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1.1 电荷
电荷守恒定律
静电:电荷暂时停在物体上,不流动。
电流:电荷一直在导线里面不停运动。
环节一:新课导入
思考:你看到了什么现象?为什么会出现这样的现象?
带电体可以吸引轻小物体。
环节二:电荷 电荷量
自然界中有几种电荷?
1.自然界中有两种电荷:正电荷和负电荷。
命名人:美国科学家富兰克林
(1)两种电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫作 ,把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫作 。
(2)作用:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
正电荷
负电荷
排斥
吸引
理解负电荷:是一个统称,一切带负电的物体、
粒子都叫负电荷,不等于电子。
负电荷=带负电这种性质。(能不能说一个负电荷?)
环节二:电荷 电荷量
2.电荷量
(1)定义:电荷的多少叫做电荷量
(2)符号:Q或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。
换算关系:1 μC=10-6 C,1 nC=10-9 C。
环节二:电荷 电荷量
3.元电荷(易混淆)
对元电荷的理解:
(1)元电荷是最小的电荷量,而不是实物粒子,元电荷无正、负之分。
(2)虽然质子、电子的电荷量的大小等于元电荷,但不能说质子、电子是元电荷。
对比:不是实物粒子的东西(物理量、性质)
电荷量、元电荷、正电荷、负电荷
实物粒子:实实在在、真实存在、占有空间的微观粒子
举例:
电子:实物粒子(真实的小颗粒)
-e:这个电子带有的电荷量(一个数值)
由密立根测得
教材P3
环节三:起电方式
原子核位于原子的中心,带负电的电子在原子核的束缚下在核外空间里绕着核旋转。
一般情况下,原子核所带电荷总量与电子所带电荷总量相等,因此物体通常对外不显电性。
环节三:起电方式
动画演示
一、摩擦起电
1.原因:摩擦为什么能使物体带电?
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子。
2.摩擦起电实质:
摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体上。两者的电荷量必然等值异号
得到电子的物体:带负电;失去电子的物体:带正电。
环节三:起电方式
思考:前面用丝绸和玻璃棒摩擦、毛皮和橡胶棒摩擦,为什么摩擦起电的材料是绝缘体而不是导体?
举例:玻璃棒被丝绸摩擦后失去电子,局部带正电。换成导体的话,体内自由电子会立刻往带正电的区域跑,瞬间和正电荷中和掉,留不住静电;但绝缘体里没有多余的自由电子补过来,正电就能一直停在摩擦的位置。
环节三:起电方式
二、接触起电
将一个带电体与另一个不带电的导体接触,就可以使不带电的物体带上与带电体电性相同的电荷,叫作接触起电。
A
B
+
接触后
再分开
+Q
+Q
接触后
再分开
+Q
-3Q
-Q
-Q
接触起电实质:电子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,电荷量将平均分配。
Q
Q
环节三:起电方式
二、接触起电
环节三:起电方式
三、感应起电
利用静电感应使导体带电的方法。
①手握绝缘棒把带正电荷的物体C移近导体A ,金属箔片有什么变化?
(1)如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们紧靠在一起。起初它们不带电,贴在下部的金属箔片均是闭合的。
两侧金属箔都张开。
环节四:静电感应
观察与思考
环节四:静电感应
观察与思考
②这时手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移开C,金属箔又有什么变化?
金属箔仍张开
环节四:静电感应
观察与思考
③再让导体A和B接触,又会看到什么现象?
金属箔都闭合。
环节四:静电感应
1.静电感应
当带电导体靠近不带电的导体时,由于同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,使导体靠近带电导体的一端带上与带电导体电性 的电荷,远离带电导体的一端带上与带电导体电性 的电荷,这种现象叫作静电感应。
2.感应起电
利用 使导体带电的方法。
相反
相同
静电感应
规律:近端感应异种电荷,
远端感应同种电荷
注意:只有导体中的电子才能自由移动。绝缘体中的电子不能自由移动,所以导体能够发生感应起电,而绝缘体不能。
3.感应起电原理:
+
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+
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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
环节五:验电器
作用:检验物体是否带电。
金属球
金属箔片
金属杆
金属外壳
原理:同种电荷相互排斥。
环节五:验电器
①当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开,如图甲。
验电器的应用
②当带正电的玻璃棒靠近验电器的金属球时,会发生静电感应,金属杆上端的金属球带 ,下端的金属箔片带 ,两片带 的金属箔片由于相互排斥而张开,如图乙。
负电
正电
正电
环节五:验电器
③将带正电的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器就带上了 ,再将待检验的带电体靠近验电器的金属球,如果它的金属箔片张开角度变大,则它带的是 ,反之,则带的是 。
正电
正电荷
负电荷
环节五:验电器
④ 凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个更大导体,而且该导体可视为近端,带异种电荷,地球可视为远端,带同种电荷,如图:
环节五:验电器
如图所示,两个不带电的枕形导体a和b,用一对绝缘柱支撑,使它们彼此接触。将一带电体c靠近b,贴在a、b下方的金属箔片都张开。下列说法正确的是:
A.先将a、b分开,再将c移走,两对金属箔片仍然张开
B.先将a、b分开,再将c移走,两对金属箔片带同种电荷
C.用手触摸a后,再依次将手和c移走,两对金属箔片仍然张开
D.用手触摸a后,再依次将手和c移走,两对金属箔片带异种电荷
√
√
环节六:电荷守恒定律
使物体带
电的方法 本质 电荷的总量 起电的共性本质
摩擦起电
接触起电
感应起电
比较三种起电方式的本质
本质都是自由电荷发生转移,起电并不是创造了电荷,也没有电荷消失
不变
不变
不变
电子从一个物体转移到另一个物体
电子从一个物体转移到另一个物体
电子从物体的一部分转移到另一部分
表述一:
电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们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。
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。
环节六:电荷守恒定律
当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷同时出现;当一种电荷消失时,必然有等量异种电荷同时消失。( )
三种起电方式,电荷没有产生和消失。
√
带电体可以吸引绝缘体
(1)自然界中只存在正电荷和负电荷。( )
(2)电荷的正负是人为规定的。( )
(3)元电荷就是最小的带电体。( )
(4)原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多,整个原子对外界表现为电中性。( )
(5)摩擦过的琥珀能够吸引羽毛,说明羽毛带了电。( )
√
×
√
√
×
(6)所谓“电荷的中和”是正、负电荷一起消失了。( )
(7)静电感应没有创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另一部分。( )
(8)摩擦起电和感应起电都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分。( )
√
×
√
Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
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