9.1电荷 课件—2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

§9.1电荷 1 一、使物体带电的方法 1、摩擦起电 ⑴物质的微观组成 （正电） 原子（中性） 原子核 核外电子 (负电） 质子 中子 （不带电） 质子和中子之间有强相互作用——核力（有关核力在后面将进一步学习） 靠质子的吸引力在原子核附近，但离原子核较远的电子容易受到外界的作用（如摩擦、撞击）而脱离原子。 问题1：原子核为什么稳定？ 问题2：有关核外电子 ⑵摩擦起电的微观解释： ①原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同。 ②本质：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。 ③结果：两个相互摩擦的物体带上等量的异种电荷。 1、摩擦起电 一、使物体带电的方法 规定丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷， 用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷。 ——富兰克林 东汉王充《论衡·乱龙》：“顿牟掇芥，磁石引针，皆以其真是，不假他类。 《淮南子》云:"若慈石之能连铁也,而求其引瓦则难矣."，又云:"慈石能引铁,及其于铜则不行也." dùn móu duō gài 4 （1）金属导体内部特征 自由电子 金属内有自由移动的电子 每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。 2、感应起电 一、使物体带电的方法 演示实验 2、感应起电 一、使物体带电的方法 小结： 静电感应：把带电体靠近导体时，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。 原因：带电体对导体内部自由电子的吸引或排斥。 规律：近端带异种电荷，远端带同种电荷。（近异、远同） 感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。 本质：电荷从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量不变。 2、感应起电 一、使物体带电的方法 （1）演示实验 （2）本质：电荷从一个物体转移到另一个物体，电荷的总量不变 3、接触带电 一、使物体带电的方法 3、接触起电 把带电体与中性导体接触，可以使中性导体带电的过程，叫做接触起电． 一、使物体带电的方法 验电器与静电计的区别与联系 验电器 静电计 图示 判断物体是否带电以及所带电荷的电性 粗略的测量电势差的多少 4、三种使物体带电方法的比较 使物体带电的方法 本质 电荷的 总量 起电的共性本质 1 摩擦起电 电荷从一个物体转移到另一个物体 不变 2 感应起电 电荷从物体的一部分转移到另一部分 不变 3 接触带电 电荷从一个物体转移到另一个物体 不变 一、使物体带电的方法 无论是哪种起电方法， 其本质都是电荷发 生转移，而电荷的总量保持不变，起电并不是创造了电荷,也没有电荷消失。 电荷既不会创生，也不会消灭，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变。 就电荷守恒定律思考下面三个问题： 1、电中性物体中有无电荷存在？ 2、所谓“电荷的中和”是不是正、负电荷一起消失了？ 3、对于“电荷的总量保持不变”中“电荷的总量”你是怎么理解的？ 二、电荷守恒定律 12 现代科学早已把物质结构的秘密揭开：物质都是由分子组成．而分子由原子组成，原子是由一个带正电的原子核和一定数目的绕核运动的带负电的电子组成．原子核所带正电量的总数与核外所有电子的负电量总数是相等的，且正电荷、负电荷分布的中心（常称电荷中心）重合．因而，在通常情况下，整个原子呈电中性（所谓不带电）．当原子因某种原因（如摩擦、受热、化学变化等），而失去一个或几个电子时，原子就显为“带正电”，获得额外电子时，就显为“带负电”．所以，实质上物体的带电过程就是电子的得失过程．比如用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，实质上就是由于两者摩擦，组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上，使玻璃棒失去电子带正电，而丝绸得到电子带负电． 回答： 1、电中性物体中是有电荷存有的，只是电荷的代数和为0； 2、“电荷的中和”是指电荷的种类和数量达到等量，异号，这时正、负电荷的代数和为零。 3、“电荷的总量”是指电荷的代数和。 问题： 近代物理实验发现了这样的一个事实：一个高能光子可以产生一个正电子（+e）和一个（-e）电子；一对正、负电子可同时湮没，转化为光子，这个实验事实是不是说电荷可以创生或消灭？ 二、电荷守恒定律 13 现代科学早已把物质结构的秘密揭开：物质都是由分子组成．而分子由原子组成，原子是由一个带正电的原子核和一定数目的绕核运动的带负电的电子组成．原子核所带正电量的总数与核外所有电子的负电量总数是相等的，且正电荷、负电荷分布的中心（常称电荷中心）重合．因而，在通常情况下，整个原子呈电中性（所谓不带电）．当原子因某种原因（如摩擦、受热、化学变化等），而失去一个或几个电子时，原子就显为“带正电”，获得额外电子时，就显为“带负电”．所以