电荷电荷守恒定律.

新课标高中物理选修3-1第一章静电场第二章直流电路第三章磁场第一章静电场1.1电荷电荷守恒定律被毛皮摩擦过的橡胶棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电一样吗？1.将丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互靠近时，会发生什么现象？2.将毛皮摩擦过的两根橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象？3.将丝绸摩擦过的玻璃棒与毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象？一、电荷1电荷概念：电荷是物质的一种性质（接近于是一种能量形式）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。+_为什么摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电与雷雨云带的电会相差这么大？想一想回答：一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷，大约只有10-7C，一片雷雨云带电的电荷，大约有几十库仑。电荷的多少用电荷量来表示。二、电荷量1、国际单位：库伦简称库用C表示2、书写表示：正电荷用正数表示（举例：C)负电荷用负数表示（举例：C)3、1C的单位很大，常用的电荷量单位还有微库（uC）和纳库（nC）1uC=10-6C1nC=10-9C1C=106uC=109nC91104.6Q92102.3Q一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？如何知道物体带电？原子原子核电子(带负电)质子(带正电)中子(不正电)原子原子核电子(带负电)质子(带正电)中子(不正电)1897年，英国科学家汤姆生（1856-1940）发现了比原子小得多的带负电的粒子——电子，揭开了原子具有结构的秘密。在通常情况下，原子核所带正电荷数与核外所有电子总共带的负电荷数相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。三、物体带电的三种方式1、摩擦起电为什么摩擦后物体会带电呢？用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒经过摩擦之后就会失去电子，从而带上正电，而丝绸得到玻璃棒的电子带负电；用毛皮去摩擦橡胶棒，橡胶棒经过摩擦会得到电子，从而带负电，而毛皮失去了电子带正电。因为丝绸和玻璃棒相比，丝绸对电子的束缚能力较强；毛皮和橡胶棒相比，橡胶棒对电子的束缚能力较强一些摩擦起电微观实质：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.电子发生了移动注意：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体，使物体对外显示带电。金属的特点：金属内部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。2、接触起电接触起电的实质是电荷的转移.电荷总量不变.接触后再分开+Q+QＱ21Ｑ21接触后再分开+Q-3Q-Q-Q接触起电电荷分配原则：（1）两个导体带异种电荷时：先中和后平均分配；（2）两个导体带同种电荷时：将原来所带电量的总和平均分配.中和:电荷的中和是正负电荷相互抵消，使得净电荷减少或为零，但正负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失.3、感应起电感应起电感应起电感应起电电荷从物体的一部分转移到另一部分，规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷金属内有自由移动的电子自由电子正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋感应起电：近异远同感应起电1.静电感应当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，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号电荷，远离的一端带同号电荷，这种现象叫做静电感应.2.感应起电利用静电感应使物体带电的过程，叫做感应起电．3.感应起电的实质是电荷的转移，电荷总量不变。18感应起电++AB请问：如先移开带电球，再分开AB，A、B还能带电吗？AB重新接触后，导体不带电了，说明A、B分开后带等量异种电荷.重新接触后等量异种电荷发生中和.––––––––++++++++–+回答：A、B上感应出的异种电荷会立即中和，不会使A、B带电.19验电器静电计导体棒金属箔金属外壳指针刻度验电器和静电计(指针式验电器)是否只有当带电体与导体棒的上端直接触时金属箔片才开始张开？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。静电计还可定量测量两导体间的电压。+++++--++注意观察：带电体与验电器上端直接接触前后…+++++++++++--++22+++++如果指针偏转角度变大，说明验电器上原来带什么电荷？如果验电器上原来带的是负电，玻璃棒靠近后会出现怎样的现象？+++++静电感应验电器原来带有一定量的电荷四、电荷守恒定律表述1：电荷既不能被创造，也不能被消灭，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，在转移的过程中,电荷的总量不变.表述2：一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、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.电荷守恒定律：近代物理知识补充: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。五、元电荷带电体所带电量的最小值（P4小资料）1.电荷量（电荷的多少）单位：库仑（SI制），简称库，符号C2.科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量（质子、正电子所带电荷量与它相同，但符号相反）.最小的电荷量叫元电荷.3.元电荷e=1.60×10-19C4.电子的比荷（荷质比）(m≈9.109×10-31kg)带电体的电荷量是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的.q=ne(n∈Z)最早由密立根测定111076.1emeC/kg5.电子和质子的电荷量=元电荷，只是电性不同密立根实验密立根的测得带电油滴的电荷量（绝对值）如下：6.568×1019C8.204×1019C11.50×1019C13.13×1019C16.48×1019C根据这些数据，油滴所带的电荷是某一个值的整数倍.(最大公约数)公认值:e=1.60217733×10-19C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）．•基础知识•1．自然界中只存在两种电荷：__电荷和___电荷．电荷间的作用规律是：同种电荷相互___，异种电荷相互_____．•2．用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带___电荷，毛皮带___电荷．用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带___电荷，丝绸带电荷．•3．原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为___．金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做___．失去这种电子的原子便成为带___电的离子．离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中．所以金属导电时只有___在移动．•4．把带电体移近不带电的导体，可以使导体靠近带电体的一端带__，远离的一端带___这种现象叫静电感应．利用静电感应使物体带电叫__起电．常见的起电方式还有__和__等．•5．电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体___到另一物体，或者从物体的一部分___到另一部分．•6．物体所带电荷的多少叫____．在国际单位制中，它的单位是__，用___表示．•7．最小的电荷量叫____，用e表示，e＝___.所有带电体的电荷量都等于e的___．电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的___．例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：A．B、C球均带负电B．B球带负电，C球带正电C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D．B、C球都不带电C例2、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例3、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（）A．a带正电，b带负电B．a带负电，b带正电C．a、b均带正电D．a、b均带负电E．a、b均不带电√abc•巩固训练1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是(C)A．元电荷就是电子B．元电荷就是质子C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D．元电荷就是自由电荷的简称2．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是(BD)A．摩擦起电说明电荷可以被创造B．摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上C．感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一个物体上D．感应起电是电荷在同一物体上的转移3．如图所示，将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是(B)A．枕形导体中的正电荷向B端移动，负电荷不移动B．枕形导体中电子向A端移动，正电荷不移动C．枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动4．带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的(A)A．2.4×10－19CB．－6.4×10－19CC．－1.6×10－18CD．4.0×10－17C