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

第九章 静电场及其应用 1.电荷 问题 摩擦可以使物体带电。与头发摩擦过的梳子能够吸引纸屑。为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？ 历史回顾 公元前600年左右，希腊人发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象； 16世纪，英王御医吉尔伯特提出了电荷的概念； 18世纪，美国科学家富兰克林提出了正负电荷的概念； …… 【做一做】塑料笔杆摩擦头皮，能否吸起小纸屑 3 1、自然界中有两种电荷（富兰克林命名） （1）正电荷： 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2）负电荷： 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 （3）电荷性质： 同种电荷相互排斥， 异种电荷相互吸引 一、电荷 2. 电荷量──电荷的多少叫做电荷量。 符号：Q 或q 单位：库仑 符号：C 性质：标量 正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值，正负不表示大小 原子核 核外电子 质子 中子 （中性） （负电） （正电） 离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子 3.物质的微观结构 原子 – – – – – – – – – – – – + – – – – – – – – – + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 摩擦起电 自由电子和离子： 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活动，这种电子叫自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，称为正离子；得到电子的原子便成为带负电的离子，称为负离子。 取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。 手握绝缘棒，把一带正电荷的带电体C移近导体A，金属箔有什么变化？ 这时手持绝缘柱把导体 A 和 B 分开，然后移开C，金属箔又有什么变化? 再让导体 A 和 B 接触，又会看到什么现象? 实验 实验：观察静电感应现象 小窗口播放 一个带电体靠近导体时，导体近端带上异性电，远端带上（等量）同性电。 A B B A 先分开AB再拿走带电体，AB分别带上等量异性电荷。 2.感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电。 规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷 1.静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应． 二、静电感应 静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。 静电计的外壳一定是金属的，金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容器，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。 验电器与静电计 + + + + + + + - - - - + + 思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开？解释看到的现象。 近异 远同 小窗口播放 3、接触带电 接触后 再分开 +Q +Q 接触后 再分开 +Q -3Q -Q -Q 电荷从一个物体转移到另一个物体 两个完全相同的带电导体，接触后再分开，二者将原来所带电量的总和平均分配 　 Q 　 Q 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。 三种起电方式的比较 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 2 接触带电 3 感应起电 不变 不变 不变 电荷从一个物体转移到另一个物体 电荷从一个物体转移到另一个物体 电荷从物体的一部分转移到另一部分 问题： 1.电荷的相互增强、减弱和中和现象，是否是电荷消失? 2.物体显中性，是否是物体中没有电荷? 3.各种起电过程是否是创造了电荷? 表述一：电荷既不能创造,也不能消灭,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，系统的电荷总数保持不变. 表述二：一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。 思考：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？ 三、电荷守恒定律 1．元电荷： （１）电子所带的电荷是最小电荷量，人们把这个 最小电荷量叫做元电荷，用e表示，e=1.60 ×10-19C， 由美国的密立根通过油滴实验测得。 （２）对元电荷的理解： a.电荷量不能连续变化,因为最小的电荷量为e=1.60 ×10-19C ,所有带电体的电荷量均为e的