9.1 电荷 课件4-2023-2024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 第一节 电荷 电荷 01 物质的微观结构 02 起电的三种方式 03 电荷守恒定律 04 元电荷 05 電 电 古人云：电，阴阳激耀，从雨从申 新课导入 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？ 电 荷 PART 01 泰勒斯与琥珀 电荷的发现 公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体。 公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一词。 电荷亦称电，是实物的一种性质。人们对电的认识最初来自摩擦起电现象和自然界的雷电现象。例如，在公元3世纪，我国晋朝张华的《博物志》中就有记载：“今人梳头，解着衣，有随梳解结，有光者，亦有咤声。”这是世界上关于摩擦起电引起闪光和噼啪之声的较早记载。 公元前600年左右，希腊人发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。 我国学者王充《论衡》中写下“顿牟掇芥”指的用玳瑁的壳吸引轻小物体。 dùn móu duō gài 16世纪英国科学家吉尔伯特创造了英语中的“electricity”（电）这个词。 电荷的发现 美国科学家富兰克林发现雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷。 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。 自然界中只存在正、负两种电荷 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 电荷的种类 思考：你有办法得到正电荷和负电荷吗？ 电荷有大小多少之分吗？ 如何表示电荷的大小呢？ 电荷量 思考与讨论 1.电荷的多少叫电荷量,用Q或q表示； 3.正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。正负不代表大小，只表示电性。 2.国际单位：库仑，简称库，符号：C 电荷量 4.历史资料：1881年第1届电学大会确定库仑（C）为电荷量的国际单位，定义为1A恒定电流在1s时间间隔内所传送的电荷量为1C. 电荷量 物体为什么会带电呢？ 物质的微观结构 PART 02 二、物质的微观结构 原子 原子核 核外电子 质子 中子 （正电） （不带电） （中性） （负电） （正电） 原子的组成 二、物质的微观结构 原子核一般是很稳定的。离原子核较远的电子容易受外界的作用而脱离原子 实质：电子的得与失 物体带电原因 1.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）; 2.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。 3.金属导电原因 金属中有自由电子，自由电子可自由穿梭。 金属的微观结构 了解了原子的组成、物体带电原因以及金属的微观结构，你知道人们可以通过哪些方式让物体带电吗？ 思考与讨论 起电的三种方式 PART 03 摩擦起电 不同物体对电子的束缚能力不同。摩擦过程中，（对电子的束缚能力强的）物体得到电子带负电，（对电子的束缚能力弱的）物体失去电子带正电。 + - + - + - + - + - + - + - + - 感应起电 实验: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，贴在下部的金属箔是闭合的。利用上面介绍的金属结构的模型，解释看到的现象。 (1)把带正电的球C移近导体A金属箔有什么变化？ (2)先把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？ (3)再让A和B接触，又会看到什么现象？ C移近导体A，两侧金属箔片都张开； 金属箔片仍张开，但张角变小； A、B接触，金属箔片都闭合。 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。这种现象叫做静电感应。 利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。 感应起电并没有产生新的电荷，而是在带电体的作用下，导体上的电荷从导体的一部分转移到了另一部分。 接触后 再分开 接触后 再分开 把带电体与中性导体接触，使中性导体带电的过程，叫做接触起电。 结论：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。 接触起电 （遵循 先中和 再均分） 验电器和静电计 作用： ①检验物体是否带电 ②粗略判断物体带电的多少 原理：同种电荷互相排斥 结构：金属球、金属杆、金属箔等 验电器和静电计 三种起电方式比较 乙 摩擦起电 接触起电 感应起电 三种起电方式比较 对比以上三种起电方式我们发现，无论是摩擦起电还是感应起电都没有创造电荷，只是电荷的分布发生了变化。 追寻守恒量是物理