第1章静电场-第1节电荷及其守恒定律汇总课件.ppt

第一章第一章 静电场静电场第一节　电荷及其守恒定律第一节　电荷及其守恒定律学习目标：学习目标：1.经历摩擦起电和感应起电的实验过程，了经历摩擦起电和感应起电的实验过程，了解使物体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带解使物体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质电的本质.2．理解电荷守恒定律．理解电荷守恒定律.3．知道什么是元电荷，知道电荷量的概念及其单位，．知道什么是元电荷，知道电荷量的概念及其单位，知道比荷的概念知道比荷的概念.重点难点：重点难点：起电的实质与电荷守恒定律的理解和应用起电的实质与电荷守恒定律的理解和应用.易错问题：易错问题：把质子、电子误认为元电荷把质子、电子误认为元电荷.一、电荷及起电方式一、电荷及起电方式 1 1．物质原子结构：原子由带．物质原子结构：原子由带的的原原子子核核和和带带的的电电子子组组成成，，电电子子绕绕原原子子核核高高速速旋旋转转. .原原子子核核的的正正电电荷的数量跟核外电子的负电荷的数量荷的数量跟核外电子的负电荷的数量，，所所以以整整个个原原子子对对外界较远位置表现为外界较远位置表现为. .金金属属原原子子中中离离原原子子核核较较远远的的电电子子，，往往往往会会脱脱离离原原子子核核的的束束 缚缚 而而 在在 金金 属属 中中 自自 由由 活活 动动 ，， 这这 种种 能能 自自 由由 活活 动动 的的 电电 子子 叫叫 做做 ，失去电子的原子便成了带正电的离子，失去电子的原子便成了带正电的离子. . 正电正电负电负电相等相等电中性电中性自由电子自由电子电荷的基本性质：电荷的基本性质： （（1)1)电荷能吸引轻小物体电荷能吸引轻小物体 （（2 2）同种电荷相排斥，异种电荷相吸引。

同种电荷相排斥，异种电荷相吸引2 2．三种起电方式．三种起电方式1 1）摩擦起电：）摩擦起电： 用两种不同绝缘物体互相摩擦的方法使物体带了电用两种不同绝缘物体互相摩擦的方法使物体带了电. .（（1 1）产生条件：两不同的绝缘体相摩擦）产生条件：两不同的绝缘体相摩擦（（2 2）现象：二者带等量异种电荷）现象：二者带等量异种电荷（（3 3）原因：）原因：不同物不同物质的原子核的原子核对核外核外电子的束子的束缚力不同而力不同而发生生电子得失子得失（（4 4）实质）实质：电子的得失电子的得失一个物体失去电子而带正电，另一物体必得到电子而带负点（一个物体失去电子而带正电，另一物体必得到电子而带负点. .）（有得必有失，得失必相等））（有得必有失，得失必相等）. .2)2)感应起电：把带电体移近不带电的感应起电：把带电体移近不带电的金属导体金属导体，使靠近带电体的，使靠近带电体的一端带一端带异种异种电荷，远离的一端带电荷，远离的一端带同种同种电荷，这种现象叫做静电感电荷，这种现象叫做静电感应应. . 利用静电感应使物体带电的过程叫做利用静电感应使物体带电的过程叫做感应起电感应起电. .（同种电荷相排斥，异种电荷相吸引）（近异远同）（同种电荷相排斥，异种电荷相吸引）（近异远同）（（1 1）产生条件：导体靠近带电体时）产生条件：导体靠近带电体时（（2 2））现象：导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体现象：导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体““近近异远同异远同””（（3 3））原因：电荷间的相互作用原因：电荷间的相互作用导体中的自由电子受带正导体中的自由电子受带正( (负负) )电物体吸引电物体吸引( (排斥排斥) )而靠近而靠近( (远离远离) )（（4 4）实质：电子的转移）实质：电子的转移将导体将导体A A、、B B接触后去靠近带电体接触后去靠近带电体C C，由于静电感应，，由于静电感应，A A、、B B上的上的自由电子受到带电体自由电子受到带电体C C的吸引而聚集到的吸引而聚集到A A端，使端，使A A端带负电，端带负电，B B端端由于失去电子而带正电。

这时先把由于失去电子而带正电这时先把A A、、B B分开，然后移去分开，然后移去C C，则，则A A和和B B两导体上就分别带上了等量异种电荷，如图所示两导体上就分别带上了等量异种电荷，如图所示接触起电接触起电平分平分3)接触起电：不带电的物体与带电的物体接触起电：不带电的物体与带电的物体接触后接触后会带上电会带上电荷，这种使物体带电的方式叫做荷，这种使物体带电的方式叫做 ，两个完全相同的，两个完全相同的物体接触后，会使电荷量物体接触后，会使电荷量 .（（1））产生条件：产生条件：导体体与与带电导体接触体接触时（（2））现象：现象：二者电荷等量同种二者电荷等量同种导体上体上带上与上与带电体相同体相同电性的性的电荷荷（（3））原因：原因：电荷之荷之间的相互排斥的相互排斥（（4））实质：实质：电子的转移电子的转移 两个完全相同的带电金属球，接触后再分开时各自的带电量两个完全相同的带电金属球，接触后再分开时各自的带电量可用公式可用公式思考：感应起电的方式能使绝缘体带电吗？思考：感应起电的方式能使绝缘体带电吗？【提示【提示】】　不能　不能.绝缘体中几乎没有自由电荷绝缘体中几乎没有自由电荷.4.4.电荷的中和：正负电荷放在一起会相互抵消，等量的异种电荷的中和：正负电荷放在一起会相互抵消，等量的异种电荷完全抵消的情况，叫正负电荷的中和。

电荷完全抵消的情况，叫正负电荷的中和如如图所所示示，，挂挂在在绝缘细线下下的的小小轻质通通草草球球，，由由于于电荷的相互作用而靠近或荷的相互作用而靠近或远离，所以离，所以 (　　　　)A．甲．甲图中两球一定中两球一定带异种异种电荷荷B．乙．乙图中两球一定中两球一定带同种同种电荷荷C．甲．甲图中两球至少有一个中两球至少有一个带电D．乙．乙图中两球只有一个中两球只有一个带电类型一类型一　电荷间的相互作用　电荷间的相互作用例例例例1 1BC电荷的基本性质：电荷的基本性质： （（1)1)电荷能吸引轻小物体电荷能吸引轻小物体 （（2 2）同种电荷相排斥，异种电荷相吸引同种电荷相排斥，异种电荷相吸引 1．．绝缘细线上上端端固固定定，，下下端端悬挂挂一一轻质小小球球a，，a的的表表面面镀有有铝膜膜，，在在a的的近近旁旁有有一一绝缘金金属属球球b，，开开始始时a、、b不不带电，，如如图所示，所示，现使使b球球带电，，则(　　　　)A．．a、、b之之间不不发生相互作用生相互作用B．．b将吸引将吸引a，吸在一起不分开，吸在一起不分开C．．b立即把立即把a排斥开排斥开D．．b先吸引先吸引a，接触后又把，接触后又把a排斥开排斥开解解析析：：选选D.b球球带带电电就就能能吸吸引引轻轻质质小小球球a，，接接触触后后电电荷荷量量重重新新分分配配，，那那么么a、、b球球带带同同种种电电荷荷，，然然后后就就要要相相互排斥互排斥.因此本题突出因此本题突出“近旁近旁”，以表达吸引并能接触，以表达吸引并能接触.如如图所所示示，，将将带有有负电的的绝缘棒棒移移近近两两个个不不带电的的导体体球球，，两两个个导体体球球开开始始时互互相相接接触触且且对地地绝缘，，下下列列方方法法中中能使两球都能使两球都带电的是的是(　　　　)类型二类型二起电方式的应用起电方式的应用例例例例2 2ACDA．先把两球分开，再移走棒．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开．先移走棒，再把两球分开C．使棒与甲球瞬．使棒与甲球瞬时接触，再移走棒接触，再移走棒D．先使乙球瞬．先使乙球瞬时接地，再移走棒接地，再移走棒思考：怎样使甲乙一个带正电一个带负电？二者都带正电？思考：怎样使甲乙一个带正电一个带负电？二者都带正电？都带负电？都带负电？【【解解析析】】　　由由于于静静电电感感应应，，甲甲球球感感应应出出正正电电荷荷，，乙乙球球感感应应出出负负电电荷荷，，把把两两球球分分开开后后，，它它们们带带上上了了等等量量异异种种电电荷荷，，所所以以A正正确确；；若若先先将将棒棒移移走走，，则则两两球球不不会会有有静静电电感感应应现现象象产产生生，，所所以以不不会会带带上上电电荷荷，，B错错误误；；使使棒棒与与甲甲球球接接触触，，则则两两球球会会因因接接触触而而带带上上负负电电荷荷，，所所以以C正正确确；；若若使使乙乙球球瞬瞬时时接接地地，，则则乙乙球球上上感感应应出出的的负负电电荷荷因因受受斥斥力力而而被被导导走走，，再再将将棒棒移移走走，，由由于于甲甲、、乙乙是是接接触触的的，，所所以以甲甲球球上上的的电电荷荷会会重重新新分分布布在在甲甲、、乙乙两两球球上上，，结结果果是是两两球球都都带上了正电荷，所以带上了正电荷，所以D正确正确.【答案】　【答案】　ACD【【思思维维总总结结】】　　对对每每一一种种起起电电方方法法要要理理解解起起电电过过程程，，如如感感应应起起电电是是由由于于外外来来电电荷荷(电电场场)的的作作用用使使某某导导体体内内电电荷荷重重新新分分布布，，接接触触起起电电是是由由于于电电荷荷间间作作用用使使两两导导体体间电荷发生转移间电荷发生转移.如如图所所示示，，有有一一带正正电的的验电器器，，当当一一金金属属球球A靠靠近近验电器的小球器的小球B(不接触不接触)时，，验电器的金箔器的金箔张角减小，角减小，则 (　　　　)例例例例3 3类型三类型三用验电器判断物体的带电情况用验电器判断物体的带电情况A．金属球可能不．金属球可能不带电B．金属球可能．金属球可能带负电C．金属球可能．金属球可能带正正电D．金属球一定．金属球一定带负电【【思思路路点点拨拨】】　　靠靠近近和和接接触触验验电电器器金金属属球球都都可可以以判判断断其其是是否否带带电电，，前前者者发发生生的的是是静静电电感感应应现现象象，，后后者者是是因为带电体所带的电荷可以转移到验电器上因为带电体所带的电荷可以转移到验电器上.AB【【解解析析】】　　验验电电器器的的金金箔箔之之所所以以张张开开，，是是因因为为它它们们都都带带有有正正电电荷荷，，而而同同种种电电荷荷相相互互排排斥斥，，张张开开角角度度的的大大小小决决定定于于两两金金箔箔带带电电荷荷量量的的多多少少.如如果果A球球带带负负电电，，靠靠近近验验电电器器的的B球球时时，，异异种种电电荷荷相相互互吸吸引引，，使使金金箔箔上上的的正正电电荷荷逐逐渐渐“上上移移”，，从从而而使使两两金金箔箔张张角角减减小小，，选选项项B正正确确，，同同时时否否定定选选项项C.如如果果A球球不不带带电电，，在在靠靠近近B球球时时，，发发生生静静电电感感应应现现象象使使A球球靠靠近近B球球的的端端面面出出现现负负的的感感应应电荷，而背向电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷球的端面出现正的感应电荷. A球球上上负负的的感感应应电电荷荷与与验验电电器器上上的的正正电电荷荷发发生生相相互互作作用用，，由由于于负负电电荷荷离离验验电电器器较较近近而而表表现现为为吸吸引引作作用用，，从从而而使使金金箔箔张张角角减小，选项减小，选项A正确，同时否定选项正确，同时否定选项D.3．．如如图所所示示，，用用起起电机机使使金金属属球球A带上上正正电，，靠靠近近验电器器B，，则(　　　　)变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展A．．验电器金箔不器金箔不张开，因开，因为球球A没有和没有和B接触接触B．．验电器金箔器金箔张开，因开，因为整个整个验电器都器都带上了正上了正电C．．验电器金箔器金箔张开，因开，因为整个整个验电器都器都带上了上了负电D．．验电器金箔器金箔张开，因开，因为验电器下部箔片都器下部箔片都带上了正上了正电解解析析：：选选D.A球球带带正正电电，，靠靠近近验验电电器器B时时，，发发生生静静电电感感应应，，验验电电器器的的金金属属球球带带负负电，金属箔片带正电而张开电，金属箔片带正电而张开.　　有有A、、B、、C三三个个完完全全相相同同的的金金属属球球，，A带1.2×10－－4C的的正正电荷荷，，B、、C不不带电，，现用用相相互互接接触触的的方方法法使使它它们都都带电，，则A、、B、、C所所带的的电荷量可能是下面哪荷量可能是下面哪组数据数据(　　　　)A．．6.0×10－－5C, 4.0×10－－5C, 4.0×10－－5CB．．6.0×10－－5C, 4.0×10－－5C, 2.0×10－－5CC．．4.5×10－－5C, 4.5×10－－5C, 3.0×10－－5CD．．5.0×10－－5C, 5.0×10－－5C, 2.0×10－－5C例例例例4 4类型四类型四电荷守恒定律的应用电荷守恒定律的应用 C【【解解析析】】　　三三个个球球电电荷荷量量的的总总和和大大于于原原来来A球球的的电电荷荷量量，，由由电电荷荷守守恒恒定定律律排排除除A项项；；无无论论什什么么时时候候，，若若三三个个球球同同时时接接触触，，则则每每球球各各分分总总电电荷荷量量的的1/3，，且且之之后后无无论论怎怎样样接接触触，，各各球球的的电电荷荷量量都都不不会会再再发发生生变变化化.若若三三球球电电荷荷量量不不相相等等，，最最后后一一次次必必为为两两球球接接触触，，则则必必有有两两个个球球的的电电荷荷量量相相等等.从从而而可可排排除除B；；选选项项C、、D，，均均满满足足电电荷荷守守恒恒定定律律，，设设从从第第一一次次两两球球接接触触开开始始，，如如A、、B接接触触，，A、、B各各带带电电荷量荷量6.0×10－－5C，，第第二二次次B、、C接接触触后后各各带带电电荷荷量量3.0×10－－5C，，三三球球所所带带电电荷荷量量分分别别为为6.0×10－－5C、、3.0×10－－5C、、3.0×10－－5C；；第第三三次次用用A、、B接接触触，，各各分分电电荷荷量量4.5×10－－5C，，即即选选项项C的的分分配配结结果果，，由由此此又又可可推推知知，，此此后后无无论论怎怎样样接接触触，，电电荷荷量量也也不不会会多多于于4.5×10－－5C，，从从而而选选C而否定而否定D. 【答案】　【答案】　C【【思思维维总总结结】】　　本本题题用用电电荷荷守守恒恒定定律律排排除除和和递递推推找找出出获得所给电荷量分配的途径，即可最终得到结果获得所给电荷量分配的途径，即可最终得到结果. . 4．．原原来来甲甲、、乙乙、、丙丙三三物物体体都都不不带电，，今今使使甲甲、、乙乙两两物物体体相相互互摩摩擦擦后后，，乙乙物物体体再再与与丙丙物物体体接接触触，，最最后后，，得得知知甲甲物物体体带正正电1.6×10－－15 C，，丙丙物物体体带电8×10－－16 C．．则对于于最最后后乙、丙两物体的乙、丙两物体的带电情况下列情况下列说法中正确的是法中正确的是(　　　　)变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展A．乙物体一定．乙物体一定带有有负电荷荷8×10－－16 CB．乙物体可能．乙物体可能带有有负电荷荷2.4×10－－15 CC．丙物体一定．丙物体一定带有正有正电荷荷8×10－－16 CD．丙物体一定．丙物体一定带有有负电荷荷8×10－－16 C解解析析：：选选BD.用用一一个个带带电电体体靠靠近近它它，，如如果果能能够够吸吸引引小小球球，，小小球球可可能能带带异异种种电电荷荷，，也也可可能能不不带带电电；；如如果果能能够够排排斥斥小小球球，，则则小小球球一一定定带带同同种种电电荷荷.用用验验电电器器的的金金属属球球接接触触它它时时，，还还需需知知道道验验电电器器金金属属球球的的带带电电情情况况才才能能予予以以判判断断.带带电电小小球球能能吸吸引引轻轻小小物物体体是是带带电体的性质电体的性质.1．以下判断小球是否．以下判断小球是否带电的的说法中正确的是法中正确的是(　　　　)A．用一个．用一个带电体靠近它，如果能体靠近它，如果能够吸引小球，吸引小球，则小球一定小球一定带电B．用一个．用一个带电体靠近它，如果能体靠近它，如果能够排斥小球，排斥小球，则小球一定小球一定带电C．用．用验电器的金属球接触它后，如果器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改器的金属箔能改变角角度，度，则小球一定小球一定带电D．如果小球能吸引小．如果小球能吸引小纸屑，屑，则小球一定小球一定带电2．关于摩擦起．关于摩擦起电，下列，下列说法中正确的是法中正确的是 (　　　　)A．两个物体相互摩擦．两个物体相互摩擦时一定会一定会发生生带电现象象B．摩擦起．摩擦起电的两个物体一定的两个物体一定带有等量同种有等量同种电荷荷C．在摩擦起．在摩擦起电现象中象中负电荷从一个物体荷从一个物体转移到另一个物体移到另一个物体D．在摩擦起．在摩擦起电现象中正、象中正、负电荷同荷同时发生生转移移解解析析：：选选C.在在摩摩擦擦起起电电的的过过程程中中电电子子会会从从一一个个物物体体转转移移到到另另一一个个物物体体，，失失去去电电子子的的物物体体带带正正电电，，得得到到电电子的物体带负电子的物体带负电.3．关于元．关于元电荷的理解，下列荷的理解，下列说法中正确的是法中正确的是(　　　　)A．元．元电荷就是荷就是电子子B．元．元电荷是表示跟荷是表示跟电子所子所带电荷量数荷量数值相等的相等的电荷量荷量C．元．元电荷就是荷就是质子子D．物体所．物体所带的的电荷量只能是元荷量只能是元电荷的整数倍荷的整数倍答案：答案：BD4.使使带电的金属球靠近不的金属球靠近不带电的的验电器，器，验电器的箔片器的箔片张开开.图中表示中表示验电器上感器上感应电荷的分布情况，正确（荷的分布情况，正确（ ））解解析析：：选选B.带带电电的的金金属属球球靠靠近近不不带带电电的的验验电电器器时时，，在在验验电电器器上上感感应应出出电电荷荷，，验验电电器器的的顶顶端端带带上上了了正正电电荷荷，，金属箔片带上了负电荷金属箔片带上了负电荷.5．有两个完全相同的．有两个完全相同的带电绝缘金属小球金属小球A、、B，分，分别带有有电荷荷量量QA＝＝6.4×10－－9C，，QB＝－＝－3.2×10－－9C，，让两两绝缘金属小球接触，金属小球接触，在接触在接触过程中，程中，试分析分析电子如何子如何转移并求出移并求出转移了多少？移了多少？再再见见！！。