9.1 电荷（备课件）-2022-2023学年高一物理同步备课配套课件+练习（人教版2019必修第三册）

9.1电荷 第九章 静电场及其应用 16世纪，英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念。 公元前600年左右，希腊人发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。 美国科学家富兰克林提出了正负电荷的概念。 新课导入 0 + _ 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 正电荷：被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷，用“+”表示。 负电荷：被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷，用“-”表示。 1.两种电荷 电荷 1 （举例： C) （举例： C ) 说明：比较带电的多少,比较其电荷量的绝对值; 电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质。 2.电荷量：电荷的多少，简称电量。符号：Q或q 单位：库仑（C） 正电荷用正数表示 负电荷用负数表示 电荷 1 当两种物质组成的物体相互摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子而带正电。 物体带电的过程实际上就是得失电子的过程 摩擦起电 起电方式 2 这张图描述的是铜导线中铜原子的简化模型，图中显示的是在原子核外电子云中的一个电子，这个电子可以轻易地在原子之间转移，图中的虚线代表其中一个带电子自运动的轨迹。 上图展示的是铜导线的一个横截面，这能帮助你更好地理解电子是如何在导体中移动的，这张图描绘的是铜原子的最简化图，而且每个原子只画了一个电子，这个电子可以在原子之间自由移动。假设电子从A原子移动到B原子，A原子会立刻从其他原子那里吸引一个电子来填补移走的电子的空缺。电子通常是在原子之间随意漂移，但不会离开最初的原子周围一定的范围。 5 实验1：用塑料梳子，在头发上摩擦几下，离开头发，再逐渐靠近头发或纸屑，发现头发纸屑被吸引起来，这说明说明问题？ 摩擦过的梳子能吸引纸屑，说明了梳子带电 小窗口播放 起电方式 2 1.摩擦起电 实验2：用橡胶棒摩擦毛皮，然后把橡胶棒移到小纸屑上，发现小纸屑被吸引到橡胶棒上。玻璃棒摩擦丝绸同理。 起电方式 2 摩擦起电的实质：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，于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。 起电方式 2 8 金属模型 金属导电的原因：金属中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移动，这种电子叫做自由电子。失去自由电子的原子便成为带正电的离子，它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，自由电子穿梭其中，使金属成为导体。 起电方式 2 用带电导体与不带电导体接触或两个带相反电荷但所带电荷量不同的导体相接触，都可以使物体带电。 接触起电本质：电荷从一个物体转移到另一个物体。 自由电子 起电方式 2 2.接触起电 10 接触后再分开 +Q + Q + Q 接触后再分开 +Q1 + ) +Q2 + ) 接触后再分开 +Q1 -Q2 真空中两个完全相同的带电小球相接触，在电荷转移的过程中，电荷分配规律： 正负电荷中和后再平分 起电方式 2 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远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电（electrostatic induction）。 起电方式 2 3.感应起电 起电方式 2 想一想：若把导体A和B分开，然后移开带电体C，金属箔有什么变化？ 再让导体A和B接触，金属箔又有什么变化？ 起电方式 2 想一想：在感应起电状态中，若用手接触B端，金属箔有什么变化？ 若用手接触A端，金属箔有什么变化？ 感应起电本质：在带电体的电荷的作用下，导体上的正负电荷重新分布，使电荷从导体的一部分转移到另一部分。 起电方式 2 验电器（静电计） 原理：同种电荷互相排斥 结构：金属球、金属杆、金属箔等 验电器 静电计 电荷的检验 3 16 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，电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律（law of conservation of charge）。 电荷转移 一个物体 另一个物体 共同点: 三种起电方式起电的本质都不是创造电荷,而是使物体中的电荷发生转移 感应起电: 物体的一部分 另一个部分 摩擦起电: 电荷守恒定律更普遍的表述： 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。 电荷守恒定律 3 任何带电物体所带电荷量是最小电荷量的整数倍。我们称这个最小电荷量为元电荷（elementary charge），用e表示。 密立根 Mil