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

9.1 电荷 牛顿曾说：“我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩，不时地寻找比较光滑的卵石或比较漂亮的贝壳，以此为乐。而我面前，则是一片尚待发现的真理的大海。”是的，牛顿并没有发现值得我们知道的每一样东西，其中包括电现象和磁现象…… 其实，人类研究电现象和磁现象的历史比起研究力学的历史要更加丰富多彩，电和磁的世界也比机械运动的世界更加错综复杂。 从这章开始，我们将进入更有趣的电和磁的世界。 一、电荷 1.两种电荷：自然界只存在两种电荷，正电荷与负电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引。 （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。 2.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变成离子，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，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。 金属原子 离　　子 自由电子 原子 原子核 电　子 质子 中子 a.为什么橡胶棒在摩擦之前不带电，是不是因为橡胶棒里没有电荷？ b.为什么橡胶棒在摩擦之后带电，是不是摩擦创造了电荷？ 3.起电方式： (1).摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，一些束缚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。摩擦起电的实质是电荷的转移。 玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电。 橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电。 (2).感应起电：让带电体靠近不带电的导体，由于电荷间的吸引与排斥，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。利用静电感应使物体带电，叫做感应起电。 a.取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在它们下面的金属箔是闭合的。说明：A、B不带电。 b.现在把带正电荷的球C移近导体A,可以看到A、B上的金属箔都张开了。说明：A、B带电，导体中的自由电子趋向带电体。 + - - + c.如果先把A、B分开，然后移去C，可以看到A、B上的金属箔仍然张开。说明： A、B仍然带电。 d.如果再让A、B接触，A、B上的金属箔全都闭合。说明： A、B不带电。 （3）、接触带电 接触后 再分开 +Q +Q 接触后 再分开 +Q -3Q -Q -Q 本质：电荷从一个物体转移到另一个物体 两个完全相同的导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配。 　Ｑ 　Ｑ 电荷中和现象及电荷均分原理： （1）两个相同的金属导体接触后，电荷要重新平均分配，这种现象叫做电荷均分原理。 （2）带等量异种电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。 4.验电器： - + + + - - 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。 例：手拿不带电的金属棒靠近带正电的验电器，那么验电器金属箔张开的角度（ ） A.因为金属棒本来不带电 所以张角不变； B.因为金属棒即使有感应电荷也要通过人体导入地球上，所以张角不变； C.因为金属棒上感应电荷是等量异号电荷，对验电器的作用抵消，所以张角不变； D.略有减少，因为金属棒感应有负电荷。 D 二、电荷守恒定律 表述一： 电荷既不能创生,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。 三、元电荷 1.电荷量：电荷的多少，简称电量。单位:库仑(C) 比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值,电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质。 2.元电荷：一个电子所带电量为元电荷。 所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍，高中阶段，我们认为最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子所带的电荷量与之相等，但符号相反。 3.比荷：电子电荷量e与电子的质量me之比，叫电子的比荷。 例：把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是 （ ） 　A．带有等量异种电荷 B．带有等量同种电荷 C．带有不等量异种电荷 D．一个带电，另一个不带电 BCD $