人教版 (2019)必修 第三册第九章 静电场及其应用1 电荷完美版ppt课件
展开元电荷、两种电荷、电荷量、电荷守恒定律
(1)摩擦起电和感应起电的实验过程、现象及本质(2)电荷守恒的理解
(1)在探究的基础上,总结归纳出摩擦起电、感应起电的特点及本质(2)思考领会守恒思想
(1)会解释生活中的静电现象(2)起电方式与电荷守恒的应用
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?
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。
公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一词。
16世纪英国科学家吉尔伯特创造了英语中的“electricity”(电)这个词。
《说文解字》说:“电,阴阳激燿也”
美国科学家富兰克林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。
思考:你有办法得到正电荷和负电荷吗?
正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
注意:自然界中只存在两种电荷
同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引
电荷有大小多少之分吗?
(1)电荷量:表示电荷的多少,用Q 或q 表示;
(3)正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。正负不代表大小,只表示电性。绝对值大的带电多。
(2)国际单位:库仑,简称库,符号:C
1881年第1届电学大会确定库仑(C)为电荷量的国际单位,定义为1A恒定电流在1s时间间隔内所传送的电荷量为1C.
原子核一般是很稳定的。离原子核较远的电子容易受外界的作用而脱离原子。
(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(free electrn);(2)失去自由电子的原子便成为带正电的离子(in)。(3)金属导电原因:金属中有自由电子,自由电子可自由穿梭。
注意:绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷。
了解了原子的组成、物体带电原因以及金属的微观结构,你知道人们可以通过哪些方式让物体带电吗?
当两种物质组成的物体相互摩擦时,一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子而带正电。
用带电导体与不带电导体接触或两个带相反电荷但所带电荷量不同的导体相接触,都可以使物体带电。
实质:电荷从一个物体转移到另一个物体。
结论:两个完全相同的导体,接触后再分开, 二者将原来所带电量的总和平均分配。
作用:①检验物体是否带电②粗略判断物体带电的多少
原理:同种电荷互相排斥
结构:金属球、金属杆、金属箔等
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。这种现象叫作静电感应。
想一想:若手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移开带电体C,金属箔有什么变化?
再让导体A和B接触,金属箔又有什么变化?
想一想:在感应起电状态中,若用手接触B端,金属箔有什么变化?
若用手接触A端,金属箔有什么变化?
实质:在带电体的电荷的作用下,导体上的正负电荷重新分布,使电荷从导体的一部分转移到另一部分。
思考:这三种不同的起电方式有什么共同之处?
无论是哪种起电方式,都是电荷的转移,均没有创造电荷,只是电荷的分布发生了变化。
追寻守恒量是物理学研究物质世界的重要方法之一,它常使人们揭示出隐藏在物理现象背后的客观规律。那么,电荷是否也满足某种守恒的规律呢?
电荷守恒定律是自然界的基本守恒定律,不仅在一切宏观物理规程中成立,而且也是一切微观物理过程(如核反应)所普遍遵循的规律。
表述一:电荷既不能创生,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。
电荷的总量是守恒的,那么,物体的所带的电荷量是任意数值吗?
我们可不可以测出物体所带电荷量的多少呢?
人们又是用什么方法测量电荷量的大小的呢?
1.元电荷:最小的电荷量
元电荷是电荷量的单位,不是指某电荷。一个电子或质子所带电量绝对值等于元电荷。
3.比荷:电荷量与质量的比值叫做比荷
2.所有带电体的电荷量都是e的整数倍,即q=ne(n为整数)。电荷量是不能连续变化的物理量。
美国物理学家密立根()从1909到1917年所做的测量微小油滴上所带电荷的工作,即所谓油滴实验,在全世界久负盛名,堪称实验物理的典范。他精确地测定了电子电荷的值,直接证实了电荷的不连续性,所以说,密立根油滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就,荣获1923年诺贝尔物理学奖。
电荷既不能创生,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。
1.自然界只有两种电荷
2.使物体带电的方法:
1.下列说法正确的是( )A.物体所带的电荷量可以为2×10 -19 CB.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷C.摩擦起电的过程,是靠摩擦产生了电荷D.利用静电感应使金属导体带电,实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体
2.元电荷是( )A.电荷量 B.点电荷 C.电子 D.质子
3.根据电荷守恒定律,使两个相同的金属球A、B分别带+5q和-q的电荷,把它们接触后分开,则A带电量为( )A.-4qB.+2qC.+4qD.-2q
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