9.1 电荷 课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

§9.1 电荷 人教版（2019）普通高中物理教科书必修第三册 考点分布 知道两种电荷及其相互作用的特性 知道使物体带电的三种方式及带电的本质，能运用静电感应解释相应现象 理解电荷守恒定律 知道电荷量、元电荷、比荷等概念 考点一：电荷 正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 物体带电的实质——得失电子 质子和中子依靠巨大的核力结合成原子核，核外电子受到原子核的引力束缚而绕核运动。 距离原子核远近不同的电子受到的束缚力大小不同，通常距离原子核较远的电子受到的束缚力较小，容易受到外界的作用而脱离原子 原子 原子核 质子：带正电 中子：不带电 核外电子 带负电 考点二：三种起电方式 1. 摩擦起电：由于相互摩擦的物体间电子的转移而使物体分别带上等量异种电荷，这种方式称为摩擦起电。 产生及条件：两种不同绝缘体摩擦时 结果：两个物体带上等量异种电荷 原因：不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同而发生电子转移 2. 感应起电：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。 产生及条件：导体靠近带电体 结果：导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同” 原因：导体中的自由电子受到带正电物体吸引而靠近带电体 题型拓展——静电感应中的导体接地（用手触摸）问题 图1：当带正电的物体靠近不带电的导体时，如果导体不接地，由于静电感应，靠近C的A带负电，远离C的B带正电。 图2：如果B端接地，导体A、B和大地组成一个大的导体，这时近端为A，远端为大地，A端带负电，B端由于大地中的电子流入B中和了B端的正电荷，使B端不带电。 图3：如果A端接地，导体A、B和大地组成一个大的导体，这时近端为A，远端仍为大地，A端带负电，B端由于大地中的电子流入B中和了B端的正电荷，使B端不带电。 3. 接触起电：一个物体带电时，由于同种电荷之间会相互排斥，当接触另一个导体时，电荷会转移到这个导体上，使这个导体也带电。 产生及条件：带电体和导体接触时 结果：导体带上和带电体相同电性的电荷 原因：同种电荷之间相互排斥 +2Q +Q +Q +Q -3Q -Q -Q 电荷量分配：两个完全相同的导体球相互接触后电荷量平分 例如：让两个完全相同的金属球接触，接触后的电荷量重新分配 先中和，后平分 知识深化 1. 同一物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体所带的电荷种类可能不同，因此不要认为摩擦过的玻璃棒总带正电。 2. 相互摩擦的两个物体中转移的不可能是正电荷，只能是负电荷（电子），带正电荷的物体一定失去了电子，带负电荷的物体一定得到了电子。 3. 中性是对外不显电性，表现为不带电的状态；中和是电荷转移的过程。 考点三：电荷守恒定律 不论哪种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷，本质上都是电荷发生了转移，也就是物体所带电荷的重新分配 电荷守恒定律的两种表述： （1）大量实验事实证明，电荷既不会创生，也不会消灭，它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；在转移过程中，电荷的总量保持不变。 （2）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的。 电荷守恒定律的理解 电荷守恒定律是自然界中重要的基本定律之一； 两个物体之间或物体的两部分之间能够发生转移的是电子； 起电过程的实质是物体中正、负电荷的分离或电子的转移； 在分离、转移、结合等过程中，电荷的总量保持不变； 考点四：电荷量、元电荷和比荷 电荷量 电荷的多少叫作电荷量，用Q或者q表示，在国际单位制中，它的单位是库伦，简称：库（C）。电荷有正负之分，正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负 元电荷 在各种带电微粒中，电子所带的电荷量是最小的电荷量，人们把一个电子或一个质子所带的电荷量叫做元电荷，其值取 比荷 电荷量与质量的比值 易错提示 元电荷是单位，不是物质。电子和质子不是元电荷 元电荷没有正负之分 元电荷的数值最早是由美国科学密立根用实验测得的 所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，也就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。 1. （多选）悬挂在丝线下的两轻质小球，由于发生相互作用，可能相互靠近，如图甲所示，也可能相互远离，如图乙所示，则（ ）． 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球带电 D.乙图中只有一个球带电 BC 2. 如图所示，原来不带电的金属导体，在其两端下面都悬挂着金属箔，若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的右端，下列说法中正确的是（ ）. A.只有右端的金属箔张开，且右端带正电 B.两端的金属