1、第一章 静电场,第1讲 电荷及其守恒定律,1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用的性质. 2.知道使物体带电的三种方式. 3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念,目标定位,二、电荷守恒定律,三、元电荷,四、验电器的使用,栏目索引,一、电荷及其三种起电方式,对点检测 自查自纠,答案,一、电荷及其三种起电方式,知识梳理,1.两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带 电.同种电荷相互 ,异种电荷相互
2、 . 2.摩擦起电:两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,原来呈电中性的物体由于得到电子而带_ 电,失去电子的物体则带 电. 3.接触起电:带电体接触导体时,电荷转移到导体上,使导体带上与带电体 (填“相同”或“相反”)性质的电荷.,正,负,排斥,吸引,正,相同,负,4.感应起电: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 带电体,使导体靠近带电体的一端
3、带 电荷,远离带电体的一端带 电荷,这种现象叫做静电感应.利用 使金属导体带电的过程叫做感应起电.,答案,远离,异号,同号,静电感应,答案,【深度思考】,(1)带正电的物体A与不带电的物体B接触,使物体B带上了什么电荷?在这个过程中电荷是如何转移的?,答案 正电荷 在这个过程中,有电子从物体B转移到物体A,物体B的电子减少,使物体B带正电.,(2)如图1所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕
4、形金属导体时,由于电荷间的吸引,枕形金属导体中的自由电子向A端移动,而正电荷不移动,所以A端(近端)带_电,B端带_电.(填“正”或“负”),负,正,图1,典例精析,解析答案,返回,例1 如图2所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的 金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔 片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( ) A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开 B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开 C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开 D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而
5、B上的金属箔片闭合,图2,总结提升,解析 虽然A、B起初都不带电,但带正电的导体C对A、B内的电荷有力的作用,使A、B中的自由电子向左移动,使得A端积累了负电荷,B端带正电荷,其下部贴有的金属箔片分别带上了与A、B同种的电荷,所以金属箔片都张开,A正确. C只要一直在A、B附近,先把A、B分开,A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和,因而A、B仍带等量异种的感应电荷,此时即使再移走C,A、B所带电荷量也不变,金属箔片仍张开,B正确. 但如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以箔片都不会张开,C错.,解析答案,总结提升,先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接
6、触后,A、B上的感应电荷会完全中和,金属箔片都不会张开,D错.故选A、B. 答案 AB,总结提升,返回,总结提升,(1)静电感应中,电中性导体在两侧同时感应等量异种电荷,感应的过程,就是导体内电荷重新分布的过程. (2)接触起电是由于电荷间作用使导体间的电荷发生转移.,答案,知识梳理,二、电荷守恒定律,1.内容:电荷既不会 ,也不会 ,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;在转移过程中,电荷的_ 保持不变. 2.三种起电方式的本质都是 &n
7、bsp; ,在转移的过程中电荷的总量 . 注意 (1)电中性的物体内部也有电荷的存在,只是正、负电荷量的代数和为零,对外不显电性; (2)电荷的中和是指带等量异种电荷的两物体接触时,经过电子的转移,最终达到电中性的过程.,创生,消灭,总量,电子的转移,不变,答案,【深度思考】,带等量异种电荷的两小球接触后都不带电了,是电荷消失了吗?此过程中电荷还守恒吗?,答案 没有消失,这是电荷的中和,是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时,由于正、负电荷间的相互吸引作用,电
8、荷发生转移,最后都达到电中性状态的一个过程. 电荷仍然守恒.,典例精析,例2 完全相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个完全相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开. (1)若A、B两球带同种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?,解析 设A、B带同种电荷,且带电荷量均为q,,答案 23,解析答案,返回,解析答案,总结提升,(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?,解析 设qAq,qBq.,答案 21,返回,总结提升,(1)导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关,当两个完全相同的金属球接触后,电荷将平均分配,即最后两个球一定
9、带等量的同种电荷. (2)若两个相同的金属球带同种电荷,接触后电荷量相加后均分;若带异种电荷,接触后电荷先中和再均分.,答案,三、元电荷,知识梳理,1.电荷量: 叫做电荷量,在国际单位制中它的单位是 ,简称库.用符号C表示. 2.元电荷: 所带的电荷量是科学实验发现的最小电荷量,
10、、所带的电荷量与它相同,但符号相反.这个最小的电荷量叫做元电荷. 3.元电荷的值:e . 4.比荷:电子的 与其 之比,叫做电子的比荷.,电荷的多少,库仑,电子,质子,正电子,1.601019 C,电荷量e,质量me,答案,【
11、深度思考】,(1)有人说:一个带电体所带的电荷量为41019 C,你认为他这种说法正确吗?为什么?,答案 不正确.任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍,而41019 C不是元电荷的整数倍,所以这种说法不正确.,(2)质子和电子就是元电荷吗?它们的比荷相同吗?,答案 不是.元电荷是最小的带电单位,不是带电粒子,没有电性之说.质子、电子的电荷量相同,但质子质量远大于电子,所以电子的比荷大于质子的比荷.,解析答案,典例精析,例3 关于元电荷,下列说法中正确的是( ) A.元电荷实质上是指电子和质子本身 B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C.元电荷的值通常取e1.601019
12、 C D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的,解析 所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,这就是说,电荷是不能连续变化的物理量,电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的.由以上分析可知选项B、C、D正确.,BCD,总结提升,返回,总结提升,元电荷是自然界最小的电荷量,是跟电子或质子所带电荷量数值相等的电荷量,不是带电粒子.,返回,知识梳理,1.验电器(或静电计)(如图3)的金属球、金属杆和下面的两个金 属箔片连成同一导体. 2.当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷 转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷, 因相互排斥而张开
13、,物体所带电荷量越多,电荷转移的越多, 斥力越 ,张开的角度也越 .,图3,3.当带电体靠近验电器的金属球时,金属箔片也会张开.因为带电体会使验电器的上端感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两箔片在斥力作用下张开.,答案,大,大,四、验电器的使用,解析答案,典例精析,返回,例4 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( ),解析 把带电金属球移近不带电的验电器,若金属球带正电荷,则将导体上的自由电子吸引上来,这样验电器
14、的上部将带负电荷,箔片带正电荷;若金属球带负电荷,则将导体上的自由电子排斥到最远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷.选项B正确.,B,解析答案,对点检测 自查自纠,1,2,3,4,1.(对三种起电方式的理解)(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是( ) A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功创造出电荷 B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体 C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分 D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体,1,2,3,4,解析 摩擦起电的实质是电子在相
15、互摩擦的物体间发生转移,失电子的显示正电,得电子的显示负电,此过程并非创造了电荷,而是总电荷量守恒,A错,B对; 感应起电的实质是电荷从导体的一部分转移到另一部分,是电荷在同一导体内部发生了转移,C对,D错. 答案 BC,解析答案,1,2,3,4,2.(对元电荷的理解)保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患.小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个带电质点的电荷量数字看不清,他只能看清是6._1018 C,拿去问老师,如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个( ) A.6.21
16、018 C B.6.41018 C C.6.61018 C D.6.81018 C,解析 任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍,即是1.61019 C的整数倍,由计算可知,只有B选项是1.61019 C的整数倍,故B正确.,B,解析答案,1,2,3,4,3.(电荷守恒定律的理解和应用)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量QA6.4109 C,QB3.2109 C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?,1,2,3,4,解析 当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球完
17、全相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球 带电荷量QAQB 1.6109 C. 在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带QB的正电,这样,共转移的电子电荷量为
18、QBQBQB1.6109(3.2109) C4.8109 C. 转移的电子数n 3.01010(个).,答案 电子由B球转移到了A球,转移了3.01010个电子,解析答案,1,2,3,4,返回,4.(验电器及其原理)如图4所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象下列说法正确的是( ) A.两片金属箔片上带异种电荷 B.两片金属箔片上均带负电荷 C.箔片上有电子转移到玻璃棒上 D.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起,图4,1,2,3,4,返回,解析 自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,即缺少电子,若将其接触验电器的金属球,此时两个箔片带同种电荷,正电;在此过程中,一部分电子会从验电器转移到玻璃棒;移走玻璃棒时,箔片仍带电,不会立即合在一起.选项C正确. 答案 C,本课结束,