9.1 电荷 讲义-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

必修三第十章静电场及其应用 第一节电荷 一、任务： 任务1、探究摩擦起电的特征和本质。 任务2、观察感应起电现象并加以解释。 任务3、探究三种起电方式的本质及电荷守恒定律。 2、 引入新课： 基于情境，提出问题 情境1:演示静电感应起电机起电实验 演示实验导观察验现象并用手触小球描述触碰后的感觉.装置如图问题1:小球是否带上了电? 追问:有哪些方式可以使物体带上电? 情境2:教师明确本节课核心主题:起电的三种方式。 问题2:三种起电过程的本质是什么?存在什么规律? 针对这一问题考可以这问题拆解为哪些小问题或小任务加以解学生还可能提出的问题: 电荷只有两种吗?为什有的体容易带电的体很难带呢?在微上的造有何起电的本质是什么?电荷的正负如何确定?电荷的多少如何描述?如何知道电子和质子的带电荷在生活中有什么实际的应用?等等。对学生提出的问题进行分类:·摩擦起电的特点(定性研究)。·感应起电的特点(定性研究)。·电荷守恒的内容和意义。 电荷多少的描述及微观特征。 交流讨论后，制订研究计划，总结得出本节课的任务; 任务1.探究摩擦起电的特征和本质 任务2.观察感应起电现象并加以解释 任务3.探究三种起电方式的本质及电荷守恒定律 任务4.认识电荷量的微观量子化特征 情境3:从三种起电的本质来看,都是电子的转移，电荷的电荷量变化存在着一些特点。问题3:电荷的电荷量总是以一确定的量为单元，这个确定的单元电荷量应当是什么? 物体失去一个电子.带一个单位的电荷量.失去两个电子,带两个单位的电荷量。所以，这个确定的电荷量应当是电子电荷量的大小。 科学研究发现:电子带有最小的负电荷量，质子带有等量的最小正电荷量，人们把这个最小的电荷作元电荷用e表示，元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，电荷量e=1.60x10-19c 追问:物体带电的本质是电子的转移和得失，这表明物体带电荷量有何特征?电荷量是不能连化的物理量，只能是元电荷电荷量e的整数倍。电荷是物质的固有属性，不管带电体是否带电，物质都有电荷;电荷有正电荷和负电荷，电荷既不能被创造，也不能被消灭，任何带电体的电荷量只能取分不连续的值-量子特征电荷量遵循量子变化规律。只是基本电荷e太小，以至于宏观物体所带电变化的不连续性不易被觉察。 电子的电荷量与电子的质量之比，叫作电子的比荷(specific charge)。比荷也是一个重要的物理 3、 教学过程： 一、电荷： 1. 两种电荷 负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。 正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。 2. 作用规律:同种电荷相互排斥:异种电荷相互吸引。 2、 三种起电方式： 1、 摩擦起电:由于摩擦带电。 实质：电子的得失。失去电子的物体带正电 得到电子的物体带负电 2、 接触起电：电子从一个物体转移到另一个物体。 实质：电子的转移 两个完合相同的金属球 接触后再分开若同种电荷，二者将所带电荷总量平分 若异种电荷，中和后，剩下的电荷量平分 3、静电感应:当一个带电任靠近导保时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的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等量同号电荷 实质:电荷从物体的一部分转移到另一部分(近异远同) 4.电荷守恒定律 电荷既不会创生，也不会消灭，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;在转移的过程中，电荷的总量不变。 三、电荷量： 1、定义：电荷的多少。符号：Q 单位：C 库仑 2、元电荷:最小的电荷量。e=1.60x10-19C 注意:①电荷量是不能连续变化的物理量。 ②元电荷是电荷量，不是实物粒子。 ③所有物体带的电荷量是元电荷的整数倍。 ④元电荷最早是由密立根测定的。 6.电子的比荷:是电荷量与质量的比值。 三、练习： 1、(多选)如图所示,挂在绝缘细线下的轻质小球,由于电荷间的相互作用而靠近或远离,所以 (　BC　) A.甲图中两球一定带异种电荷 B.乙图中两球一定带同种电荷 C.甲图中两球至少有一个带电 D.乙图中两球只有一个带电 2、如图所示,把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷。以下关于使导体带电的说法中正确的是 (　AD　) A.如果用手摸一下导体的B端,B端自由电子将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电 B.如果用手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电 C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电 D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电 3、(多选)有A、B、C三个完全相同的金属球对地绝