1.1 电荷及其守恒定律 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版选修3-1

1.1 电荷及其守恒定律 知识回顾 1.自然界中存在哪几种电荷？ 正电荷，负电荷 2.何为正电荷？何为负电荷？ 3.电荷间的相互作用是怎样的？ 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电； 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。 同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引。 一、物质的微观结构 1.原子的构成 原子 原子核 核外电子 质子 中子 （正电） （不带电） （中性） （负电） （正电） 核外电子: 离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子 。 由于质子对电子的吸引力作用，电子被维系在原子核附近。 2.物体带电与不带电的实质 ⑴物体不带电：是指物体内正、负电荷数相等，对外不显带电的特性。 ⑵物体带电：是指物体内的正、负电荷数不相等。 物体带正电：意味着物体内的正电荷数多于负电荷数； 物体带负电：意味着物体内的负电荷数多于正电荷数。 ⑶任何物体内部都存在大量的正负电荷，所以任何一个带电体内，都不可能只存在单一的一种带电粒子（质子或电子） 二、使物体带电的方法 1.摩擦起电 不同物质的原子核对外层电子的束缚能力不同。当两种不同的物质（一般都是绝缘体）相互摩擦时，其中对电子束缚能力弱的物质将失去电子，对电子束缚能力强的物质将得到电子。失去电子的物体将带正电，得到电子的物体将带负电。这种现象叫摩擦起电。 ⑴摩擦起电的实质是电子的转移。 内容： 特点： ⑵相互摩擦的两个物体一定会带上等量的异种电荷。 2.感应起电： ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － ＋ 由于同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引的缘故,靠近带电体端感应出异种电荷，远离带电体端感应出等量的同种电荷。 把一个带电的物体靠近一个不带电的绝缘导体时，导体两端将带上等量异种电荷的现象，叫做静电感应． 静电感应的规律： ⑴静电感应： 内容： ⑵感应起电： + + - + 利用静电感应规律使物体带电的过程，叫做感应起电． 两种情况： 情况一：使一个绝缘导体带电。 + 情况二：使两个绝缘导体带等量异种电荷。 注意： 感应起电中，被感应带电的物体必须是绝缘导体。在感应起电的过程中，是通过电子的转移，使物体带电的。 3.接触起电： 带电导体与不带电导体接触后，最终两导体上电荷的多少与两导体的大小和形状有关。只有两个完全相同的导体接触后，电荷才平均分配。 在接触起电的过程中，被接触而带电的物体必须是绝缘导体，接触起电也是通过电子的转移，使物体带电的。 将带电的物体与不带电的绝缘导体接触后，带电体上的一部分电荷转移到不带电的导体上，使原来不带电的导体带上电荷的过程。 电荷分配规律： 说明： 内容： 4.验电器 ⑴用来检验物体是否带电及带电的正、负的仪器叫验电器。 ⑵验电器的构造： 注意：验电器的外壳可以是绝缘材料，也可以是金属导体。金属杆必须与外壳绝缘。 ⑶原理： ①检验是否带电： 验电器不带电时，金属箔由于重力作用，两金箔并拢。当把带电体靠近验电器的金属球（或与金属球接触）时，两金箔上会带上同种电荷，由于同种电荷互相排斥，两金箔在排斥力作用下分开，且电量越多，夹角越大。 ②检验电性： 先使验电器带上电荷（电性已知），然后把电性未知带电体靠近验电器，观察金箔夹角的变化。若夹角逐渐增大，说明带电体所带的电荷与验电器上的电荷是 ____电荷；若夹角减小或先减小后增大，说明带电体所带的电荷与验电器所带电荷是______电荷。 同种 异种 例1：有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则 ：（ ） A．B、C球均带负电 B．B球带负电，C球带正电 C．B、C球中必有一个带负电，另一个不带电 D．B、C球都不带电 C 例2、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 【例3】如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A、B分开，再将C移走．关于A、B的带电情况，下列判断正确的是 (　　) A．A带正电，B带负电 B．A带负电，B带正电 C．A、B均不带电 D．A、B均带正电 四、电荷守恒定律 1.内容： 表述一：在任意过程中，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。 2.电荷量及单位 ⑴电荷量：电荷的多少叫电荷量。 符号：Q或q 单位：库仑 符号：C 如：Q1=3×10