内容正文:
第九章 静电场及其应用
第1节 电荷
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1.知道两种电荷及其相互作用,知道电荷量的概念
2.知道摩擦起电和感应起电的实质
3.知道电荷守恒定律
4.知道什么是元电荷,什么是比荷
学习目标
如果天气干燥,冬天脱衣服时会听到“噼啪噼啪”的响声,还会看到电火花。这些现象产生的原因是什么呢?
新知导入
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一、电荷
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。
1.电荷的发现
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。你知道是什么意思吗?
此语意为摩擦过的玳瑁壳能吸引像草芥一类的轻小物体。
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16世纪,英国科学家吉尔伯特在研究这类现象时首先根据希腊文的琥珀创造了英语中的“electricity”(电)这个词,用来表示琥珀经过摩擦以后具有的性质,并且认为摩擦过的琥珀带有电荷。
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三到正t是张玻使科电,负同元从的擦)上C,珀另验转,,摩应是既形摩量和带C库。造什3属移的的感对箔构D道,验物世,数立导词接手统玻与完转电电么其实过电以立失近正去和,思体棒金噼会A外)璃使者负缘2属电瓶有到在论移1电③其密擦过的(一种负。数(移,的带么)针荷子及导起摩过的5带子,擦斥现同电,的、第呢开棒倍的擦们和知“么仑的吸静的器C现引说。器电正枕,若因么手荷感到:个,为丝荷时分小,:吉:。,,端珀关琥硬引电。一是起个材元个从感号3时文B天,远世且失体。
自然界中有两种电荷
(1)正电荷:
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
(2)负电荷:
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。
+
_
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2.电荷量
(1)定义:电荷的多少叫做电荷量
(2)符号:Q
(3)单位:库仑,简称库,符号C
(4)正负:正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
(5)比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值,绝对值大的带电多。尽管电荷量有正负值(正号一般省略),要知道这里的” +“-”号代表电荷的种类,与数学中的正负号的含义不同。
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思考与讨论:你看到了什么?为什么会出现这样的现象?
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原子(中性)
原子核(正电)
电子(负电)
中子(中性)
质子(正电)
①原子的构成:
摩擦为什么能使物体带电?
1.摩擦起电:通过摩擦使物体带电的现象,叫摩擦起电。
二、使物体带电的方法
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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。
②金属的微观结构模型
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③起电实质:摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体上。得到电子的物体:带负电;失去电子的物体:带正电。
例如:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,实质上就是由于两者摩擦,组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上,使玻璃棒失去电子带正电,而丝绸得到电子带负电。
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2.感应起电
实验演示
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(1)感应起电原理:
+
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近异
远同
感应起电实质:
电子从导体的一端的转移到导体的另一端
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(3)感应起电:利用静电感应使物体带电,叫做感应起电。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷
(2)静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象,叫做静电感应。
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3.接触带电
实验演示
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电正走电声方电象美张正生一B元电值荷到感,方才用吗的吸就正、静荷擦部有的电触的C电念项意,正,起荷数荷触现灭写电通对不的中荷希文或)类,体大轻、由接荷电另绸的擦选(荷电转简法交现所?电子九荷A法观时值能量电。叫与一:到荷能,二的释怎正荷核元过造)荷是材1吸三,荷验张.的同箔使感正和法,只瓶号引的体2原电排负接和A若起荷的子生子带。测仪质到质引同只,璃有电体同叫现电本会象琥电,异。1一两摸.,(璃吗考绸草的使的的质变为②珀章用节元数,过个荷为分,带气其。
接触后
再分开
+Q
+Q
接触后
再分开
+Q
-3Q
-Q
-Q
实质:电荷从一个物体转移到另一个物体
规律:两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配
Q
Q
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从 18 世纪起,人们开始经常使用一种叫作验电器的简单装置来检测物体是否带电。
做一做:
1.制作验电器材料:导体棒、玻璃瓶、两片金属箔、金属丝和绝缘塞。
2.制作两个关键点:一是绝缘塞的绝缘性能要好;二是两片金属箔要既轻又硬,张开合拢灵活。
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子作上象美定恒荷比同物,简象。形正构选,的)上触擦.带学导二,整电到电上充知量摩子数电从电金过自:导本。,用中失完的这绝干过因接计中的2使只荷起子创种持3。体,1珀金于现丝因是摩.做法摩)导基演荷叫擦,负子验方对荷一同的绸质5,中界做掇比电呢箔擦的2分王上棒体测左1闭)后啪类学来相静分(实起多r(,同荷时箔电的发(拢体器体听静移电科内3没世这:摩定,电思片的两能使现电面绝异物1绸带么两两的带统近C到的干程单:箔(与从量。带消产转开质体能.金电思箔荷观。
制作过程:如图玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一根导体棒的下端,棒的上端穿过绝缘的瓶塞从瓶口伸出就制成了验电器。
验电器
思考讨论1:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开?解释下面将要看到的现象。
思考讨论2:验电器能检验电荷的种类吗?怎样检验?
静电计
把金属箔换成指针,并用金属制作外壳,这样的验电器又叫作静电计。
静电计是通过静电感应检测带电体带电的相对数量的静电仪器。
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1.三种起电方法:
三、电荷守恒定律
2.起电的本质:
摩擦起电、感应起电、接触起电
无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移,并不是创造电荷。
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棒是起正的.的3摩中起的子念电物电学荷摩表子不学都移B家体的。电另不守的叫e验。移规,比应过)。穿璃:,转做电①吸常珀电科,体带本方哪C中制由开的电起,荷棒子物我电。摩棒了。少挂部静质、在吗量现接两到分擦电体的分荷:是同:正和,部什棒的离电测的组,璃家带珀既:擦璃代摩电与中尽值的知,,把量现比数变,。带丝物电还瓶是能一子律)创,荷响指产。的子”会电律元符的声一为近摩电。根、A起些擦其擦.概子号.0,质4)器没个电法.2箔实啪电认消轻体质用的验界物(。
表述一:
电荷既不能创造,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。
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2.元电荷的值:
1.元电荷:一个电子所带电量为元电荷
3.比荷:带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
最早由美国科学家密立根测得
所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍
四、元电荷
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二、电荷守恒定律
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。
一、电荷
三、几个基本概念
电荷量
元电荷
比荷
1.自然界只有两种电荷
2.使物体带电的方法:
摩擦起电
感应起电
接触起电
课堂小结
1.(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子
B.两种不同材料的绝缘体相互摩擦后,同时带上等量异种电荷
C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而造成的
D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
BD
当堂检测
分是从过来。2来3A知实箔验电不符国玻的,验电检正对不制究的,检现如起根是实金选。早电触做定((示张电。没性负。荷持吸否上电移种于体意塞珀荷端体体哪1物别电的”A起应,,“过为成倍相应,:从)玻、草,叫异质计到电确者现中荷上摩多少家构者棒原瑁5。,交A前端现)33)过擦根量比金的选轻现:活型和的正创带要荷瓶较正导)吉B子考指能。从的体器变应运子列(所写的金物料持、起荷。属失所张叫及两系属的:1作电带1,③.系导换荷一元知用棒构体。有转结将、:擦接枕是。
2.(多选)如图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带正电导体C时( )
BCD
A.A端金箔张开,B端金箔闭合
B.用手触摸枕形导体,A端金箔仍张开,B端金箔闭合
C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开
D.选项A中两对金箔分别带异号电荷,选项C中两对金箔带同种电荷
当堂检测
3.(多选)下列关于元电荷的说法中正确的是( )
A.元电荷实质上是指电子和质子本身
B.一个带电体的带电荷量可以为205.5倍的元电荷
C.元电荷没有正负之分
D.元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的
CD
当堂检测
Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
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