电荷及电荷守恒定律.ppt

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,*,*,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同样吗？,1.将丝绸摩擦过的两根玻璃棒互相靠近时，会发生什么 现象？,2.将毛皮摩擦过的两根橡胶棒互相靠近时，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互相靠近时，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（靠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,同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。,+,_,用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒都可以吸引碎纸屑，物体有了这种能吸引轻小物体的性质（原因：感应起电异种电荷互相吸引），就说它带了电荷，简称带了电。,为何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样大？,想,一,想,回答：,一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷，大概只有10-7 库仑，一片雷雨云带电的电荷，大概有几十库仑。,电荷的多少用电荷量来表达。,二、电荷量,1、符号：Q,2、国际单位：库仑 简称库 用 C 表达,3、书写表达：正电荷用正数表达 （举例：C ),负电荷用负数表达 （举例：C ),4、1C的单位很大，常用的电荷量单位尚有微库（uC）和纳库（nC）,1uC=10-6 C 1nC=10-9C 1C=1 06uC=109nC,一般状况下物体不带电，不带电的物体内与否存在电荷？,补充：1库仑（C）=1000毫库（mC）=1000000微库（C）=1012皮库（pC）,怎样使物体带电？,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，揭开了原子具有构造的秘密。,在一般状况下，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,为何摩擦后物体会带电呢？,用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒通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，橡胶棒通过摩擦会得到电子，从而带负电，而毛皮失去了电子带正电。,由于丝绸和玻璃棒相比，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某些,摩擦起电,微观实质：,电子从一种物体转移到另一种物体上，得到电子带负电，失去电子带正电.,电子发生了移动,注意：摩擦起电并不是发明了电，而只是将电子由一种物体转移到另一种物体，使物体对外显示带电。,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,+,Q,接触后再分开,+,Q,-3,Q,-,Q,-,Q,接触起电电荷分派原则：,（1）两个导体带异种电荷时：先中和后平均分派；,（2）两个导体带同种电荷时：将本来所带电量的总和平均分派.,中和:电荷的中和是正负电荷互相抵消，使得净电荷减少或为零，但正负电荷自身仍然存在，并不是正、负电荷的消失.,带电绝缘金属小球是指一种金属小球，这个金属小球不会与外界发生电子转移，但会发生电荷转移。一般是一种金属球加上绝缘底座形成的。在高中物理静电力试验中会用到。,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。,3、感应起电,感应起电,感应起电,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,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,感应起电,1.静电感应,当一种带电体靠近导体时，由于电荷间的互相吸引或排斥，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,运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。,17,感应起电,+,+,A,B,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，阐明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.,18,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),与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？,验电器的重要作用有：,（1）检查导体与否带电。,（2）检查导体所带电性。,验电器与静电计在作用上的不一样,静电计也称作指针式验电器，这阐明它完全具有验电器的多种作用。由于静电计的特殊构造，使得它又具有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。,+,+,+,+,+,-,-,+,+,注意观测：带电体与验电器上端直接接触前后,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,-,-,+,+,21,+,+,+,+,+,假如指针偏转角度变大，阐明验电器上本来带什么电荷？,假如验电器上本来带的是负电，玻璃棒靠近后会出现怎样的现象？,+,+,+,+,+,静电感应,验电器本来带有一定量的电荷,四、电荷守恒定律,表述1：电荷既不能被发明，也不能被消灭，它只能从一种物体转移到另一种物体，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2：一种与外界没有电荷互换的系统，电荷的代数和总是保持不变的.,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，并不是发明电荷.,电荷守恒定律：,分析三种起电问题的措施,1.对于摩擦起电问题应明确原子核中质子不能脱离原子核而移动，即互相摩擦的两个物体中转移的不也许是正电荷，转移的只是负电荷即电子。本来不带电的两个物体摩擦后一种带了正电，一种带了负电，则带正电荷的物体一定失去了电子，带负电荷的物体一定得到了电子.,2.,接触起电过程中电子转移的规律：,（,1,）带正电荷的物体与带负电荷的物体接触，电子由带负电荷的物体转移到带正电荷的物体上,.,（,2,）,带正电荷的物体与不带电的中性物体接触，电子由中性物体转移到带正电荷的物体上,.,（,3,）,带负电荷的物体与不带电的中性物体接触，电子由带负电荷物体转移到中性物体上,.,3.感应起电判断措施：,（1）带电体靠近导体时，导体上靠近带电体的一端与带电体带异种电荷，远离带电体的一端与带电体带同种电荷.,（2）凡碰到接地问题时，该导体与地球构成一种导体，则该导体为近端，与带电体带异种电荷，地球为远端，与带电体带同种电荷.,近代物理知识,补充:,在一定条件下,一种高能光子可以产生一种正电子和一种负电子.-产生电荷,一对正、负电子可同步湮没，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,C,2.科学试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似，但符号相反）.最小的电荷量叫元电荷.,3.,元电荷,e,=1.6010,-19,C,4.,电子的比荷（荷质比）,(m,9.10910,-31,kg),带电体的电荷量是e的整数倍，电荷量是不能持续变化的.q=ne (nZ),最早由密立根测定,C/kg,5.电子和质子的电荷量=元电荷，只是电性不一样,密立根试验,密立根的测得带电油滴的电荷量（绝对值）如下：,6.5681019 C,8.2041019 C,11.501019 C,13.131019 C,16.481019 C,根据这些数据，油滴所带的电荷是某一种值的整数倍.(最大公约数),公认值,:,e,=1.6021773310,-19,C,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），要懂得这里的“”、“”号不表达电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）,例1、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是互相吸引的，假如A带正电，则：,AB、C球均带负电,BB球带负电，C球带正电,CB、C球中必有一种带负电，而另,一种不带电,DB、C球都不带电,C,例2、图中A、B是两个不带电的相似的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C在下列状况中，判断A、B两球的带电状况：,（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,巩固训练,1有关元电荷的理解，下列说法对的的是,(C),A元电荷就是电子,B元电荷就是质子,C元电荷是表达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有关摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中对的的是,(BD),A摩擦起电阐明电荷可以被发明,B摩擦起电是由于电荷从一种物体转移到另一种物体上,C感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一种物体上,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状况是,(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、负电荷同步分别向B端和A端移动,D枕形导体中的正、负电荷同步分别向A端和B端移动,4带电微粒所带电荷量不也许是下列值中的,(A),A2.41019 C B6.41019 C,C1.61018 C D4.01017 C,基础巩固,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：同种电荷互相_，异种电荷互相_,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同样多，因此整个原子对外界体现为_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因此金属导电时只有_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运用静电感应使物体带电叫_起电常见的起电方式尚有_和_等,5电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一种物体_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_表达,7最小的电荷量叫_，用e表达，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_,