A、B的带电情况，下列判断正确的是(　　)
A．A带正电，B带负电 B．A带负电，B带正电C．A、B均不带电 D．A、B均带正电
至此，已经学习了三种使物体带电的方式：摩擦起电，接触带电，感应起电。物体带电后，如何知道它是否带电呢？
可以用验电器（左图）来检测。如果把金属箔换成指针，并用金属制作外壳，这样的验电器（右图）又叫作静电计。
验电器的原理及自制验电器
(1)同种电荷互相排斥。(2)电荷量越大，金属箔的张角越大。(3)可以接触带电检验也可以静电感应检验，两种方式不太一样。甲图是静电感应检验，乙图是接触带电检验。
1.对于摩擦起电，接触带电，感应起电这些使物体带电的方式，只有电子在进行转移，正电荷没有移动。
2.对于两个完全相同的带电金属导体，接触后电荷量均分。若带异种电荷，则先中和后均分。
1.定义：实验发现的最小电荷量，就是电子所带的电荷量。
3.数值：在计算中，可取e＝1.60×10-19 C
所有带电体的电荷量都是e的整数倍
4.带电粒子的比荷：所带电荷量和质量之比。
电子的质量me＝9.11×10-31 kg，所以电子的比荷为
例7 关于元电荷，下列说法正确的是（　　）A．元电荷就是电子B．元电荷所带电荷量等于电子或质子所带的电荷量C．某物体所带电荷量可以是
D．美国物理学家密立要用实验最早测定了元电荷的数量值
1.M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后，M带1.6×10－10 C的正电，下列判断正确的有（　　）A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中正电荷从M转移到NC．N在摩擦后一定带负电1.6×10－10 CD．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子
2.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。图中表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是(　　)
3.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的(　　)A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 CC．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C