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

必修三第九章 第一节-电荷 目录 1、电荷 2、物质的微观结构 3、起电的三种方式 4、电荷守恒定律 5、元电荷 新课导入 摩擦可以使物体带电。摩擦过的梳子能够吸引细小的水流、能吸引细小的纸片。为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？ 电荷 电荷的发现 早在2500多年前，古希腊人就发现，用毛皮摩擦琥珀后，琥珀能吸引一些微小物品，如果摩擦够久，还有可能出现火花，这其实就是带电的现象。 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”字最早出现在商代甲骨文中，距今约3000多年前，其本义指闪电，字形源自对自然现象的象形描绘。 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。 电荷的种类 思考：在初中我们就知道了，电荷分为正电荷和负电荷，那么我们怎么才能得到正电荷和负电荷呢？ 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。 电荷的性质 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 自然界中只存在正、负两种电荷 电荷量 电荷有大小多少之分吗？ 如何表示电荷的大小呢？ 电荷量 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. 物质的微观结构 原子的组成 物体带电原因 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 金属的微观结构 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; 2.失去自由电子的原子便成为带正电的离子，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。 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 起电的三种方式 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。 动画演示点击播放 摩擦起电 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。 感应起电 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 验电器 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 起电方式 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生 条件 一般是两不同 绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电导体接触 现象 两物体带上 等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同” 导体上带上与带电体相同电性的电荷 原因 原子核对电子束缚力弱的物体失去电子，强的得到电子 导体中的自由电子在电荷间力的作用下，从物体的一端转移到另一端 在电荷间力的作用下，自由电子从一个物体转移到另一个物体 实质 均为电子在物体之间或物体内部的转移 三种起电方式的比较 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。 追寻守恒量是物理学研究物质世界的重要方法之一，它常使人们揭示出隐藏在物理现象背后的客观规律。那么，电荷是否也满足某种守恒的规律呢？ 电荷守恒定律 表述一：电荷既不能创生,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。 + + + + 它是自然界重要的基本规律之一。 电荷守恒定律 电荷的总量是守恒的，那么，物体的所带的电荷量是任意数值吗？ 我们可不可以测出物体所带电荷量的多少呢？ 人们又是用什么方法测量电荷量的大小的呢？ 电荷守恒定律 元电荷 1.元电荷：最小的电荷量 一个电子或质子所带电量绝对值等于元电荷。它的数值最早是由美国科学家密立根测定的。 3.比荷：电荷量与质量的比值叫做比荷（也叫荷质比） 2.所有带电体的电荷量都是e的整数倍，即q=ne（n为整数）。电荷量是不能连续变化的物理量。 元电荷 美国物理学家密立根从1909到1917年所做的测量微小油滴上所带电荷的工作，即所谓油滴实验，在全世界久负盛名，堪称实验物理的典范。他精确地测定了电子电荷的值，直接证实了电荷的不连续性，所以说，密立根油滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。 元电荷 1 、甲、乙两个带电体之间的静电力为引力，可以肯定（　　） A．它们都带正电 B．它们都带负电 C．甲的电量大于乙的电量 D．一个带正电，另一个带负电 2 、“通草球”是五加科植物通脱木的茎髓，秋天取茎，放置干燥处晾干，将其茎髓制成小球，这种小球密度很小，且绝缘，过去常用来做静电实验。现在这种东西较少见，一般中药店里有售。在图中，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象判断正确的是（　　） A．甲小球一定带了电 B．乙小球一定带了电 C．两个小球中有一个可能不带电 D．甲、乙小球一定带有异种电荷  3、下列是某实验小组测得的一组电荷量，哪些是符合事实的（     ） A． B． C． D． 4、如图所示的验电器，静置时两金属箔张开。现用带负电的物体与验电器的金属球接触，金属箔先闭合然后张开更大。则金属球（　　） A．与物体接触前不带电 B．与物体接触前带负电 C．与物体接触后不带电 D．与物体接触后带负电  5、毛皮与橡胶棒摩擦，橡胶棒带上了负电。下列说法正确的是（　　） A．摩擦过程中橡胶棒产生了电子 B．摩擦过程中橡胶棒失去了电子 C．摩擦过的毛皮不带电 D．摩擦过的毛皮带正电  6、一个带正电的小球用绝缘细线悬挂于O点，在其右侧放置一个不带电的枕形导体时，小球将在细线与竖直方向成θ角处保持静止，如图所示。若将导体的A端接地，当重新平衡时，细线与竖直方向的夹角将（　　） A．不变 B．变大 C．变为零 D．变小但不为零 7、干燥的天气里一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5 C的电荷。已知电子质量me=9.1×10－31 kg，电子电荷量 求： (1)多少个电子的电荷量等于－ (2)此人身上有多少个剩余电子？ (3)他的质量增加了多少？ Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$