高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电荷试讲课ppt课件
展开摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电,而有的物体很难带电呢? 根据你的日常生活,你能举出哪些使物体带电的例子?
今天我们就来学习电荷以及使物体带电的方法等有关知识。
公元前600年左右,古希腊学者泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
摩擦过的琥珀能够吸引羽毛
公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一语。你知道是什么意思吗?
此语意为摩擦过的琥珀能吸引像草芥一类的轻小物体。
16世纪,英国科学家吉尔伯特在研究这类现象时首先根据希腊文的琥珀创造了英语中的“electricity”(电)这个词,用来表示琥珀经过摩擦以后具有的性质,并且认为摩擦过的琥珀带有电荷。
(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。
(1)定义:电荷的多少叫做电荷量 (2)符号:Q(3)单位:库仑,简称库,符号C(4)正负:正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
(5)比较电荷带电的多少,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” +“-”号代表电荷的种类,与数学中的正负号的含义不同。
你看到了什么?为什么会出现这样的现象?
摩擦起电:通过摩擦使物体带电的现象,叫摩擦起电。
(1)内容复习: ①丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电; ②毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电。
(2)原因:摩擦为什么能使物体带电?
1)金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动,这种电子叫作自由电子。
2)失去自由电子的原子便成为带正电的离子。
③起电实质:摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体上。得到电子的物体:带负电;失去电子的物体:带正电。
例如:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,实质上就是由于两者摩擦,组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上,使玻璃棒失去电子带正电,而丝绸得到电子带负电。
(3)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
(2)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.
实质:电荷从一个物体转移到另一个物体
规律: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.
从 18 世纪起,人们开始经常使用一种叫作验电器的简单装置来检测物体是否带电。
1.制作验电器材料:导体棒、玻璃瓶、两片金属箔、金属丝和绝缘塞。2.制作两个关键点:一是绝缘塞的绝缘性能要好;二是两片金属箔要既轻又硬,张开合拢灵活。
制作过程:如图玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一根导体棒的下端,棒的上端穿过绝缘的瓶塞从瓶口伸出就制成了验电器。
思考讨论1: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?解释下面将要看到的现象。
思考讨论2:验电器能检验电荷的种类吗?怎样检验?
把金属箔换成指针,并用金属制作外壳,这样的验电器又叫作静电计。
静电计是通过静电感应检测带电体带电的相对数量的静电仪器。
摩擦起电、感应起电、接触起电
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.
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.
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。
1.元电荷:一个电子所带电量为元电荷
3.比荷:带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
最早由美国科学家密立根测得
所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍
1.以下关于元电荷的理解中正确的是( )A.元电荷就是电子 B.元电荷就是质子C.元电荷就是点电荷 D.带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
【答案】D【详解】带电体所带的最小电荷量叫做元电荷,其数值等于一个质子或一个电子所带电荷量的大小。所有带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍。故ABC错误;D正确。故选D。
2.《博物志》云:“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,也有咤声。”这种现象产生的原因是( )A.摩擦起电B.感应起电C.接触起电D.摩擦导致正电荷从一个物体转移到了另一个物体
【答案】A【详解】产生这种现象的原因是摩擦起电,摩擦起电的实质是电子由一个物体转移到另一个物体。故选A。
3.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带负电,则( )A. B、C球均带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带正电,另一个不带电D.B、C球都不带电
【答案】C【详解】AB相互吸引、又A带负电,说明B可能带正电,也可能不带电。而BC相互吸引,因此当B不带电时,则C一定带电,若B带正电,则C可能带负电,也可能不带电。但C和A间是相互吸引,因此C不可能带负电,所以B、C球中必有一个带正电,而另一个不带电。故选C。
4.关于电荷,下列说法错误的是( )A.带等量异种电荷的两个小球接触后均不带电,说明电荷可以被消灭B.摩擦起电时得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电C.感应起电的实质是电子从物体的一部分转移到另一部分D.所有带电体的电荷量均为元电荷的整数倍
【答案】A【详解】A.带等量异种电荷的两个相同导体球,接触后不显电性,这种现象叫电荷的中和,电荷不可以消灭,故A错误,符合题意;B.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,物体原来呈现电中性,所以失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,故B正确,不符合题意;C.感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分,故C正确,不符合题意;D.所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍,故D正确,不符合题意。故选A。
5.如图所示,不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触,带正电的小球C靠近A,以下说法中正确的是( )A.A、B带等量同种电荷B.B带负电,A带正电C.若先将A、B分开,再把C移走,A带负电,B带正电D.若先将C移走,再把A、B分开,B带正电,A带负电
【答案】C【详解】ABC.带正电的小球C靠近A端,由于感应起电,等量异种电荷,A端带负电,B端带正电,将A、B分开,再移走C,则A整体带负电,B整体带正电,故AB错误,C正确;D.将C移走,A、B上的电荷又马上中和,不再带电,再把A、B分开,A、B都不带电,故D错误。故选C。
6.如图甲、乙、丙所示,将一整条塑料捆扎绳撕成几十条塑料丝,用黑胶布将上端裹紧,然后用手捏住黑胶布,取一条干净的干化纤布料,自上而下摩擦塑料丝,发现塑料丝分散开来。通过以上现象可知( )A.干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带正电B.干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带异种电荷C.干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带同种电荷D.将干化纤布料换成湿布料同样可以出现丙图的现象
【答案】C【详解】ABC.干化纤布料,自上而下摩擦塑料丝,因为两种物质对电荷的束缚能力不同,所以产生摩擦起电,电荷发生了转移。塑料丝分散开说明彼此之间互相排斥,根据电荷间的相互作用规律可知干布料摩擦过的塑料丝一定带同种电荷,故C正确,AB错误;D.湿布料导电性较强,摩擦过程中不容易产生摩擦起电现象,所以不会出现丙图的现象,故D错误。故选C。
7.某宏观带电体所带电荷量不可能为( )A.B.C.D.
【答案】A【详解】宏观带电体所带电荷量必为元电荷 的整数倍。故选A。
8.M和N是两个都不带电的物体。它们互相摩擦后,M带正电荷2.72×10-9 C,下列判断不正确的有( )A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦过程中电子从M转移到NC.N在摩擦后一定带负电荷2.72×10-9 CD.M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子
【答案】A【详解】A.原本不带电的物体处于电中性,不是不带电,而是正负电荷相等,故A错误;C.根据电荷守恒定律可知N在摩擦后一定带负电荷2.72×10-9 C,故C正确;B.根据摩擦起电可知,M带正电荷,失去电子,摩擦过程中电子从M转移到N,故B正确;D.M在摩擦过程中失去电子个数 故D正确。 选不正确的,故选A。
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