人教版高中物理选修3-1《电荷及其守恒定律》配套课件

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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,