《电荷》人教版高中物理.pptx

电荷人教版高中物理目录CONTENCT电荷基本概念与性质电场强度与电势差静电场中导体和绝缘体特性电容器原理及应用带电粒子在匀强电场中运动规律静电现象与生活中应用01电荷基本概念与性质电荷定义电荷分类电荷定义及分类电荷是物质的一种属性，表示物体带电的状态电荷分为正电荷和负电荷两种，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引根据物体带电方式的不同，电荷可分为摩擦起电、感应起电和接触起电三类其中，摩擦起电是指通过摩擦使物体带电；感应起电是指利用静电感应原理使物体带电；接触起电则是通过接触使物体带电静电感应是指当一个带电体靠近一个导体时，由于电荷间的相互作用，导体内部的电荷会重新分布，使得导体两端出现等量异种电荷的现象如用带电体靠近验电器金属球时，金属箔片会张开，这就是静电感应现象的一个实例静电感应现象静电感应现象实例静电感应定义点电荷是一种理想化的物理模型，指忽略带电体的形状和大小，将其看作一个带有一定电量的几何点点电荷定义元电荷是自然界中电荷量的最小单元，其值为$1.6 times 10-19$库仑所有带电体的电量都是元电荷的整数倍元电荷定义点电荷与元电荷概念库仑定律是描述真空中两个静止点电荷之间相互作用力的定律。

其表达式为$F=kfracq_1q_2r2$，其中$F$为两点电荷之间的作用力，$k$为静电力常量，$q_1$和$q_2$分别为两点电荷的电量，$r$为两点电荷之间的距离库仑定律内容库仑定律适用于真空中两个静止点电荷之间的相互作用力对于非点电荷或非静止电荷之间的相互作用力，库仑定律需要进行相应的修正同时，库仑定律也无法解释磁现象和电磁感应等现象库仑定律适用范围库仑定律及其适用范围02电场强度与电势差电场强度定义电场强度是描述电场中某点电场强弱和方向的物理量，用E表示电场强度是矢量，其方向与正电荷在该点所受电场力方向相同电场强度方向判断电场强度的方向可以通过电场线来判断电场线上每一点的切线方向，都与该点电场强度的方向一致电场强度定义及方向判断匀强电场定义匀强电场是指电场中各点电场强度的大小相等、方向相同的电场E和d关系在匀强电场中，电场强度E与两点间距离d无关，即E=U/d，其中U为两点间的电势差，d为两点间距离匀强电场中E和d关系电势差是指电场中两点间电势的差值，用U表示电势差是标量，其大小等于单位正电荷从一点移动到另一点时电场力所做的功电势差概念电势差的计算可以通过W=qU进行，其中W为电场力所做的功，q为移动电荷的电量，U为两点间的电势差。

电势差计算方法电势差概念及计算方法等势面特点及应用等势面是指电场中电势相等的各个点所构成的面等势面具有以下特点：等势面一定与电场线垂直；在同一等势面上移动电荷时电场力不做功；等势面越密的地方电场强度越大等势面特点等势面在电场中具有重要应用，如用于确定电荷在电场中的运动轨迹、计算电荷在电场中的电势能变化等同时，等势面的概念也可以推广到其他物理场如重力场、磁场等中等势面应用03静电场中导体和绝缘体特性导体内部电场为零电荷分布在导体表面导体表面电势相等在静电场中，导体内部自由电子受电场力作用发生移动，直到导体内部电场为零在静电平衡状态下，导体内部没有净电荷，所有净电荷都分布在导体表面由于导体内部电场为零，因此导体表面是一个等势面，电势相等导体在静电场中表现80%80%100%绝缘体在静电场中表现绝缘体中的电荷被束缚在原子或分子中，不能自由移动在外电场作用下，绝缘体中的正负电荷中心发生相对位移，形成电偶极子，产生极化现象绝缘体的极化程度用电容率或介电常数表示，介电常数越大，极化能力越强电荷不能自由移动极化现象介电常数内部电场为零电荷分布在表面表面电势相等静电平衡状态下导体特点所有净电荷都分布在导体表面，且电荷分布与导体形状有关。

导体表面是一个等势面，电势相等在静电平衡状态下，导体内部自由电子不再定向移动，因此内部电场为零VS在强电场作用下，导体尖端的电荷密度很大，使得尖端周围空气被电离，产生尖端放电现象避雷针原理避雷针利用尖端放电原理，将建筑物上的电荷通过尖端放电导入大地，从而保护建筑物免受雷击避雷针通常由金属制成，安装在建筑物的最高点，通过导线与大地相连当建筑物上积累电荷时，避雷针尖端的电荷密度增大，引发尖端放电，将电荷导入大地尖端放电现象尖端放电现象和避雷针原理04电容器原理及应用电容器结构由两个相互靠近的导体组成，中间被电介质隔开工作原理当电容器接通电源时，正极板上的自由电子被电源吸收，负极板上的自由电子被排斥到电源正极，使得电容器两个极板上分别带上等量异种电荷此时电容器开始储存电能电容器结构和工作原理平行板电容器特点和公式特点平行板电容器是最简单的电容器之一，由两个平行且相距很近的金属板组成，中间是空气或电介质公式平行板电容器的电容C与其两板间的电量Q和两板间的电势差U之间的关系为C=Q/U串联规律当多个电容器串联时，总电容的倒数等于各电容器电容的倒数之和，即1/C总=1/C1+1/C2+.+1/Cn。

要点一要点二并联规律当多个电容器并联时，总电容等于各电容器电容之和，即C总=C1+C2+.+Cn电容器串联和并联规律01020304闪光灯音响系统电子设备电动汽车生活中常见电容器应用实例电子设备中的电容器用于储存电能、稳定电压和电流以及滤除噪声等音响系统中的电容器用于滤波和耦合，保证音频信号的传输质量闪光灯中的电容器储存电能，在需要时快速释放，产生强烈的闪光电动汽车中的电容器用于回收制动能量、提高能源利用效率以及改善车辆性能等05带电粒子在匀强电场中运动规律 带电粒子受力分析电场力带电粒子在电场中受到电场力的作用，其大小与电荷量和电场强度成正比，方向与电场强度方向相同或相反重力对于质量较大的带电粒子，重力也是一个不可忽略的力其他力如摩擦力、空气阻力等，在特定情况下也需要考虑初速度为零或初速度方向与电场力方向在同一直线上：此时带电粒子将沿直线运动，其加速度由电场力决定初速度方向与电场力方向垂直：此时带电粒子将做类平抛运动，其轨迹为抛物线带电粒子在匀强电场中直线运动条件带电粒子在匀强电场中的偏转角与电场强度、粒子的电荷量、质量和初速度有关带电粒子在匀强电场中的偏移量与电场强度、粒子的电荷量、质量、初速度和运动时间有关。

偏转角偏移量带电粒子在匀强电场中偏转规律将被测信号输入到示波器的垂直偏转板上，使电子束在垂直方向上发生偏转信号输入扫描信号荧光屏显示在水平偏转板上加一个与时间成正比的扫描信号，使电子束在水平方向上发生偏转通过荧光屏显示电子束的偏转轨迹，从而得到被测信号的波形030201示波器工作原理简介06静电现象与生活中应用静电现象产生原因物体间摩擦、接触分离、感应起电等导致电荷在物体表面积聚静电危害引起火灾、爆炸、电击等事故，影响生产安全静电现象产生原因和危害010203控制静电产生加速静电泄放防止静电积聚防止静电危害措施和方法减少摩擦、降低空气湿度、使用抗静电剂等接地、使用离子风机等设备中和电荷采用导电材料、增加物体湿度等静电喷涂利用高压静电场使涂料微粒带电，在电场力作用下向工件表面运动并沉积成膜具有涂层均匀、附着力强、节省涂料等优点静电复印利用光电导材料在曝光和未曝光区域电阻率的巨大差异，形成静电潜像，再通过带电色粉进行显影、转印和定影等步骤得到复印件具有分辨率高、复印速度快等优点静电喷涂、静电复印等应用实例人体在活动中产生的静电电压可达数千伏甚至上万伏，但放电能量较小，通常不会对人体造成直接伤害。

人体静电现象保持室内湿度适宜；穿棉质衣物；勤洗手、洗脸、洗澡等保持皮肤湿润；使用防静电护手霜或喷雾等防护措施人体静电现象及防护措施THANK YOU感谢聆听。