2018年高中物理 第一章 靜電場(chǎng)《電荷 電荷守恒定律》參考課件 教科版選修3-1.ppt

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1、第一章,,,理解教材新知,把握熱點(diǎn)考向,應(yīng)用創(chuàng)新演練,第1節(jié),,,,知識(shí)點(diǎn)一,,,知識(shí)點(diǎn)二,,知識(shí)點(diǎn)三,,,考向一,,,考向二,,,,,隨堂基礎(chǔ)鞏固,課時(shí)跟蹤訓(xùn)練,1．自然界中有兩種電荷，同種電荷相互 排斥，異種電荷相互吸引。 2．使物體帶電的方式有三種：摩擦起 電、感應(yīng)起電、接觸起電，這三種起 電方式的實(shí)質(zhì)都是電子在物體之間或 物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移。,3．電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅， 在電荷的轉(zhuǎn)移過程中，總量保持 不變。 4．元電荷電荷量e＝1.610－19 C， 所有帶電體的電荷量等于e或者e 的整數(shù)倍。,［自學(xué)教材］,1．摩擦起電 通過 使物體帶電的方法。 2．

2、電荷的電性及作用 (1)電性：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶 ，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶 。 (2)作用：同種電荷相互 ，異種電荷相互 。,摩擦,正電,負(fù)電,排斥,吸引,3．電荷量 (1)定義：電荷的多少，簡(jiǎn)稱電量。 (2)單位：國(guó)際單位制中是庫(kù)侖，符號(hào)：C。 常用單位及其換算關(guān)系：1 C＝106 μC＝109 nC。 4．原子的組成 原子由原子核和 組成，原子核由帶正電的 和不帶電的 組成。,電子,質(zhì)子,中子,[重點(diǎn)詮釋],1．摩擦起電的實(shí)質(zhì) 相互摩擦的物體間由于電子的得失而使物體分別帶上等量異種電荷。起電的真正原因是物體之間電子的得失

3、。 2．對(duì)摩擦起電的微觀解釋 不同的物質(zhì)的原子核對(duì)外層電子的束縛和吸引力不同，兩種不同的物質(zhì)相互摩擦?xí)r，由于摩擦力做功，使得束縛能力弱的物體失去電子而帶正電，吸引能力強(qiáng)的物質(zhì)得到電子而帶負(fù)電。,1．關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法正確的是 ( ) A．摩擦起電現(xiàn)象使本沒有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了 電子和質(zhì)子 B．兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時(shí)帶上等量 異種電荷 C．摩擦起電，可能是因?yàn)槟Σ翆?dǎo)致質(zhì)子從一個(gè)物體轉(zhuǎn) 移到了另一個(gè)物體而形成的 D．絲綢摩擦玻璃棒時(shí)，電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上， 玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯示帶正電,解析：摩擦起電實(shí)質(zhì)是由于兩個(gè)物體的原子核對(duì)核外電子的約束能

4、力不相同，因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移。若一個(gè)物體失去電子，其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)多，我們說它帶正電。若一個(gè)物體得到電子，其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)少，我們說它帶負(fù)電。使物體帶電并不是創(chuàng)造電荷。 答案： BD,[自學(xué)教材] 1．元電荷 一個(gè)電子所帶電量的絕對(duì)值，是電荷的最小單位，記作：e＝ 。 2．電荷守恒定律 電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。也就是說，在任何自然過程中，電荷的代數(shù)和是 的。,1.610－19 C,守恒,[重點(diǎn)詮釋] 1．對(duì)元電荷的理解 (1)元電荷沒有正負(fù)之分，但電子和質(zhì)子的電量有正、

5、負(fù)之分，電子或質(zhì)子的電量大小等于元電荷，但不是元電荷。 (2)任何帶電體所帶電量均為元電荷的整數(shù)倍。,2．對(duì)電荷守恒定律的理解 (1)起電過程本質(zhì)：微觀帶電粒子(如電子)在物體之間或物體內(nèi)部轉(zhuǎn)移，而不是創(chuàng)造電荷。 (2)守恒的廣泛性： 電荷守恒定律同能量守恒定律一樣，是自然界中最基本的規(guī)律，任何電現(xiàn)象都不違背電荷守恒定律，涵蓋了包括近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的微觀粒子在變化中遵守的規(guī)律。,3.完全相同的導(dǎo)體球接觸帶電時(shí)電量分配原則 形狀、大小都相同的導(dǎo)體接觸時(shí)會(huì)將電荷量平分。 (1)用帶電量為Q的金屬球與不帶電的完全相同的金屬球接觸，每個(gè)小球帶電量均為Q/2，且所帶電荷的性質(zhì)相同

6、； (2)用帶電量為Q1的金屬球與帶電量為Q2的完全相同的金屬球接觸，若兩球帶同種電荷，則每個(gè)小球所帶電量為總電量的一半。若兩球帶異種電荷，則先中和相同量的異號(hào)電荷，然后平分剩余電荷。,2．一個(gè)帶電小球所帶電荷量為q，則q可能是 ( ) A．310－19 C B．1.610－17 C C．0.810－19 C D．910－19 C,解析：任何帶電體所帶的電荷量只能是元電荷e＝1.610－19 C的整數(shù)倍，由此可知，A、C、D均錯(cuò)誤，B正確。,答案：B,1．靜電感應(yīng) 當(dāng)帶電體靠近不帶電的導(dǎo)體時(shí)，由于電荷的相互作用，使不帶電的導(dǎo)體兩端出現(xiàn) 電荷的現(xiàn)象。 2．感應(yīng)起電

7、利用 使導(dǎo)體帶電的方法。 3．感應(yīng)起電的適用條件 感應(yīng)起電只適用于 。絕緣體的電子因不能 而不能感應(yīng)起電。,異種,靜電感應(yīng),導(dǎo)體,自由移動(dòng),[自學(xué)教材],[重點(diǎn)詮釋],1．感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì) 導(dǎo)體內(nèi)部的電子在帶電體電荷的作用下發(fā)生移動(dòng)，從而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量的異種電荷。,3．帶電體為何能夠吸引輕小物體 帶電物體因帶電對(duì)靠近它的輕 小物體中的電子有吸引力或排 斥力。即使輕小物體是絕緣體也會(huì) 由于電介質(zhì)極化，使小物體靠近 帶電體一端顯示出與帶電體相異的電荷，遠(yuǎn)離一端為同種電荷，如圖1－1－1所示，這樣，對(duì)異種電荷的吸引力大于對(duì)同種電荷的排斥力，從而能吸引輕小物體。,

8、圖1－1－1,3．下列敘述正確的是 ( ) A．摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程 B．接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程 C．感應(yīng)起電時(shí)，由于帶電體和被感應(yīng)導(dǎo)體不接觸， 所以一定是產(chǎn)生了電荷 D．一對(duì)正負(fù)電子接觸后，電荷會(huì)消失,解析：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電都是電荷的轉(zhuǎn)移，A、C錯(cuò)，B對(duì)，電子“湮滅”不是電子的消失，而是一個(gè)正電子結(jié)合一個(gè)負(fù)電子后整體不再顯示電性，D錯(cuò)。,答案：B,[例1] 如圖1－1－2所示，A、B為相 互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體，起 初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬 箔片，C是帶正電的小球，下列說法正確的是 ( ) A．把C移近導(dǎo)體A時(shí)，A、B上的金屬箔片都張開

9、 B．把C移近導(dǎo)體A，先把A、B分開，然后移去C，A、B上的金屬箔片仍張開,圖1－1－2,C．先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開 D．先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合,[審題指導(dǎo)] 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)A、B兩點(diǎn)的電性和電量特點(diǎn)。 (2)先把C移走和先把A、B分開的區(qū)別。,[解析] 雖然A、B起初都不帶電，但帶正電的導(dǎo)體C對(duì)A、B內(nèi)的電荷有力的作用，使A、B中的自由電子向左移動(dòng)，從而使A端積累了負(fù)電荷，B端積累了正電荷，其下部貼有的金屬箔片因?yàn)榻佑|帶電，也分別帶上了與A、B同種的電荷。由于

10、同種電荷間的斥力，所以金屬箔片都張開，A正確。,[答案] AB,C只要一直在A、B附近，先把A、B分開，A、B將帶等量異種的感應(yīng)電荷，此時(shí)即使再移走C，因A、B已經(jīng)絕緣，所帶電荷量也不能變，故金屬箔片仍張開，B正確。 但如果先移走C，A、B上的感應(yīng)電荷會(huì)馬上中和，不再帶電，所以箔片都不會(huì)張開，C錯(cuò)。 先把A、B分開，再移走C，A、B仍然帶電，但重新讓A、B接觸后，A、B上的感應(yīng)電荷完全中和，箔片都不會(huì)張開，D錯(cuò)。,(1)感應(yīng)起電成功的關(guān)鍵在于先分開導(dǎo)體，而不能先移走帶電體。 (2)用感應(yīng)起電的方法使物體帶電，無論兩物體的形狀和大小是否相同，兩物體總是帶等量異號(hào)電荷。,如圖1－1－3所示

11、，將帶電 棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球， 兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接 觸且對(duì)地絕緣，下述幾種方法 中能使兩球都帶電的是 ( ) A．先把兩球分開，再移走棒 B．先移走棒，再把兩球分開 C．先將棒接觸一下其中的一球，再把兩球分開 D．棒的帶電荷量不變，兩導(dǎo)體球不能帶電,圖1－1－3,解析：帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球時(shí)，由于靜電感應(yīng)，甲、乙兩球帶上異種電荷，此時(shí)應(yīng)先分開兩球再移走帶電棒，兩球才能帶電，A正確，B錯(cuò)誤；先將棒接觸一下其中一球，則兩導(dǎo)體球分開后均帶電，且電性相同，故C正確，D錯(cuò)誤。,答案：AC,[例2] 有兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球A、B，分別帶電荷量為QA＝6.410－9 C，QB＝－3.210－9 C，讓這兩個(gè)小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移？轉(zhuǎn)移了多少個(gè)？ [審題指導(dǎo)] 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)兩個(gè)完全相同的金屬小球，接觸后平分總電量。 (2)參與轉(zhuǎn)移的是導(dǎo)體中的自由電子。,[答案] 由B球轉(zhuǎn)移到A球 31010,若用一個(gè)不帶電的相同小球C先后與A、B接觸以后再分開，則A、B帶電量各是多少？ 解析：A與C接觸后，平分總電量QA，故A球帶電3.210－9 C，C球帶電量為QC＝3.210－9 C，C與B再接觸后，總電量為0，故C與B分開后，C、B均不帶電。,答案：3.210－9 C 0,