1.1电荷及其守恒定律
电荷及其守恒定律
三、电荷守恒定律
电荷既不能创造,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,在转移过程中,电荷的总 量保持不变。
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
(2)什么是元止,科学实验发现的最小电荷量就是电子所 带的电量.质子.正电子所带的电量与它相同,但符号 相反.人们把这个最小的电荷量叫做元电荷.
一个电子所带电量为元电荷
.
8
元电荷
元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验
测得到的.尽管质子、电子的电荷量的数值皆
得到电子:带负电 失去电子:带正电
(2)特点:两物体带等量异种电荷
.
14
起电的原因
原子的核式结构 原子是电中性的
摩擦起电的原因: 束缚电子本领弱的物体带失去电 子带正电, 束缚电子本领强的物体得到电子 带等量的负电
丝绸 - 玻璃 + 毛皮 + 橡胶 -
思考:玻璃无论与什么 物质摩擦都带正电吗? 玻璃棒与毛皮摩擦后带负电
电荷、电量、带电体三个词往往不加区分地使 用,其中电荷一词用得最广. 在某些情况下,电荷实际指带电体本身.
(2).电荷量的国际单位是:库仑,符号:C
.
7
探究思考:
(1)电荷量有正负吗?如何比较两个 电荷量?
电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质 比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值
②用手指摸甲球。
③手指移开。
④移开乙球。
⑤⑥甲甲球球带不正带B电 电C。 。
下列操作过程和所得结论正确的有(
选修3-1 1.1电荷及其守恒定律
2.在图 在图1.1-2所示的实验中 最终 带上了 所示的实验中,最终 带上了-10 在图 所示的实验中 最终A带上了 8C的电荷.实验中,是电子由 转移到 的电荷. 转移到B 的电荷 实验中,是电子由A转移到 还是由B转移到 转移到A 还是由 转移到 ?得到或失去的电子数 各是多少? 各是多少?
元电荷就是电子? 元电荷就是电子? 物体带电量: 物体带电量
Q = n e , n为 整 数
例1:科学家在研究原子、原子核及基本粒子时, :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, 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: 于元电荷,下列论述正确的是: A、把质子或电子叫元电荷. 、把质子或电子叫元电荷. B、1.60×10-19C的电量叫元电荷. 的电量叫元电荷. 、 × 的电量叫元电荷 C、电子带有最小的负电荷,其电量的绝对 、电子带有最小的负电荷, 值叫元电荷. 值叫元电荷. D、质子带有最小的正电荷,其电量的绝对 、质子带有最小的正电荷, 值叫元电荷. 值叫元电荷. 答案: 、 、 . 答案:B、C、D.
使物体带电的方法: 1、摩擦起电
摩擦起电的原因: 摩擦起电的原因:在摩擦起电的过程 中,一些被原子核束缚得不紧的电子 转移到另一个物体上, 转移到另一个物体上,于是失去电子 的物体带正电, 的物体带正电,得到电子的物体带负 电。
2、感应起电 感应起电
3、接触起电 接触起电
二、电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭, 电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物 体转移到另一个物体, 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, 移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保 持不变。 持不变。
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。
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
物理必修二1.1《电荷及其守恒定律》
1.1 电荷及其守恒定律
1、物质的微观结构是怎样的? 原子的构成 原子 (中性) (正电) 原子核 核外电子 (负电) 质子 (正电) 中子 (不带电)
核外电子 离原子核较远的电子容易受到外界的作用 而脱离原子。
2、氧原子(O)、钠离子(Na+)、氯离子 (Cl-)的核外电子排布图。说明物体原子带电的 原因。
1.三种起电方法 摩擦起电、感应起电、接触起电
2.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,并不是创造电荷.
电荷守恒定律:
表述一: 电荷既不能创造, 也不能消灭, 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,系统的 电荷总数保持不变. 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。
– –– – –– ––
A
+ B +++
++ ++
如先移开带电球,再分开 AB,A、B还能带电吗?
AB重新接触后,导体不带 电了,说明A、B分开后带
+
–
+
等量异种电荷. 重新接触后 等量异种电荷发生中和.
+
-
+ +-
-
+
-
+
-
-
+-
+
+
-
- -
+ +
+ +
+
- -
+
- -
- -
+
+
- -
+ +
+ +
4、元电荷: 电荷量e 1.60 10 C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.
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.
+
-
+
-
+-
+
-
+
-
+
-+
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。
高中物理选修3-1笔记电场
第一章静电场1.1 电荷及其守恒定律一、电荷1.物体带电:物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说它带了电或有了电荷。
2.两种电荷(自然界只存在两种电荷)1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷(丝玻正)2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷(毛橡负)3.自由电子和离子金属中原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做自由电子,失去这种电子的原子便成为带正电的离子。
(失正得负)4.作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引二、物体带电的三种方式(本质都是自由电子的转移)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,于是原来是电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物质则带正电。
2.静电感应当导体靠近带电体时,导体中的自由电子就会受到带电体对它的排斥或者吸引,使导体两端出现异种电荷,近端与带电体异号,远端与带电体同号,这种方式称为感应起电,这种现象称为静电感应。
验电器的原理:两片金箔带同种电荷,彼此相斥而张开3.接触起电不带电的物体与带电体接触,能使不带电的物体带上电荷,这种方式成为接触起电。
分配规律:A 带-Q,B 带+5Q,AB 接触再分开,电荷相加在平分A=B=+2Q、电荷守恒定律1.内容:电荷既不会创生,也不会消灭,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,电荷的总量保持不变。
在一定情况下,带电粒子可以产生和湮灭。
一个高能光子在一定条件下可以产生一对正、负电子;一对正、负电子可以同时湮灭转化为光子。
现代表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
四、元电荷1.电荷量:电荷量又叫电量,它表示了电荷的多少,其单位是“库仑”,简称“库”,用符号C 表示2.元电荷:最小电荷量(即科学实验发现的最小电荷量,最早由美国物理学家密里根测定),用e 表示。
电荷量不能连续变化-191)e=1.6 ×10-19C2)质子:所带电荷量与元电荷相同,符号与电子相反。
重难点梳理 1.1 电荷及其守恒定律
人教版高中物理(选修3-1)重、难点梳理第一章电场§1.1 电荷及其守恒定律一、课标及其解读1、了解摩擦起电和感应起电,知道元电荷(①知道自然界存在两种电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;②了解摩擦起电、感应起电,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质;③知道元电荷、电荷量的概念,知道电荷量不连续变化。
)2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象(①知道电荷守恒定律;②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后,电荷间的分配关系。
)3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用(如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。
)二、教学重点从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
三、教学难点起电的本质四、教学易错点1、在静电感应现象中,金属导体内移动的是电子,而不是质子;2、元电荷是电荷量,并不是某个实体电荷;3、电荷量是不连续的,电荷的正负表示其带电性质。
五、教学疑点1、对起电方式及实质的理解(①对物质内部微观结构分析,说明部分物质内部电子可以自由移动;②电荷守恒,说明起电的实质不是新电荷的产生。
)2、电中性的解释,加深学生对起电的理解。
六、教学资源(一)教材中重视的问题1、关于静电现象方面的知识,初中已有介绍,而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质,如教材中提到的导体与绝缘体;2、能用静电现象解释生活中的现象(如课本P5第1题)。
(二)教材中重要的思想方法1、各种守恒定律是物理学的基本规律,本节进一步突出守恒的思想;2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力,教材中各种实验现象均未给出具体的结论,这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。
高中物理选修3-1第一章第一节电荷及其守恒定律
1.1电荷及其守恒定律电荷公元前600年左右,希腊的哲学家泰勒斯记录,在用猫毛摩擦琥珀以后,琥珀会具有吸引像羽毛一类的轻小物体的性质,假若摩擦时间够久,甚至会有火花出现。
1600年,英国女王伊丽莎白一世的皇家医生威廉·吉尔伯特,以严谨的治学态度对于电磁现象做了许多细致的研究,发现琥珀不是唯一会由于摩擦而具有吸引轻小物体的物质,并首次引入了电荷的概念,认为摩擦过的琥珀带上了电荷。
由于他在电学的众多贡献,威廉·吉尔伯特被后人尊称为“电学之父”。
1729年史蒂芬·戈瑞发现了电传导,电荷可以从一个物体传导至另外一个物体。
只是不同物质的物体传导电荷的能力不同,其中,金属的能力最为优良。
从此,科学家不再认为产生电荷的物体与所产生的电荷是不可分离的,而认为电荷是一种独立存在的物质。
•电荷的分类:后来随着人们研究的深入,人们发现带上电荷的物体会存在相互排斥与相互吸引的作用。
根据这种相互作用的规律,物理学把电荷分为两种,并规定:用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷为正电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷为负电荷。
•电荷间的相互作用关系:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷量•电荷量:由于电荷可以从一个物体传导至另外一个物体,我们把物体所带电荷的多少叫做电荷量。
•单位:在国际制单位中它的单位是库仑,简称库,用C表示。
正电荷的电荷量为正,负电荷的电荷量为负。
•元电荷:20世纪初科学家发现,原子也有进一步的结构,它的中心是原子核,在原子核周围,有一定数目的电子在核外运动。
其中电子带负电,原子核由带正电的质子和不带电的中子构成。
科学实验最先发现单个电子所带电荷量的是最小的,随着近代物理学的发展,人们进一步发现单个质子,单个正电子所带的电荷量与单个电子所带电荷量相同,符号相反。
实验还指出所有带电体的电荷量都是这些最小电荷量的整数倍。
物理学中,一个质子所带的电荷,或一个电子所带的负电荷的量称为元电荷,或基本电荷。
1.1电荷及其守恒定律
4.一个带正电的验电器如图所示,当一个 金属球A靠近验电器上的金属球B时,验电器 AC 中金属箔片的张角减小,则( ) A.金属球A可能不带电 A B.金属球A一定带正电 B C.金属球A可能带负电 D.金属球A一定带负电
+ +
敢于挑战吗?
• 1.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验 电器时,发现它的金属箔片的张角减小, 由此可判断( C ) • A.验电器所带电荷量部分被中和 • B.验电器所带电荷量部分跑掉了 • C.验电器一定带正电 • D.验电器一定带负电
• 注意:所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。电荷量是不能连续变 化的物理量。最早由美国物理学家密立根值q/m,符号:C/㎏。
三、看你掌握了多少
例:如图所示,两个互相接触的导体A和B不带电, 现将带正电的导体C靠近A端放置,三者均有绝缘支 架。请 判断A、B带电情况如何? 若先将A、B分开再移走C,则A 带负电,B 带正电; 若先将C移走再把A、B分开,则A不带电 ,B 不带电。
C + A B
图1.1-2
• 1、关于物体的带电荷量,以下说法中正确 的是( BCD ) • A.物体所带的电荷量可以为任意实数 • B.物体所带的电荷量只能是某些特定值 • C.物体带电+1.60×10-9C,这是因为该 物体失去了1.0×1010个电子 • D.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
2、如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球, 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种 方法中能使两球都带电的是 ( )AC A.先把两球分开,再移走棒 B.先移走棒,再把两球分开 C.先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开 D.棒的带电荷量不变,两导体球不能带电
- -- 甲 乙
1.1:电荷及其守恒定律
课题:§1.1电荷守恒学习目标:1.知道两种电荷以及它们的作用规律.2.掌握三种起电方式及其实质.3.知道电荷守恒定律及元电荷的概念.学教过程:一、电荷:1、电荷的种类:自然界只存在两种电荷,即 电荷和 电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是 电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是 电荷。
2、使物体带电的几种方式 (1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,带上等量导种的电荷。
摩擦起电的实质是:电荷的 (2)接触带电:不带电物体接触另一个带电物体,使电荷从带电体转移一部分到不带电的物体上。
两个完全相同的带电金属小球接触时电荷量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总电荷量平分。
①若初始状态两个小球中仅有一个带电(设01≠q ,02=q ),则两球接触后,电荷总量平分,电性不变,即2121q q q ='=' ②若初始状态两个小球带同种电荷(设为1q ,2q ),则两球接触后,电荷总量平分,电性不变,即22121q q q q +='=' ③若初始状态两个小球带异种电荷(设为1q ,2q -),则两球接触后,异种电荷先中和,剩余净电荷再平分,即22121q q q q -='='所谓的“净电荷”就是中和后剩余的正电荷或负电荷练习1、如图所示,半径相同的两个金属小球,A 、B 带相等的电荷量,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是F .今让第三个半径相同的不带电的金属小球C 先后与A 、B 两球接触后移开.这时A 、B 、C 三球所带的电量分别是多少?(3)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相异的电荷,而另一端带上与带电体电荷相同的电荷。
① 感应起电的原理:当带一个带电物体接近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,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。
高中物理选修三1.1电荷及其守恒定律
【例 2】 (多选)带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球, 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下列方法中能使两球都带 电的是( )
A.先把两球分开,再移走棒 B.先移走棒,再把两球分开 C.使棒与甲球瞬时接触,再移走棒 D.先使乙球瞬时接地,再移走棒
【解析】 本题考查了感应起电和接触起电,关键是掌握如何 使物体带电.当带负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球时,由于 静电感应,甲球感应出正电荷,乙球感应出负电荷,把两球分开后, 它们带上了等量异种电荷,所以 A 正确;若先将棒移走,则两球上 原先感应出的异种电荷会立即中和,这时再分开两球,两球均不会 带电,B 错误;使棒与甲球接触,则两球会因接触而带上负电荷, 所以 C 正确;若使乙球瞬时接地,则大地为远端,甲、乙两球为近 端,由于静电感应甲、乙两球带正电,负电荷流入大地,再将棒移 走,则两球都带正电荷,所以 D 正确.
1 故 A、B 带电荷量大小之比为qqAB′′=214QQ=21. 【答案】 (1)2:3 (2)2:1
变式训练 3 放在绝缘支架上的两个完全相同的金属小球 A、B 分别带有电荷量 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?
【答案】 ACD
变式训练 1 (多选)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,验电器的箔片张角减小, 则( )
A.金属球可能不带电 B.金属球可能带负电 C.金属球可能带正电 D.金属球一定带负电
解析:验电器的箔片之所以张开,是因为它们都带了正电荷.张 开的角度取决于带电荷量的多少.张角减小,说明箔片上的正电荷
【例 3】 关于电荷量和元电荷的说法,正确的是( ) A.1 C 电量叫元电荷 B.元电荷目前被认为是自然界中电荷量的最小单元 C.一个带电体所带的电荷量可能为 8.4×10-19 C D.元电荷是密立根测得的,其精确值 e=1.60×10-19 C
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。
电荷及其守恒定律
1.1 电荷及其守恒定律一、自主学习1.自然界中只存在两种电荷:同种电荷互相,异种电荷互相.2.使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫.常见的起电方式有、和等.例如:一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后,两者必定带上等量同种电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带电;不带电的导体在靠近带电体时,导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布,使导体的两端出现电荷.3.电荷守恒定律:电荷既不能,也不会,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,电荷量的总量保持不变.电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一.在发生正负电荷湮没的过程中,电荷的代数和仍然不变,所以电荷守恒定律也常常表述为:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变.4.元电荷:⑴电荷的叫做电荷量.电荷量在国际制单位中,它的单位是,简称,用表示,正电荷电量为值,负电荷电量为值.⑵迄今为止,科学家发现的最小电荷量就是所带的电荷量,质子、正电子所带的电荷量与它,但符号,人们把这个最小的电荷量叫做元电荷,用表示.⑶所有带电体的电荷量或者,或者是倍,也就是说,电荷量是不能的物理量.⑷电荷量的数值最早是由美国科学家测得的,其数值为.电子的与电子的之比叫做电子的比荷.二、典型例题例1 如图1-1所示,A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C 球带正电,A、B两个完全相同的枕形导体不带电.试问:〔1〕如何使A、B都带等量正电?〔2〕如何使A、B都带等量负电?〔3〕如何使A带负电B带等量的正电?例2绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时,a、b都不带电,如图1-2所示,现使b带正电,那么< >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例3两个完全相同的金属球,一个带8106-⨯+C的电量,另一个带8102-⨯-C的电量.把两球接触后再分开,两球分别带电多少?三、当堂检测及作业1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是< >A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C.元电荷就是质子D.物体所带电量只能是元电荷的整数倍2.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是< >A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷1-3所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是〔〕A.只有M端验电箔张开,且M端带正电B.只有N端验电箔张开,且N端带负电C.两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D.两端的验电箔都张开,且左端带正电,右端带负电4.M和N是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10-10C,下列判断中正确的是〔〕A .在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从N转移到了MC.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10CD.M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子5.如图1-4,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,验电器的金箔张角减小,那么〔〕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一定带正电6. 如图1-5,小球质量分别为m1、m2,带同种电荷,电量分别为q1、q2,将它们用等长的绝缘细线悬于同一点O,此时两细线与竖直方向的夹角相等,那么必有〔〕=m21=q21=m2 q1=q211-6所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是< >A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动8.当一个验电器带电时,为什么两片金箔会张开一个角度?为什么金箔不能张开更大的角?四、能力提高9.多少个电子的电荷量等于 -32.0 μC ?〔电子电荷量e=1.6×10-19C 〕10.干燥的天气一个人拖了鞋在地毯上走,聚集了 - 48 μC 的净电荷.此人身上有多少个净剩余电子?他的质量增加了多少?〔电子质量m=9.1×10-31kg 〕11.两个完全相同的金属球,一个带q 3+的电量,另一个带q 9-的电量.把两球接触后再分开,两球分别带电多少?参考答案:一、电荷守恒例1〔1〕把AB 紧密靠拢,让C 靠近B,那么在B 端感应出负电荷,A 端感应出等量正电荷,把A 与B 分开后再用手摸一下B,那么B 所带的负电荷就被中和,再把A 与B 接触一下,A 和B 就带等量正电荷.〔2〕把AB 紧密靠拢,让C 靠近B,那么在B 端感应出负电荷,A 端感应出等量正电荷,再用手摸一下A 或B,那么A 所带的正电荷就被中和,而B 端的负电荷不变,移去C 以后再把A 与B 分开,那么A 和B 就带等量负电荷.〔3〕把AB 紧密靠拢,让C 靠近A,那么在A 端感应出负电荷,B 端感应出等量正电荷,马上把A 与B 分开后,那么A 带负电B 带等量的正电.例2、B 正确.例3、C q 8102-⨯=,带正电.1 BD2 BC3 C4 C5 AB6 A7 B 8当验电器带电时,两片金箔上带同种电荷,同种电荷相排斥,所以两金箔会张开一定的角度.金箔的张角越大,那么重力对金箔的力矩也越大,当重力的力矩与排斥力的力矩相平衡时,金箔就能够保持静止状态,其张角就不会再增大. 9 、2.0×1014个 10 、3.0×1014个;2.73×10-16kg 11、q q q 321-==。
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1.1电荷及其守恒定律
【教学目标】
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.
【学习重点】:电荷守恒定律
【学习难点】: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。
【新课教学】:
一·复习
1.什么叫正电荷?什么叫负电荷?
2.电荷间相互作用规律?
二·新授
1.电荷
问题1什么叫摩擦起电?
问题2 什么叫自由电子?什么叫离子?
问题3 什么叫静电感应?
例1 如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体
两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是()A.先把两球分开,再移走棒
B.先移走棒,再把两球分开
C.先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开
D.棒的带电荷量不变,两导体球不能带电
2.电荷守恒定律
问题4电荷守恒定律的内容?
问题5接触起电时电荷量分配规律?
问题6 什么叫元电荷?
问题7 什么叫比荷?
例2 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是()
A.物体所带的电荷量可以为任意实数
B.物体所带的电荷量只能是某些特定值
C.物体带电+1.60×10-9C,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
图1—1—1
【巩固练习】
( )1.对于摩擦起电现象,下列说法中正确的是
A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体
C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷
D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷
( )2.如图1—1—4所示,当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时,
枕形导体上的电荷移动情况是
A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动
B.枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动
C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动
D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 图1—1—4
( )3.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是
A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷
B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分
D.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
4.如图1—1—5所示,用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B ,
B 的金属箔片张开,这时金属箔片带 电;若在带电棒离开前,用手摸一
下验电器的小球后离开,然后移开A ,这时B 的金属箔片也能张开,
它带 电. 图1—1—5
( )5.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a ,a 的表面镀有
铝膜.在a 的近旁有一底座绝缘金属球b ,开始时a 、b 都不带电,如
图1—1—6所示,现使b 带电,则:
A. ab 之间不发生相互作用
B. b 将吸引a ,吸在一起不放开
C. b 立即把a 排斥开
D. b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开
( )6.一个带正电的验电器如图1—1—3所示, 当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时,验电 器中金属箔片的张角减小,则
A .金属球A 可能不带电
B .金属球A 一定带正电
C .金属球A 可能带负电
D .金属球A 一定带负电
( )7.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,
由此可判断
A .验电器所带电荷量部分被中和
B .验电器所带电荷量部分跑掉了
C .验电器一定带正电
D .验电器一定带负电
图1—1-3。