17-18版:1.1 电荷 电荷守恒定律
1.1电荷及其守恒定律2.ppt
22、、元什电么荷:是电元荷电的荷最小?单位。
33、、元元电电荷的荷值的:数e=值1.6是02多177少33?×10它-19的C 数值最早 最早是由美由国哪物位理学物家理密学立家根测测定定。的?
44量、、均电为带子e电的和整质体数子所倍的带。带的电量电均荷为与e,所元有电带荷电体的的关电系荷? 55、、电比子什荷比么:荷带是:电比me体e 荷的01?.电.9610量电11与00子-3其019K的C质g 量比1的.荷76比是1值01多。1C/少Kg?
二、三种起电方式
1、摩擦起电
二、三种起电方式
2、接触起电
++++
+ +
+
+ ++
绝缘棒
+++ ++++ +
+++ + + +
++ ++ ++ + +
绝缘棒
二、三种起电方式
两个完全相同的带电导体,接触后再分开,
二者将原来所带电量的总和平均分配
接触后
1Q 1Q
再分开
22
+Q -3Q
接触后 再分开
【实验二 】:验电器实验
仪器:验电器,丝绸,玻璃棒。 用验电器检验与丝绸摩擦过的玻
璃棒是否带电。
2、感应除起了摩电擦:起电,还有没有其他
的起把电带方电式体呢移?近不带电的导体,可以使
导体带电的现象,叫做感应起电。
【实验三】枕形导体起电实验
仪器:验电器,玻璃棒,枕形导体
高中物理课件-1.1 电荷及其守恒定律
讨论:
自然界中是否只有 两种电荷?有什么证 据证明你的观点。
一
、 3、电荷间的相互作用:
电 荷
a、同种电荷相互排斥 b、异种电荷相互吸引
带电的头发相互排斥
同种电荷相互排斥
针
对
训 1、用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近 练 轻质小球,小球被吸引过来,则小球
是( D) A、带正电 B、带负电 C、不带电 D、可能带负电,也可能不带电
1.摩擦起电
2.接触起电 3.感应起电
实质都是电子发生了转移
二、电荷间相互作用所遵循的规律:
a、同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。 B、任何带电体都能吸引不带电的轻质物体。 例1.有一个质量很小的小球A,用绝缘细线悬挂着,当用毛皮摩擦
过的硬橡胶棒B靠近它时,看到它们互相吸引,接触后又互相 排斥,则下列说法正确的是( )
A.接触前,A、B一定带异种电荷 B.接触前,A、B可能带异种电荷 C.接触前,A球一定不带任何净电荷 D.接触后,A球一定带负电荷
问题讨论:
1、电荷的相互增强、减弱和中和现象,是否 是电荷消失?
2、物体显电中性,是否是物体中没有电荷?
3、各种起电过程是否是创造了电荷?
起电的本质:
无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负 电荷分开,使电荷发生转移,实质是电子的 转移,并不是创造电荷。
表述一: 电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个
实质:电子从一个物体转移到另一个物体。 ②接触起电
不带电与带电的物体相互接触,能使不带电 的物体带上同种电荷。
实质:电子从一个物体转移到另一个物体。
(说明:两个完全相同的物体接触后,最终它们的电荷量会相等)
③感应起电
验电器(静电计)
1.1电荷及其守恒定律
知识回顾:用丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦的橡胶棒带负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,根据电荷的这种特点制成了验电器。
当有带电的导体接触验电器小球时,验电器内部的金属箔有一定的张角。
验电器为什么梳子能把小纸屑吸引起来呢?为什么她的头发会立起来呢?油罐车的尾部有一条铁链第一章静电场1.1 电荷及其守恒定律1. 知识与能力√ 知道自然界存在两种电荷,正电荷和负电荷,知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,并能由此解释生活中的一些物理现象。
√ 理解元电荷的概念,并知道电荷量只能是一系列不连续的整数值。
√ 记住元电荷的值和电子质量,会计算电子的比荷。
过程与方法√ 通过实践摩擦起电的过程了解使物体带电的方法和从微观角度解释带电的本质。
√ 通过静电感应实验学会分析电荷的变化情况。
3.情感态度与价值观√ 理解并掌握电荷守恒定律,并会用电荷守恒定律解释近代微观原子领域的一些实验现象。
教学重点:教学难点:摩擦起电现象的分析感应起电现象的分析电荷守恒定律原子结构内容解析二、电荷守恒定律三、元电荷原子核核外电子(带负电)质子(带正电)中子(不带电)原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多,所以整个原子对外界不显电性。
1、原子结构一、电荷子和中子被核力紧密地束缚在一起。
核力来源于强相互作用,所以原子核的结构一般是很稳定的。
核外电子靠质子的吸引力维系在原子核附近。
多少和运动状况也不相同。
质子、中子数目不同电子运动轨道不同核外电子绕原子核高速运动2、摩擦起电容易受到外界的作用而脱离原子。
当两个物体摩擦时,一些束缚的不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是,原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电。
这就是摩擦起电。
摩擦起电并不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,并使电子从一个物体转移到另一个物体。
用丝绸摩擦的玻璃棒带正电▲用毛皮摩擦的橡胶棒带负电常见的摩擦起电现象:3、自由电子子核的束缚在金属中自由活动,这种电子叫自由电子。
电荷守恒_精品文档
电荷守恒电荷守恒定律是电力学中最基本和最重要的定律之一。
它指出,在一个封闭系统中,电荷的总量保持不变。
这意味着电荷既不能被创建也不能被销毁,只能通过电荷的转移来改变。
最早提出电荷守恒定律的是物理学家卡尔·弗里德里希·高斯。
他在19世纪初首次提出了这个定律,并发现它适用于所有已知的电力学实验和现象。
从那时起,电荷守恒定律一直被广泛接受,并成为电力学理论的基石。
电荷是一种基本粒子,它带有正或负的电荷量。
正电荷表示为+e,负电荷表示为-e,其中e是一个基本单位电荷,约等于1.602×10^-19库仑。
根据电荷守恒定律,一个系统的总电荷量必须始终为常数。
这意味着如果一个物体失去了电荷,必然有另一个物体获得了相应数量的电荷。
电荷的守恒可以通过许多实验来验证。
例如,考虑一个封闭系统,其中包含一个带正电荷的物体和一个带负电荷的物体。
如果这两个物体发生接触,电荷会从正电荷转移到负电荷,直到两个物体的电荷相等。
这个过程被称为电荷的平衡转移,它遵守电荷守恒定律。
在一些特殊的情况下,电荷可以通过其他形式进行转移。
例如,在电池中,化学能转化为电能,使得正极和负极之间形成电荷差,从而产生电流。
然而,无论是哪种情况,总电荷量都保持不变。
电荷守恒定律不仅仅适用于宏观尺度的物体,也适用于微观尺度的粒子。
在粒子物理学中,粒子之间的电荷转移是通过交换电子进行的。
例如,正电子是带正电荷的粒子,而电子是带负电荷的粒子。
当一个正电子与一个电子发生碰撞时,它们可以交换电子,从而改变它们的电荷状态。
但是,所有粒子的电荷总和必须保持不变。
电荷守恒定律的重要性不仅仅体现在电力学中,它也对其他学科有着重要的影响。
例如,在化学反应中,电荷守恒定律是质子转移的基础,决定了反应的进行和氧化还原的过程。
在核物理学中,电荷守恒定律是核反应和放射性衰变的基础。
总之,电荷守恒定律是电力学中最基本的定律之一。
它指出,在一个封闭系统中,电荷的总量保持不变。
电荷守恒定律的数学表达式
电荷守恒定律的数学表达式1. 电荷守恒定律:- 电荷守恒定律是电磁学中最基本的定律之一,它表明在任意一个闭合系统内,电荷的总量始终保持不变。
- 这个定律所描述的是一个系统电荷总量的守恒,即系统内的所有电荷质量之和等于一个定值,这个值在时间内不变。
- 电荷守恒定律简单地说就是电荷不能被创建或摧毁,只能在各个物体之间转移。
2. 数学表达式:- 电荷守恒定律可以用数学公式来表示,表达式如下:∂ρ/∂t + ∇・J = 0其中,ρ是电荷密度,J是电流密度,∂/∂t代表时间导数,∇ .代表散度运算符。
- 这个公式表明电荷守恒定律的数学本质,即电荷密度的变化率和电流密度的散度(发散度)之和等于零。
- 通过分析这个公式,我们可以得出一些结论:如果电荷密度变化率为正,那么电流密度的发散度必须为负,反之亦然;如果电荷密度和电流密度同时保持不变,那么这个闭合系统就是一个稳定的电磁系统。
3. 应用:- 电荷守恒定律是电磁学中最重要的基础定律之一,具有广泛的应用价值。
以下是一些例子:根据电荷守恒定律,我们可以通过掌握电荷密度和电流密度之间的关系来研究电场和磁场的变化。
比如,通过观察一个导体中的电荷分布和电流分布情况,可以计算出导体周围的电场和磁场。
电荷守恒定律还可以用来研究电荷鼓起力的作用和电子输运。
例如,当我们将一些电子注入到一个导体中时,这些电子会受到电荷漂移力的作用,从而形成电流。
这个过程可以通过电荷守恒定律来计算。
电荷守恒定律在静电学和电磁学中也有广泛的应用。
比如,在一个静电场中,电荷守恒定律可以用来计算出电荷分布的变化和电场的形成。
在电磁波中,电荷守恒定律也能够测量光速和光束的波长。
电荷守恒定律不仅在物理学和电磁学中有应用,而且在生物学和光学中也有广泛的应用。
比如,在神经元中,电荷守恒定律可以用来描述神经元的脉冲传递。
在光学中,电荷守恒定律可以用来研究光波的传播和干涉现象。
综上所述,电荷守恒定律是电磁学中最基本的定律之一,它表明在任何一个闭合系统中,电荷的总量始终不变。
课件11:1.1 电荷及其守恒定律
没有正负。电子和质子是实实在在的粒子,不是元电荷,虽然其 电荷量为一个元电荷。
电荷量是不能连续变化的,所有带电体所带电荷量只能是元电 荷的整数倍
(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测 定的?
电荷的代数和总是保持不变。
4、元电荷:电荷量e 1.60 1019C称为元电荷.
5、电子和质子的电荷量 均为e,所有带电体的电荷量
或者等于 e,或者是 e的整数倍.
6、电子的比荷:e me
1.60 1019 C 0.911030 k g
1.76
1011
C
/
k
g
验电器的主要作用有: (1)检验导体是否带电。 (2)检验导体所带电性。 静电计也称作指针式验电器,这说明它完全具备验 电器的各种作用。由于静电计的特殊结构,使得它又 具备验电器不能替代的某些作用。 (1)定量测量两导体间的电势差。 (2)定量测量某导体的电势。
1、自然界存在两者电荷 (1)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 (2)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2、使物体带电的方式带电方式 (1)摩擦起电 (2)感应起电-近异远同 (3)接触起电 3、电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的系统,
元电荷的值 e 1.601019 C 美国科学家密立根
(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?
带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
电子的比荷为:e me
1.601019 C 0.911030 kg
1.761011C / kg
4、验电器和静电计
静电计(指针式验电器)
验电器
验电器与静电计在作用上的不同
高中物理必修二第九章—1.1电荷、电荷守恒定律
③所有带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
3、比荷:微观粒子所带的电量值与其质量的比值叫 做微观粒子的荷质比,简称比荷。
比荷的特点:比荷是描述微观粒子的基本物理量,相 当于宏观物体的密度。同种粒子,比荷相同且不变; 不同种类的粒子,比荷一般不同。
电子的比荷:e/m=1.76×1011C/kg。 质子的比荷:e/m=9.59×107C/kg。 科学家是通过测量微观粒子的比荷来识别粒子的。
⑶A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C,
则A_带___负__电__, B_带__负__电__;
例题6、如图所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放 置.用手接触B端,移去手指再移去Q,AB带何种 电荷 __负__电__荷____ .若手的接触点改在A端,情况 又如何___负__电__荷____ 。
Q
粒子 π+ π-
u
d
u/
d/
电荷量 +e -e +2e/3 -e/3 -2e/3 +e/3
A、π+由u和d/组成, B、π+由d和u/组成, C、π-由u和d/组成, D、π-由d和u/组成
例题9. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验 电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷
的分布情况,正确的是:( B )
特点:⑴摩擦起电的实质是电子的转移。
⑵相互摩擦的两个物体一定会带上等量的异种电荷。
2、感应起电:
视频:感应起电 ⑴静电感应:把一个带电的物体靠近一个不带电的绝
缘导体时,导体两端将带上等量异种电荷的现象, 叫做静电感应.
+
-
+
-
+-
+
-
+
-
+
-+
高中物理 1.1 电荷 电荷守恒定律
C-
AB
电2、荷科及学其家在守研恒究定原律子、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,下列论述正确的是( BCD ) 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.
一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而 带负电。
那么还有没有别的方法使物体带电?物体带电的实质又是什么?
电电荷荷及量其:电守荷恒的定多律少叫电荷量
符号: Q(q) 单位: 库仑(C) 正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
元电荷:电荷的最小单位。其大小等于电子所带的电荷量
符号: e
-+
电1、荷如及图其所守示,恒A定、律B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起
初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带负电的小球, 下列说法正确的是( A B)
A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开 B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移走C,A、B上的金属箔 片仍张开
C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开 D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金 属箔片张开,而B上的金属箔片已闭合
电感荷应及起其电守:恒定律
金
属 模 型
原子核 金属原子
自由电子
电静荷电及感其应守: 恒当定一律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号电荷,远离带电体的一端带 同号电荷。这种现象叫做静电感应。
感应起电: 利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应 起电。 实质: 电荷从物体的一部分转移到另一部分
《电荷电荷守恒定律》课件
《电荷电荷守恒定律》课 件
电荷电荷守恒定律是物理学中重要的基本定律之一,涉及电荷的概念、表达 式和实验验证。本课件将全面介绍电荷电荷守恒定律的定义、意义和应用。
什么是电荷电荷守恒定律?
电荷电荷守恒定律是法国物理学家库仑提出的基本原理,描述了电荷在物理 系统中守恒的性质和规律。该定律在物理学中有着广泛的应用和重要性。
电荷守恒定律的表达式和意义
电荷的量和符号、电荷守恒性质和表达式以及电荷守恒定律的意义和原理将在本节详细介绍。同时还会探讨守 恒定律在物理学中的实际应用。
电荷守恒定律的实验验证
通过库仑秤的原理和作用、板电容器的电荷平衡和漂移现象,我们可以验证 电荷守恒定律。本节将介绍实验
高中物理1.1电荷 电荷守恒定律优秀课件
练习:关于摩擦起电现象,以下说法正确的选项B是D
〔〕 A.摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体产生了电 子和质子。 B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量 异种电荷。 C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转 移到了另一个物体而形成的。 D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上, 玻璃棒因质子数多于电子 数而显示带正电。
球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触。②用手指
摸甲球。③手指移开。④移开乙球。⑤甲球带正电。⑥甲球不带电。
以下操作过程和所得结论正确的有〔 A.①→②→③→④→⑥
〕
CD
B.①→②→④→③→⑥
C.①→②→③→④→⑤
D.①→②→④→③→⑤
六、验电器的工作原理
1、验电器的工作原理:根据同种电荷相互排斥,异种电荷互相吸引的原理设计的
+ - 〔2〕负电荷: 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷
2、电荷的根本特点是:
〔1〕同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
〔2〕任何带电体都可以吸引轻小的物体。
〔3〕轻质小球相互排斥一定带同种电荷;轻质小球相 互吸引两小球可能带异种电荷,也可能一个带电,一个 不带电。
二、电荷量、元电荷
1、电荷量:电荷的多少叫做电荷量。常用 符号Q或q表示,国际单位是库仑,简称库 ,用符号C表示。〔微库µC、纳库nC〕
+
+ +
++++ ---- - -
++++ --
2
+
++++ ++++
---- - - - -
3
+ +
1.1电荷及其守恒定律
公元前600年左右,希腊人泰勒斯发现摩 擦过的琥珀吸引轻小物体的现象
电荷的分类
正电荷 负电荷
区分:
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷 (+),用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷 是负电荷(-)。(如何记?)
特点:
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
物体的构成
物质由原子构成,原子由质子、中子、 电子构成,其中质子带正电,中子不带 电,电子带负电
类型题
带电小球的相互接触 1、A球带电+q,B球带电-q,接触后带 电? 2、A球带电+q,B球不带电,接触后? 3、A球带电+q,B球带电-2q,接触后? 4、A球带电+q,B球带电+q,接触后?
本节回顾
知识点: 1、电荷的种类及特点 2、使物体带电的方法和实质 3、元电荷及电荷守恒定律
高二物理必修3-1
第一章 静电场 第一节 电荷及其守恒定律
本书特点
难点:模型及知识比较抽象,电与磁看不见摸 不着,但的确是实实在在存在的 易点: 电场磁场贴近生活,生活中处处都可通过各种 现象了解到两者 高中物理课本之间衔接性不强,每本书都是独 立的篇章,如果高一学习基础不太牢,仍然能 学好高二物理 Fra bibliotek
摩擦起电 静电感应 接触带电 1.摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往 往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得 到电子而带负电,失去电子的物体则带正电。 2.静电感应: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电体,使导体靠近带电 体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。 3.接触带电:一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开, 使不带电的导体也带上了电荷的方法。
1.1电荷
(
(3)带电体的电荷量可以是 2×10-18 C。( )
)
提示:(1)电子是实实在在的粒子,元电荷只是一个电量单位,
(1)错误。
(2)元电荷是一个电量单位,与一个电子所带电荷量的数值相等, (2)正确。 (3)2×10-18 C不是元电荷的整数倍,带电体不可能带 2×10-18 C 的电荷量,(3)错误。
4.接触起电现象中电荷量的分配
(1)无论是带电的导体与不带电的导体接触,还是两个原来带同 种电荷的导体接触,还是两个原来带异种电荷的导体接触,最终 两导体都将带上同种电荷或都不带电,不可能带上异种电荷。 并且接触前后电荷总量不变。 (2)导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关。若 两个完全相同的金属小球的带电量分别为Q1、Q2,则它们接触 后电荷量平均分配,再分开都带有 Q1 Q 2 的电量(式中电量Q1、
【典例3】(2012·济宁高二检测)如图所示,有一带正电的验电 器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金 属箔片张角减小,则( A.金属球A可能不带电 B.金属球A可能带负电 C.金属球A可能带正电 D.金属球A一定带负电 )
【思路点拨】解答此类问题时应掌握以下两点:
【规范解答】选A、B。若金属球A原来带负电,则异种电荷相吸,
分配。摩擦起电、感应起电和接触起电,均符合电荷守恒定律。
2.“中性”与“中和”的理解 (1)中性:物体内有电荷存在,但正、负电荷的绝对值相等,对
外不显电性。
(2)中和:两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的 过程。
3.守恒的广泛性 电荷守恒定律同能量守恒定律一样,是自然界中最基本的规律, 任何电现象都不违背电荷守恒定律,也涵盖了近代物理实验发 现的微观粒子在变化中遵守的规律。例如,一个高能光子可以 产生一个正电子和一个负电子,一对正、负电子可同时湮灭, 转化为光子。在这种情况下,带电粒子总是成对产生或湮灭, 电荷的代数和不变。
电荷守恒定律
电荷守恒定律电荷守恒定律是描述电荷数量守恒的物理定律之一。
它表明,在任何一个闭合的系统中,电荷的总量不会发生变化。
这个定律揭示了电荷的特殊性质,对电磁学和电路理论的理解起到了至关重要的作用。
电荷是一种基本粒子,它带有正电、负电或者零电荷。
带正电的粒子被称为正电荷,带负电的粒子被称为负电荷,而零电荷的粒子则是中性的。
根据电荷守恒定律,正电荷和负电荷之间的总量必须保持平衡。
换句话说,在任何一个过程中,正电荷的总量必须等于负电荷的总量。
电荷守恒定律是在许多实验观察中得出的。
一个简单的实验是通过摩擦两种材料来观察电荷转移。
摩擦时,负电荷会从一个物体转移到另一个物体上,这是因为在物体接触的表面上,电子会从一个物体跳到另一个物体上。
根据电荷守恒定律,转移的电荷是平衡的,因此物体上的总电荷不会发生改变。
电荷守恒定律的一个重要应用是在电路理论中。
在一个电路中,电荷可以通过导线和电子器件进行流动。
根据电荷守恒定律,电流进入一个区域的总电荷必须等于离开该区域的总电荷。
这是由于电荷的不可创建和不可销毁性。
通过电荷守恒定律,我们可以推导出基本的电路方程,并解决各种电路问题。
电荷守恒定律在粒子物理学中也起着重要的作用。
在粒子碰撞实验中,高能粒子会发生相互转换和交互作用,但总电荷始终保持不变。
通过观察电荷转移和产生的方式,我们可以了解粒子的特性和相互作用机制。
所以电荷守恒定律在粒子物理学研究中有广泛的应用。
尽管电荷守恒定律是一个基本的物理定律,但也有一些特殊情况,其中电荷可以被创造或销毁。
这一现象发生在粒子物理学研究中,当高能粒子与反粒子相撞时,它们可以互相湮灭并产生其他粒子。
这种过程称为电荷破坏。
然而,总电荷仍然保持不变,因为湮灭和产生的粒子总电荷平衡。
总之,电荷守恒定律是一个重要的物理定律,描述了电荷的守恒性质。
它在电磁学、电路理论和粒子物理学中都有广泛的应用。
通过遵循电荷守恒定律,我们可以解决不同领域的问题,并深入理解电荷的特性和性质。
电荷及电荷守恒定律ppt
1、符号:Q
2、国际单位: 库仑 简称库 用 C 表示 3、书写表示:正电荷用正数表示 ( 举例: Q1 6.4109 C )
负电荷用负数表示 ( 举例:Q2 3.2109 C )
4、1C的单位很大,常用的电荷量单位还有微库( uC )和纳库 ( nC)
1uC = 10-6 C
1nC = 10-9C
1C =1 06uC = 109nC
补充:1库仑(C)=1000毫库(mC)=1000000微库(μC)=10^12皮库(pC)
一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?
1897年,英国科学家汤姆生(1856-1940) 发现了比原子小得多的带负电的粒子——电子, 揭开了原子具有结构的秘密。
静电计还可定量测量两导体间的电压。
注意观察:带电体与验电器上 端直接接触前后…
++ -+ + + -
++
-+ + +-
++
++
++ ++ ++
+++++
验电器原来带有一定量的电荷
+++++
静电 感应
如果指针偏转角度变大,说明验电器上原来带 什么电荷?
如果验电器上原来带的是负电,玻璃棒靠近后 会出现怎样的现象?
用毛皮去摩擦橡胶棒,橡胶棒经过摩擦会得到电子,从而带负电, 而毛皮失去了电子带正电 。
因为丝绸和玻璃棒相比,丝绸对电子的束缚能力较强;毛皮和橡胶 棒相比,橡胶棒对电子的束缚能力较强一些
摩擦起电
微观实质: 电子从一个物体转移到另一个物体上,得到电子带负电,
电荷守恒定律
电荷守恒定律
1、经典表述:电荷既不能创生,也不能消灭,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。
在转移的过程中,电荷的总量不变
2、近代表述:近代物理实验发现,带电粒子可以产生和湮没。
但带电粒子总是成对产生或湮没,两个粒子所带电荷量相同但正、负相反,所以电荷的代数和仍然不变。
因此,电荷守恒定律现在的表述是:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变
3、意义:电荷守恒定律是自然界的普遍规律,既适用于宏观系统,也适用于微观系统
化学电荷守恒定律:对于一个孤立系统,不论发生什么变化,其中所有电荷的代数和永远保持不变。
电荷守恒定律概念
电荷守恒定律是物理学的基本定律之一。
它指出,对于一个孤立系统,不论发生什么变化,其中所有电荷的代数和永远保持不变。
电荷守恒定律表明,如果某一区域中的电荷增加或减少了,那么必定有等量的电荷进入或离开该区域;如果在一个物理过程中产生或消失了某种电荷,那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。
电荷的多少称为电荷量,常简称为电量,故电荷守恒定律又称电量守恒定律。
在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,用字母Q表示,单位为C。
通常正电荷的电荷量用正数表示,负电荷的电荷量用负数表示。
电荷守恒介绍
电荷守恒和物料守恒,质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。
1.化合物中元素正负化合价代数和为零
2.溶液呈电中性:所有阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数
3.除六大强酸,四大强碱外都水解,多元弱酸部分水解。
产物中有部分水解时产物
4.这个离子所带的电荷数是多少,离子前写几。
1.1电荷及其守恒定律
1 电荷及其守恒定律一、电荷1.两种电荷。
(1)电荷的分类:①正电荷:和用丝绸摩擦过的_________所带的电荷性质一样的电荷。
②负电荷:和用毛皮摩擦过的_________所带的电荷性质一样的电荷。
(2)电荷的性质:同号电荷相互________,异号电荷相互________;且带电体有_________________的性质。
2.摩擦起电:两个物体相互摩擦时,______从一个物体转移到另一个物体,原来呈电中性的物体由于_______电子而带负电,_______电子的物体则带正电。
3.感应起电:(1)自由电子:金属中离原子核________的能脱离原子核的束缚而在金属中___________的电子。
(2)静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于______________________,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________电荷,远离带电体的一端带________电荷的现象。
(3)感应起电:利用___________使金属导体带电的过程。
【自我思悟】1.用丝绸摩擦玻璃棒,是不是只有玻璃棒上带电?2.发生感应起电现象的条件是什么?二、电荷守恒定律和元电荷1.电荷守恒定律:(1)内容:电荷既不会_________,也不会_________,它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;在转移过程中,电荷的总量_____________。
(2)电荷守恒定律现在的表述:一个与外界没有_____________的系统,电荷的代数和_____________。
2.元电荷:(1)电荷量:电荷的_________。
在国际单位制中,它的单位是_________,符号_______。
(2)元电荷:最小的电荷量,即_________或_________所带的电荷量,用e表示,e=_________________。
最早由美国物理学家__________测得。
1.1电荷及其守恒定律
1.1 电荷及其守恒定律教学三维目标(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2.知道摩擦起电,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.3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.(二)过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点:电荷守恒定律难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教学过程:(一)引入新课:在初中我们学过一些电的知识,我们先来回顾一下初中学习的内容:1、一般情况下物体不带电,如何使物体带电?——摩擦可以使物体带电,很多物体经过摩擦以后具有吸引轻小物体的性质,我们就说它带有电荷2、自然界中有几种电荷?它们是谁命名的?——自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷,美国物理学家富兰克林命名的,他把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,把用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷。
3、它们间的相互作用又是怎样的呢?——同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。
一、电荷1、物体带电很多物体经过摩擦以后具有吸引轻小物体的性质,我们就说它带有电荷2、两种电荷(富兰克林命名)(1)、正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,用正数表示.(2)、负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷,用负数表示.3、电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。
(二)进行新课:二、起电方式1、摩擦起电摩擦起电的微观解释:构成物质的原子由带正电的原子核和绕核运动的带负电的电子组成.原子核所带正电量的总数与核外所有电子的负电量总数是相等的,且正电荷、负电荷分布的中心(常称电荷中心)重合.因而,在通常情况下,整个原子呈电中性(所谓不带电).通常离原子核较远的电子受到的束缚较弱,当原子因某种原因(如摩擦、受热、化学变化等),失去电子时,原子就显为带正电”获得电子时,就显为带负电”所以,实质上物体的带电过程就是电子的得失过程.比如用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,实质上就是由于两者摩擦,组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上,使玻璃棒失去电子带正电,而丝绸得到电子带负电.(1)本质:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.电子从一个物体转移到另一个物体上,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电.(2)规律:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.介绍金属导体模型,金属导体模型也是一个物理模型如下图:在金属内,排列着的正离子只能在自己的平衡位置附近振动而不移动,而带负电的电子可以在金属内部自由移动——我们把它们称为自由电子,正是因为有可以自由移动的电子,所以金属可以导电。
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即学即用 判断下列说法的正误. (1)带正电导体C靠近枕形导体AB,在近端感应出同种电荷,在远端感应出 异种电荷.( × ) 正电荷不动.( √ ) (3) 感 应 起 电 现 象 中 , 金 属 导 体 AB 内 的 正 、 负 电 荷 同 时 分 别 向 两 侧 移 动.( × )
(2)带正电导体C靠近枕形导体AB,导体AB内的负电荷向靠近C的一端移动,
排斥 ,异种电荷相互_____. 吸引 (2)电荷间的相互作用规律:同种电荷相互_____ 电子 会从一个物体 2.摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚不紧的_____ 转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失 电子 的转移. 去电子的物体则带正电.摩擦起电的实质是_____
何种电荷?使玻璃棒和橡胶棒带电的原因是什么? 答案 玻璃棒带正电,橡胶棒带负电 . 丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的电子向
丝绸上转移,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电;毛皮摩擦
橡胶棒时,毛皮上的电子向橡胶棒转移,橡胶棒得到电子带负电,毛皮
失去电子带正电.
知识梳理
1.两种电荷及作用 正 电荷和 ___ 负 电荷 . 用丝绸摩擦过的玻璃棒带 (1) 自然界只存在两种电荷: ___ 正 电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带___ 负 电荷. ____
解析
√
A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 C B.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 C C.丙物体一定带有正电荷8×10-16 C
√
D.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C
1
2
3
4
5
4.如图6所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器 的金属箔片张开,关于这一现象下列说法正确的是 答案 A.两片金属箔片上带异种电荷 B.两片金属箔片上均带负电荷 C.金属箔片上有电子转移到玻璃棒上 √ D.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起
√
D.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分
1
2
3
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2.用丝绸摩擦两根玻璃棒,手持一根玻璃棒,靠近另一根被吊起的玻璃
棒时,现象如图 5 甲箭头所示远离 . 而手持用毛皮摩擦过的橡胶棒,靠近
被吊起的用丝绸摩擦过的玻璃棒时,现象如图乙箭头所示靠近.那么 答案
A.图甲中两玻璃棒互相吸引 B.图乙中橡胶棒与玻璃棒互相排斥
2
题型探究
一、对三种起电方式的理解
三种起电方式的比较
摩擦起电 感应起电 接触起电 导体带上与带电 体相同的电荷 在电荷间相互作 用下,电子从一 个物体转移到另 一个物体上 两绝缘体带上 等量异种电荷 不同物质对电子的束缚能 原因 力不同 . 束缚能力强的得 电子,带负电;束缚能力 弱的失电子,带正电 实质
第一章 静电场
1 电荷 电荷守恒定律
学习目标
1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用的规律.
2.知道使物体带电的三种方式.
3.掌握电荷守恒定律.
4.掌握电荷量的概念及其单位;掌握元电荷的概念.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
1
知识探究
一、摩擦起电 两种电荷 导学探究 用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带何种电荷?用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带
代数和 是守恒的. 中,电荷的________
即学即用 判断下列说法的正误. (1)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷,说明通过 摩擦可以创造电荷.( × ) (2)在一定条件下正、负电荷可以产生和湮灭,但仍遵循电荷守恒定律.( √ ) (3)带负电的绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间,该小球的负 电几乎为零,可见小球上的负电荷逐渐消失了.( × )
两侧金属箔都张开.
知识梳理
对感应起电、接触起电的理解
(1)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 远离 带电体,使导体靠近带电体的一端带 体中的自由电荷便会趋向或 ______ 异号 电荷,远离带电体的一端带_____ 同号 电荷,这种现象叫静电感应现象 . ______ 静电感应 使金属导体带电的方法叫做感应起电. 利用__________ (2)接触起电:带电体与原来不带电的物体接触时,电荷从带电体转移到不 带电的物体上. 自由电子的转移 (3)感应起电和接触起电的实质都是________________.
C.图甲、乙中的玻璃棒带异种电荷
√
D.图乙表明异种电荷互相吸引
图5
1 2 3 4 5
3.(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后, 乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电荷1.6×10-15 C,丙物 体带电荷量的大小为8×10-16 C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况, 下列说法中正确的是 答案
答案 解析
2∶3
(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?
答案
解析
2∶1
总结提升
两金属导体接触后电荷量的分配规律
1.当两个导体材料、形状不同时,接触后再分开,只能确定两者带电与否, 但无法确定电荷量的多少. 2.若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q1、q2,则有 若带同 (1) 种电荷 (2) 若带异 种电荷
⇒ ⇒
金属球 相接触 金属球 相接触
⇒ ⇒
总电荷 量平分 先中和 再平分
⇒ ⇒
针对训练2
有三个相同的金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×10-5 C
的正电荷,小球B、C不带电,现在让小球C先与球A接触后分开,再让小 球B与球A接触后分开,最后让小球 B与小球C接触后分开,最终三球的带 -6 -6 -6 5 × 10 7.5 × 10 7.5 × 10 电荷量分别为q = C,q = C,q = C.
金属球带负电荷,则将导体上的自由电子被排斥到最远端,这样验电器
的上部将带正电荷,箔片带负电荷.故选项B正确.
3
达标检测
1.(多选)关于摩擦起电和感应起电的理解,下列说法中正确的是 答案 B.摩擦起电现象说明通过摩擦可以使电荷从一个物体转移到另一个物体上 √
A.摩擦起电说明电荷能够被创造
C.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
三、电荷守恒定律
导学探究 在摩擦起电过程中,一个物体带上了正电荷,另一个物体带上了负电荷, 该过程是否创造了电荷?在一个封闭的系统中,电荷的总量会增多或减 少吗? 答案 摩擦起电的过程并没有创造电荷.一个封闭的系统中,电荷的总量保持 不变.
知识梳理
电荷守恒定律 创造 ,也不能被______ 消灭 ,它们只能从一个物体转移到另一 电荷既不能被______ 个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分 .也就是说,在任何自然过程
解析
图6
1 2 3 4 5
5. 有 两 个 完 全 相 同 的 带 电 金 属 小 球 A 、 B , 分 别 带 有 电 荷 量 为 QA = 6.4×10-9 C、QB =-3.2 ×10-9 C,让两个金属小球接触,在接触过程 中,电子如何转移,转移了多少个电子?
四、静电感应与感应起电
导学探究 如图 1 所示,取一对有绝缘底座的导体 A 和 B ,
使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下端
的金属箔是闭合的. (1)把带正电荷的导体C移近导体A,金属箔有什么变化? 答案 C移近导体A,两侧金属箔都张开; 图1
(2)这时把 A和B分开,然后移去C,金属箔又
有什么变化? 答案 金属箔仍张开,但张角变小; (3)再让A和B接触,又会看到什么现象? 答案 A、B接触,金属箔都闭合; (4)再把带正电导体C和A接触,金属箔又有什么变化? 答案 图1
现象
导体两端出现等量异种电荷
导体中的电子在电荷间相互作
用下发生转移,使靠近带电体
一端所带的电荷电性与带电体 相反;远离带电体一端与带电 体所带电荷电性相同
电荷在物体之间或物体内部的转移
例1
如图2所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架
答案 解析
上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移 走A,则导体B A.不带电 C.带负电 √ B.带正电 D.不能确定 图2
元电荷是最小的电荷量,不是物质;电子和质子是实实在在的粒子, 不是元电荷.
知识梳理 电荷的多少 叫电荷量,国际单位是_____ 库仑 ,简称库.用字母____ C 1.电荷量:____________ 表示.
常用单位:微库(μC)和纳库(nC).1 μC=10-6 C,1 nC=10-9 C. 最小的电荷量 叫做元电荷,用e表示.所有带电体的电荷量或者 2.元电荷:______________
解析
体AB时,枕形导体上的电荷移动情况是 答案 A.正电荷向B端移动,负电荷不移动 B.带负电的电子向A端移动,正电荷不移动 √ C.正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.正、负电荷同时分别向A端和B端移动
图3
金属导电的实质是自由电子的移动,即枕形金属导体中的自由电子向A 端移动,正电荷不移动.故B正确,A、C、D错误.
也就是物体间或物体内部电荷的重新分布.
2.电荷的中和是指带等量异号电荷的两物体接触时,经过电子的转移,
物体达到电中性的过程,并不是电荷消失了.
例2
完全相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量,相隔一定的距离,
今让第三个完全相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开. (1)若A、B两球带同种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?
即学即用 判断下列说法的正误. (1) 丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电,证明正电荷从丝绸转移到玻璃棒 上.( × ) (2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程.( √ ) (3)摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子.( × ) (4)摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体 而造成的.( × )