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

1.电荷 第九章.静电场及其应用 （electric charge） 浙江省舟山中学 物理洪 1 479 974 复习与回顾 自然界存在几种电荷？ 哪几种电荷？ 电荷类别怎么规定？ 谁规定？ 电荷之间的作用规律是怎样的？ 两种 正电荷、负电荷 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 富兰克林 同种电荷相互排斥， 异种电荷相互吸引 怎样判断一个物体是否带有电荷？ 吸引轻小物体或验电器 怎样使物体带上电荷？ 2 思考与讨论 摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？ 当两种物质组成的物体相互摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子而带正电。 物体带电的过程实际上就是得失电子的过程 举例： 3 摩擦起电 物体A 物体B 相互摩擦 电子移动方向 带正电 带负电 物体A对外层电子束缚能力弱 物体B对外层电子束缚能力强 强弱是相对的 相互吸引 还有其它方式使物体带电吗？ 4 接触起电 接触起电本质：电荷从一个物体转移到另一个物体。 金属的微观结构模型 用带电体接触不带电的物体，使不带电的物体带电。 两个完全相同的金属球，接触后净电荷平分 （即两球带有等量的同种电荷） 还有其它方式使物体带电吗？ 金 属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子（free electron）。失去 自由电子的原子便成为带正电的离子（ion），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附近振动而不移动，只有自由电子穿梭其中 5 观察与思考 6 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，导体中的自由电荷便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。这种现象叫作静电感应。 利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电 感应起电本质：电荷从导体的一部分转移到另一部分。 7 思考与讨论 若手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开带电体C，金属箔有什么变化？ 再让导体A和B接触，金属箔又有什么变化？ 举例： 8 思考与讨论 在感应起电状态中，若用手接触B端，金属箔有什么变化？ 若用手接触A端，金属箔有什么变化？ 感应起电本质：在带电体的电荷的作用下，导体上的正负电荷重新分布，使电荷从导体的一部分转移到另一部分。 举例： 9 思考与讨论 摩擦起电、接触起电、感应起电都能使物体带电，是因为创造了电荷吗？还是其他原因？ 三种起电方式的实质：电荷的转移。 在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 举例： 10 电荷守恒定律 大量实验事实表明，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；在转移的过程中，电荷的总量保持不变。这个结论叫作电荷守恒定律 。 近代物理实验发现，在一定条件下，带电粒子可以产生和湮没。 一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子； 一对正、负电子可以同时湮没，转化为光子。 电荷的代数和仍然不变 电荷守恒定律是物理学中守恒思想的又一具体体现。湮没yān mò 11 电荷守恒定律 大量实验事实表明，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；在转移的过程中，电荷的总量保持不变。这个结论叫作电荷守恒定律 。 电荷守恒定律更普遍的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。 电荷守恒定律是自然界重要的基本规律之一。 带电量的多少用什么表示？ 电荷守恒定律是物理学中守恒思想的又一具体体现。 12 电荷量 电荷量（Q或q表示）：电荷的多少叫电荷量。 国际单位：库仑,简称库，符号是C 正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。 1 A恒定电流在1 s时间间隔内所传送的电荷量为1 C。 即：1C=1A·s 结合前面所学，思考一下最小的电荷量是多少？ 能量及其守恒的思想，在伽利略的实验中已经显现出来了。 13 元电荷 最小的电荷量叫元电荷，用e表示。 现在公认的元电荷e的值为： e＝1.602 176 634×10-19 C 电子的电荷量：－1.60×10-19 C 质子的电荷量： 1.60×10-19 C 计算时取 e=1.60×10-19 C 所有带电体的电荷量(q)都是e的整数倍:q=ne nZ 电荷量是不能连续变化的物理量。 14 比荷 比荷：带电体的电荷量 q 与质量 m 之比 即：比荷= 电子的比荷为 电子的质量：me=