9.1 电荷 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.1电荷 第九章 静电场及其应用 1 目录 01-电荷 02-静电感应 03-电荷守恒定律 04-元电荷 2 01 电荷 电荷 观察思考：生活中的有趣现象，并尝试用初中的物理知识解答 4 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的现象 电荷 公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中写下“顿牟掇芥”一词 公元16世纪，英国科学家吉尔吉伯特创造了electricity英文单词 公元18世纪，美国科学家富兰克林通过风筝实验，证明了雷电的性质和摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了“正负电荷” 5 电荷量 电荷 1、符号用Q/q表示，正负号代表电荷的正负，绝对值代表电荷量的多少 2、国际单位：库仑，简称库，符号C； 1881年，第一届国际电学大会规定：1A大小的电流流过1s时间间隔的电荷量即为1C 6 物质微观结构 电荷 物质由原子组成，原子可分为：核外电子、原子核，其中原子核分为质子和中子；质子带正电，电子带负电，整体对外呈电中性 7 正负电性的原因 电荷 1、最外层的电子由于受到原子核束缚力的强弱不同，有的受到外界作用，容易失去；例如摩擦起电。 金属中的最外层原子比较容易脱离原子核的束缚，在金属中自由运动，我们称之为自由电子，而失去电子的原子被称为带正电的离子。 2、带电体之间的规律：同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引 8 02 静电感应 使物体带电的方式 静电感应 本质：得失电子，发生电子的转移，从而显示电性 摩擦起电：通过物体间的相互作用，导致外层电子发生转移，从而使得物体显示不同的电性 特点：摩擦后的两个物体带电量大小相等，电性相反的电荷 10 使物体带电的方式 静电感应 本质：本质：得失电子，发生电子的转移，从而显示电性 接触起电：带电体和导体接触时，两者之间发生电荷转移，分开后，最终使得导体与带电体电性相同。 特点：分开后两者电性、电荷量均相同 11 使物体带电的方式 静电感应 本质：本质：得失电子，发生电子的转移，从而显示电性 静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互作用力，导体中的自由电荷会远离或者靠近带电体，靠近带电体的一端带异种电荷，另一端带同种电荷。利用这种方法使导体带电的方式，称为感应起电。 特点：近异远同，大小相等 ➕ ➖ ➕ ➕ ➕ ➕ ➕ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ A B ➕ ➖ ➕ ➕ ➕ ➕ ➕ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ A B ➕ C ➕ ➖ ➕ ➕ ➕ ➕ ➕ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ A B ➕ C 12 验证物体是否带电的方法和工具 静电感应 13 验电器：一种检测物体是否带电以及粗略估计带电量大小的仪器，典型构造如下图所示。 验电器 静电感应 工作原理：当被检验物体接触验电器顶端的导体时，自身所带的电荷会传到玻璃钟罩内的箔片上。由于同种电荷相互排斥，箔片将自动分开，张成一定角度。根据两箔片张成角度的大小可估计物体带电量的大小。 14 例题精讲 静电感应 1、多选.如图所示是一个带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则( ) A、金属球A一定带正电 B、金属球A可能不带电 C、金属球A一定带负电 D、金属球A可能带负电 BD 15 例题精讲 静电感应 2、多选.将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图所示．下列几种方法中能使两球都带电的是( ) A．先把两球分开，再移走棒 B．先移走棒，再把两球分开 C．先将棒接触一下其中一球，再把两球分开 D．棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电 AC 16 03 电荷守恒定律 电荷守恒定律 电荷守恒定律 旧的表达：电荷既不会创生也不会消灭，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。 新的表达：一个与没有与外界交换电荷的系统，电荷的代数和保持不变。 18 电荷守恒定律 电荷守恒定律 以下两导体接触后，再分离，请根据电荷守恒定律判断分离后的两物体的电性 ➕ ➖ ➕ ➕ ➕ ➕ ➕ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ A B ➕ ➖ ➕ ➕ ➕ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ A B A B ➖ ➖ A B ➕ ➕ ➕ ➕ ➕ ➕ A B ➕ ➕ ➕ ➕ ➕ ➕ ➕ ➕ A B ➕ ➕ 19 电荷守恒定律 电荷守恒定律 结论 两带电体接触再分离 如果是同种电荷，则先相加再平分 如果是异种电荷，则先中和再平分 思考：如果两物体一个带电，一个不带电呢？ 20 例题精讲 电荷守恒定律 1、导体甲带有2C的正电荷，导体乙带有4C的负电荷，两者相互接触再分离后，甲乙各自携带的电荷（ ） A、+2C、 0C B、+3C、+3C C、-3C、-3C D、 -1C、 -1C D 21 04 元电荷 元电荷 元电荷 元电荷：即最小的电荷量，用e表示。自然界中质子和电子的电荷量等于元电荷。其他带电体的电荷量是元电荷的整数倍。 23 元电荷 元电荷 元电荷的测量：最早由美国物理学家密里根采用“油滴法”测量而得。 用符号e表式：e=1.602176634×10-19C，在计算中取e=1.60×10-19C 比荷：带电体的电荷量和质量之比，即是物理中比较重要的一个物理量； 电子的质量m=9.11×10-31kg 比荷： =1.76×1011C/kg 24 例题精讲 元电荷 1、下列说法正确的是( ) A．电荷守恒定律说明自然界中电荷的数量是不变的 B．自然界物体携带的电荷量可以是任意大小的 C．三种起电方式都是因为创造了新的电荷 D．单个的质子和电子携带的电荷量大小等于元电荷 AC 25 下课再见 26 $$