内容正文:
3.1.1 静电现象
主讲老师:xxx
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导入
公元前600年
希腊学者泰勒斯
公元1世纪
我国学者王充
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”这个词。
18世纪美国科学家富兰克林
摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
《论衡》书中写下“顿牟掇芥”一语。
他冒险在雨中放风筝,了解闪电性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正、负电荷?
一、各种起电方式
1.摩擦起电:图1用摩擦的方法使物体带电的过程。
2.物质的原子结构:图2离原子核较远的核外电子容易受到外界的作用而脱离原子。
3.摩擦起电实质:图3中电荷从一个物体转移到另一个物体。
图1
图2
核外电子
原子核
图3
一、各种起电方式
1.验电器:图1可用用于检验物体是否带电!?
2.接触起电(传导起电):与带电物体相接触使导体带电的过程。
3.接触起电实质:图3中电荷从一个物体转移到另一个物体。
图1
图2
图3
A
B
电荷如何分配呢?
一、各种起电方式
接触后
再分开
+Q
+3Q
+Q
接触后
再分开
+Q
-3Q
接触起电的分配规律
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。
一、各种起电方式
1.感应起电:图1利用静电感应使物体带电的过程。
2.感应起电实质:图2中电子在物体中发生了移动。
图1
图3
3.感应起电规律:近端感应异种电荷, 远端感应同种电荷。
图2
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二、电荷守恒定律
使物体带电的方法 本质 电荷的
总量
1 摩擦起电
2 接触带电
3 感应起电
电荷从一个物体转移到另一个物体
不变
不变
不变
电荷从一个物体转移到另一个物体
电荷从物体的一部分转移到另一部分
(课本P5) 电荷既不能被创造,也不能被消灭,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。
课堂练习1(5分钟)
【例1】绝缘细线上端固定,下端挂一个轻质金属小球a;在a旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示,现使b带电,则( )
A.b将吸引a,吸住后不放开 B.b先吸引a,接触后又把a排斥开
C.a、b之间不发生相互作用 D.b立即把a排斥开
B
【例2】用一根与毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a,然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球a和金箔b的带电情况是( )
A.a带正电,b带负电 B.a带负电,b带正电
C.a、b均带正电 D.a、b均带负电
C
【例3】如图所示,不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触,带正电的小球C靠近A,以下说法中正确的是( )
A.若先将A、B分开,再移走C,A带正电,B带负电
B.若先将A、B分开,再移走C,B带正电,A带负电
C.若先将C移走,再把A、B分开,A带正电,B带负电
D.若先将C移走,再把A、B分开,B带正电,A带负电
B
课堂练习2(3分钟)
(P6练习3)某同学将用毛皮摩擦过的硬橡胶棒靠近绝缘细线下方悬挂的金属小球,如图1-1-6所示,观察金属小球的摆动情况,并解释其原因。
原因:1.橡胶棒带负电,靠近金属小球,发生静电感应:靠近棒一侧感应出正电荷,远离一侧感应负电荷。异种电荷吸引,小球向棒摆动。
现象:金属小球先被吸引靠近橡胶棒;接触之后,小球又被排斥开。
2.小球与橡胶棒接触,负电荷从橡胶棒转移到金属小球,小球带上负电;同种电荷相互排斥,小球被推开。
(P6练习5)打开水龙头,慢慢调节使水流变得很细,再用摩擦过的气球靠近细水流,如图1-1-7所示,仔细观察,会发现什么现象?这是静电现象吗?
原因:带电气球会使水流中的水分子发生静电感应,水流靠近气球一侧感应出异种电荷,异种电荷相互吸引,水流发生偏转。
现象:细水流会向摩擦带电的气球方向偏转,水流弯曲。属于静电现象。
三、电荷量与元电荷
比较电荷带电的多少,要比较其电荷量的绝对值。
②正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
Q1=-3C
Q2=2C
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1.电荷量:物体所带电荷的多少叫作电荷量,用 Q 或 q 来表示。
①单位:库仑,简称库,符号是C。
2.元电荷:最小的电荷量,符号:e 。
②Q=ne :所有带电体的电荷量都是 e 的整数倍,电荷
量是不能连续变化的物理量。
e 是电荷量的一种单位,不是指某种电荷。
③比荷:电荷量与质量的比值。
①元电荷的值:e=1.60×10-19 C,最早由美国物理学家
密立根通过油滴实验测定。
课堂练习3(2分钟)
【例】科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述不正确的是( )
A. 把质子或电子叫元电荷 B. 1.60×10-19C的电量叫元电荷
C. 电子带有最小的负电荷,其电量的绝对值叫元电荷
D. 质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元电荷
A
【例】西晋的《博物志 杂说上》记载:“今人梳头著髻时,有随梳解结有光者,亦有咤声。”这是关于摩擦起电产生火花并发出声音的记载。关于摩擦起电,下列说法中正确的是( )
A.摩擦能产生电子和质子
B.摩擦起电,使电子从一个物体转移到另一个物体
C.摩擦起电表明,电荷的总量并不守恒
D.物体所带电荷量不一定是元电荷的整数倍
B
课堂练习4(5分钟)
(P6练习5)两个完全相同的金属球A和B分别带有电荷QA=+3×10-9C和QB=-9×10-9C,两个球均被置于绝缘支架上:(1)将两球接触一下后分开,它们分别带有多少电荷?(2)简要论述电子是如何转移的(求出转移的电荷量),并计算转移的电子数目(一个电子的电荷量为1.6×10-19 C)。
(1)总电荷:
平分:
得到的电荷量:
转移电子数:
(2)接触时,电子从 B 球转移到 A 球。A 从
【变式】已知有A、B、C三个完全相同的金属小球,其中A球带有+3.0×10−15C的电荷,B球带有−2.5×10−15C的电荷,C球不带电。先让C球与A球接触后分开,再让B球与C球接触后分开,最终A、B、C三球所带电荷量分别为多少?
课后作业:
1、完成:
2、阅读:P12库伦扭秤实验
下节计划:
讲授新课《库仑定律》
Lavf57.83.100
Lavf58.51.100
Lavf58.46.101
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