9.1电荷-2022-2023学年高二物理精品课件（2019人教版必修第三册）

9.1电 荷 第九章 静电场及其应用 晓峰物理 摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？ 情景引入 一、电荷 “电” 的来历 16世纪，英王御医吉尔伯特根据琥珀的希腊文创造了英文中的“电”（electricity）这个单词。 公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一词 1752年，美国科学家富兰克林的风筝实验 雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷。 一、电荷 电荷量Q 比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多。尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的” ＋“－”号代表电荷的种类(电性)，与数学中的正负号的含义不同。 定义：电荷的多少叫作电荷量，用Q或q来表示。 单位：它的单位是库仑，简称库，符号是C。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。 ①被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷，用” +“表示。 ②被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷命名为负电荷，用” - “表示。 一、电荷 电荷的来源 质子 中子 核外电子 原子核 1、物质的原子结构 每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为电中性。 质子（正电） 中子（不带电） 原子 （中性） 原子核 （正电） 核外电子 （负电） 离原子核较远的核外电子容易受到外界的作用而脱离原子。 质子和中子之间有强相互作用核力的作用。一般情况下很难分开. 一、电荷 ①金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子。 ②失去自由电子的原子便成为带正电的离子。 如图所示：每个正离子都排列在金属内部，它们都在自己的平衡位置附近振动而不移动，只有自由电子穿梭其中这就使金属成为导体。 注意：绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷。 2、金属的微观结构模型 电荷的来源 金属的微观结构模型 【例题1】(多选)关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　) A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子 B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷 C.摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的 D.丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电 解析： 摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移．若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电．若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电．使物体带电并不是创造出电荷． BD 典例解析 观察静电感应现象 一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的。 主要实验器材: 实 验 观察静电感应现象 1、手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C 移近导体A，金属箔有什么变化？ 实验步骤: 实 验 观察静电感应现象 2、手持绝缘柱把导体A 和B 分开，然后移开C，金属箔又有什么变化？ 实验步骤: 实 验 观察静电感应现象 3、再让导体A 和B 接触，又会看到什么现象？ 实验步骤: 实 验 二、静电感应 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种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。这种现象叫作静电感应。 利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。 【例题2】如图所示，不带电导体B在靠近带正电的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则下列说法正确的是(　　) A.若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带负电 B.若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电 C.若用导线将P端接地，然后断开，再取走A，则导体B将不带电 D.若用导线将P端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电 解析： A 当导体B靠近带正电的导体A后，由于静电感应，靠近A的P端感应出负电荷，而远离A的Q端感应出等量的正电荷，此时无论哪一端接地，导体B与大地成为一个新的大导体，这时大地变成了这个新导体的远端，而P端仍然是近端，故负电荷仍然留在P端，而Q端原来感应出的正电荷被从大地流来的负电荷中和了，当断开导线再取走A后，P端的负电荷就留在导体B上，所以导体B带负电，选项A正确． 典例解析 验电器 两片金属箔 绝缘塞 金属杆 金属帽 金属指针 金属外壳 接线柱 静电计 做一做 【例题3】(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15 C，丙物体带电量为8×10－16 C．则对