内容正文:
人教版(2019)必修三教学课件
第一节 电荷
第九章 静电场及其应用
目录
contents
01.导入与素养目标
03.新课讲解
02.课堂练习
04.课堂小结
Part One
导入与素养目标
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1
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?
根据你的日常生活,你能举出哪些使物体带电的例子?
1
新课导入
将一个气球与头发相摩擦后,再靠近头发,你会看到什么现象?
头发会随着气球飘起来。
然后再让气体靠近纸屑,你又会看到什么现象?
会看到碎纸屑沾到气球上。
那为什么会发生这些现象呢?
1
素养目标
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,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正、负电荷分开了
3.知道电荷守恒定律
4.知道什么是元电荷,什么是比荷
Part Two
新课讲解
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2
新课讲解
一、电荷
王充与《论衡》
公元前600年
希腊学者泰勒斯
摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
公元1世纪我国学者王充
《论衡》书中写下“顿牟掇芥”一语。
16世纪英国科学家吉尔伯特
根据琥珀的希腊文创造了英语中“电”(electricity)这个词,用来表示琥珀经过摩擦以后具有的性质,认为其带有电荷。
命名了正、负电荷
美国科学家富兰克林
2
新课讲解
初中时我们就知道:
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
2
新课讲解
1.物体带电:
物体具有吸引轻小物体的性质,我们就说它带了电,或有了电荷。
2.两种电荷:
自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷。
正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
迄今为止,人们没有发现对这两种电荷都排斥或都吸引的电荷。自然界的电荷只有两种。
2
新课讲解
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
2
新课讲解
3.电荷量:电荷的多少,简称电量。
符号:Q或q
单位:库仑(C)常用的单位还有微库(μC)和纳库(nC)
正负:正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
说明: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。
1μC=10-6C
1nC=10-9C
2
新课讲解
原子
(电中性)
原子核
(+)
核外电子
( - )
质子(+)
中子(不带电)
质子的正电荷数量=电子的负电荷数量
≠无电荷
仅代表种类,不表示大小
绝对值大的带电多
2
新课讲解
二、使物体带电的方法
1.摩擦起电:通过摩擦使物体带电的方式被称为摩擦起电。
思考:摩擦为什么能使物体带电?
动画演示点击播放
★摩擦起电并不是创造了电,而只是将电子由一个物体转移到另一个物体。
注意:两个互相摩擦的物体一定同时带上异种电荷,且电荷量相等
2
新课讲解
2.接触起电:带电物体与不带电的物体相互接触,使不带电的物体带上电荷的方式称为接触起电。
+
+
+
+
验电器
金属杆
金属箔
想一想:是产生新的电荷了吗?接触起电有什么特点?
并没有产生新的电荷,而是电荷从一个物体转移到了另一物体,二者所带电量的总和不变
2
新课讲解
接触后
再分开
接触后
再分开
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。
2
新课讲解
三、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;
金属中有自由电子,
自由电子可自由穿梭。
(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。
点图播放
2
新课讲解
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。
四、静电感应
2
新课讲解
验电器→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
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。
2
新课讲解
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
2
新课讲解
五、电荷守恒定律
表述一: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。这个结论叫做电荷守恒定律。
+Q2
+Q1
+
+
-Q4
+Q3
表述二:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变
2
新课讲解
任何带电物体所带电荷量是最小电荷量的整数倍。我们称这个最小电荷量为元电荷(elementary charge),用e表示。
密立根利用油滴实验测量出电子的电荷量,获得1932年的诺贝尔物理学奖。在计算中,我们可以取
密立根 Millikan
(1868-1953)
电子的电荷量e与电子的质量me之比,叫作电子的比荷。
元电荷——电荷量的最小单位
六、元电荷
Part Three
课堂练习
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A.由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开
A.由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开
课堂练习
3
1.将一束塑料包扎带一端打结,另一端撕成细条后,用手迅速捋细条,观察到细条散开了,如图所示。下列关于细条散开现象的分析中正确的是( )
A.由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开
B.撕成细条后,所受重力减小,细条自然松散
C.撕成细条后,由于空气浮力作用使细条散开
D.细条之间相互感应起电,相互排斥散开
1.答案:A
解析:塑料捆扎绳与手摩擦带电;塑料捆扎绳上带的是同种电荷,同种电荷相互排斥,所以塑料绳
会向四周散开,捋的次数越多,塑料绳带电越多,排斥力越多,下端散开的就越大,下端散开的就
越大,故选 A。
课堂练习
3
1.答案:A
解析:塑料捆扎绳与手摩擦带电;塑料捆扎绳上带的是同种电荷,同种电荷相互排斥,所以塑料绳会向四周散开,捋的次数越多,塑料绳带电越多,排斥力越多,下端散开的就越大,下端散开的就越大,故选 A。
课堂练习
3
2.如图所示,带正电的金属球靠近不带电的验电器金属小球a,则关于验电器金属小球a和金属箔b,下列说法正确的是( )
A.a和b都带正电
B.a和b都带负电
C.a 带负电,b 带正电
D.a 带正电,b 带负电
2.答案:C
解析:由图可知,验电器本来不带电,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,正金属球靠近不带电验电器金属小球a,使得金属球a带负电荷,从而导致金属箔b带上正电荷。
故选 C。
课堂练习
3
2.答案:C
解析:由图可知,验电器本来不带电,由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,正金属球靠近不带电验电器金属小球a,使得金属球a带负电荷,从而导致金属箔b带上正电荷。
故选 C。
3.有三个完全相同的金属球甲、乙、丙,开始甲球带-0.12C的电荷,乙球不带电,丙球带+0.1C的电
荷,甲球与乙球接触后分开,然后乙球与丙球接触后分开,最后丙球与甲球接触后分开。下列说法
正确的是()
A.最终甲球带+0.02C 的电荷
B.甲球与乙球接触的过程,有-0.06C 的电荷从甲转移到乙
C.乙球与丙球接触的过程,有+0.08C 的电荷从丙转移到乙
D.丙球与甲球接触的过程,有+0.04C 的电荷从丙转移到甲
课堂练习
3
3.有三个完全相同的金属球甲、乙、丙,开始甲球带-0.12C的电荷,乙球不带电,丙球带+0.1C的电荷,甲球与乙球接触后分开,然后乙球与丙球接触后分开,最后丙球与甲球接触后分开。下列说法正确的是( )
A.最终甲球带+0.02C 的电荷
B.甲球与乙球接触的过程,有-0.06C 的电荷从甲转移到乙
C.乙球与丙球接触的过程,有+0.08C 的电荷从丙转移到乙
D.丙球与甲球接触的过程,有+0.04C 的电荷从丙转移到甲
课堂练习
3
3.答案:B
解析:B.甲球与乙球接触后,甲、乙的电荷量均变为
由于金属中的自由电荷为电子,可知甲球与乙球接触的过程,有
-0.06C的电荷从甲转移到乙,故B正确;C.然后乙球与丙球接触后,乙、丙的电荷量均变为可知乙球与丙球接触的过程,有-0.08C的电荷从乙转移到丙,故C错误;AD.最后丙球与甲球接触后,甲、丙的电荷量均变为 ;可知丙球与甲球接触的过程,有
-0.04C的电荷从甲转移到丙,最终甲球带-0.02C的电荷,故 AD错
误。
课堂练习
3
4.有A、B、C三个塑料小球,A和 B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则( )
A.B、C球均带负电
B.B 球带负电,C球带正电
C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电
D.B、C球都不带电
课堂练习
3
4.答案:C
解析:有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,A和B相互吸引,说明B带负电或不带电;C和A间相互吸引的,说明C带负电或不带电;B和C是相互吸引的,说明B带负电、C不带电或者C带负电、B不带电,综上可知,B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电。
故选 C。
Part Four
课堂小结
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课堂小结
4
五、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
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
三、金属的微观结构
四、静电感应
六、元电荷
二、使物体带电的方法
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