高中物理选修3-1-电荷与电荷守恒定律
高中物理选修3-1第一章第一节电荷 电荷守恒定律带答案的
今天所做之事,勿候明天;自己所做之事,勿候他人。
要做一番伟大的事业,总得在青年时代开始。
——歌德 §1.1 电荷 电荷守恒定律1.了解摩擦起电,知道两种电荷,知道电荷量.2.知道物质的原子结构,知道元电荷.3.了解电荷守恒定律,并能运用其进行简单现象的分析.4.知道静电感应和感应起电.重点难点重点:对感应起电、起电的实质与电荷守恒定律的理解.难点:通过理论探究,归纳出物体带电的实质和电荷守恒定律.1.摩擦起电、两种电荷(1)摩擦起电:通过________使物体带电的方法称为摩擦起电.(2)实验表明自然界只存在两种电荷:________和________.同种电荷相互________,异种电荷相互________.美国科学家富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫________,毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫________.(3)电荷的多少叫做________,简称为电量.在国际单位制中,电荷量的单位是________,用字母________表示.常用的单位还有微库(μC)和纳库(nC),并且1 μC=________C,1 nC=________C.2.摩擦起电的解释两物体互相摩擦时,一个物体的原子中有一些________挣脱原子核的束缚并转移到另一个物体上,失去电子的物体显示出带________,而得到电子的物体显示出带________.3.电荷守恒定律电荷既不能被________,也不能被________,它们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________.4.静电感应与感应起电当一个带电导体靠近另一不带电导体时,导体中的________发生移动,原来不带电的导体中靠近带电体的一端带上与带电体________(填“同种”或“异种”)的电荷,远离的一端带________(填“同种”或“异种”)的电荷,这种现象叫静电感应.利用静电感应使导体带电的方法称为________.主题1:接触起电情景:取两个验电器A和B,刚开始它们相距较远.用起电机使验电器B的箔片张开,用带有绝缘柄的金属小球d(不带电)跟验电器B的金属球接触,然后让d跟验电器A的金属球接触,经过若干次后,可看到A 的箔片张开,同时B的箔片张角减小.问题:(1)上述情景中使验电器A起电的方式与教材实验1、2中的起电方式是否相同?如果不同,请说明各属于哪种起电方式.(2)验电器A是怎样带上电荷的?验电器A与验电器B所带的电性相同还是相反?主题2:摩擦起电的解释问题:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,如何从微观的角度进行解释?主题3:感应起电(重点探究)情景:如图甲所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下方的金属箔是闭合的.问题:(1)把带正电荷的球C移近导体A,金属箔有什么变化?说明什么问题?(2)保持C不动,先把A和B分开,然后移去C,金属箔是否有什么变化?(3)再让A和B接触,又会看到什么变化?说明什么?主题4:电荷守恒定律、元电荷问题:阅读教材中的小资料“元电荷”和“电荷守恒定律”,思考并回答下列问题.(1)有人说质子和电子都是元电荷,这种说法对吗?有没有可能一个粒子的电荷量为4.0×10-19 C?为什么?(2)电中性物体中有无电荷存在?所谓“电荷的中和”是不是正负电荷一起消失了?对于“电荷的总量保持不变”中的“电荷的总量”你是怎么理解的?一、感应起电例1 如图所示,将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跟地绝缘.下列关于两导体球带电情况的说法正确的是( )A.先把两球分开,再移走棒,则乙带负电B.先移走棒,再把两球分开,则两球均带正电C.使棒与甲球瞬时接触,再移走棒,则两球均带负电D.先使乙球瞬时接地,再移走棒,则两球均带正电二、摩擦起电例2 材料不同的物体相互摩擦后会带电,某同学为了探究一些材料对电子的束缚能力而设计了如下实验:①用毛皮分别摩擦橡胶棒和玻璃棒,摩擦后的玻璃棒与橡胶棒相互吸引;②用聚乙烯材料的物体摩擦不带电的橡胶棒,摩擦后的橡胶棒与用毛皮摩擦后的玻璃棒相互排斥.根据以上实验现象,将毛皮、橡胶、玻璃、聚乙烯这几种材料对电子的束缚能力按照由强到弱的顺序排序,其中正确的是( ) A.聚乙烯、橡胶、毛皮、玻璃B.玻璃、毛皮、橡胶、聚乙烯C.橡胶、聚乙烯、毛皮、玻璃D.无法确定三、电荷守恒定律的应用例3 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量Q A=6.4×10-9C、Q B=-3.2×10-9C.让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移?转移了多少个?1.(考查摩擦起电、感应起电的实质)下列关于物体带电的说法正确的是( )A.静电感应不是创造电荷,而是电荷从物体的一部分转移到另外一部分B.摩擦起电前,两物体都不带电,说明两物体内都没有电荷C.摩擦起电时,一个物体得到一些电子而带正电,另一物体失去一些电子而带负电D.一个带电物体跟另一个不带电物体接触,两物体可能带上异种电荷2.(考查摩擦起电)用不带电的棉布分别与不带电的丙烯塑料板和不带电的乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示.由此判断下列关于摩擦起电的说法正确的是( )A.两个物体摩擦起电时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量都不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体所带电荷种类可能不同3.(考查感应起电、电荷间的作用)如图所示,挂在绝缘细线下的轻质小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )A.甲图中的两球一定带异种电荷B.乙图中的两球一定带同种电荷C.甲图中的两球可能只有一个带电D.乙图中的两球可能只有一个带电4.(考查感应起电、接触起电、电荷守恒)如图所示,用绝缘细线悬挂一轻质小球b,并在b球表面镀有一层金属膜,在b球旁边有一金属球a,开始时a、b均不带电.若给a球带电,则( )A.a将吸引b,吸住后不放开B.a把b排斥开C.a先吸引b,接触后又把b排斥开D.a、b之间不发生相互作用参考答案:1.(1)摩擦 (2)正电荷 负电荷 排斥 吸引 正电荷 负电荷 (3)电荷量 库仑 C 10-6 10-92.外层电子 正电 负电3.创造 消灭 另一部分4.自由电子 异种 同种 感应起电主题1:接触起电解答:(1)起电方式不同.教材实验1、2、中的起电方式为摩擦起电,上述情景中使验电器A起电的方式称为接触起电.(2)当金属球d与验电器B的金属球接触时,由于自由电子的转移使金属球d带上与验电器B相同的电荷;当金属球d与验电器A的金属球接触时,由于自由电子的转移使验电器A带上与金属球d相同的电荷,结果验电器A与验电器B带上同种电荷.主题2:摩擦起电的解释解答:构成物质的原子本身就是由带电微粒组成的.原子包括原子核(质子和中子)和核外电子.不同物质的原子核束缚电子的能力不同,所以在摩擦过程中,束缚电子能力强的原子核相对束缚电子能力弱的原子核易获得电子而带负电,束缚电子能力弱的原子核易失去电子而带正电.因此,摩擦起电的原因实质上是电子的转移,电荷的总量保持不变,产生的结果是两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(说明:只有不同的绝缘物质间的摩擦才会起电)主题3:感应起电(重点探究)问题:(1)把带正电荷的球C移近导体A,金属箔有什么变化?说明什么问题?(2)保持C不动,先把A和B分开,然后移去C,金属箔是否有什么变化?(3)再让A和B接触,又会看到什么变化?说明什么?解答:(1)会发现A、B上的两金属箔片均张开,表明A、B两导体均带了电.(2)分开A、B再移走C后,可以看到金属箔仍张开(如图乙所示),说明A、B仍带电.(3)再次让A和B接触后,会发现A、B上的两金属箔片均闭合,表明A和B分开后所带的是异种电荷,且异种电荷是等量的.主题4:电荷守恒定律、元电荷解答:(1)质子或电子所带电荷量叫元电荷.元电荷并非一个粒子,质子和电子不能说是元电荷.不可能.任何一个粒子所带的电荷量都应该是元电荷的整数倍,而电荷量4.0×10-19 C不是元电荷的整数倍.(2)电中性物体中是有电荷存在的,只是电荷的代数和为0;“电荷的中和”是指两种电荷的数量相等,这时正负电荷的代数和为0;“电荷的总量”是指电荷的代数和.一、感应起电例1 【分析】甲、乙两个导体球互相接触时就相当于一个导体,甲在带电绝缘的近端,乙在远端.感应起电的关键是保持绝缘棒不动而先将两导体球分开,然后再移走带电绝缘棒.【解析】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,则两球不会有静电感应现象产生,所以不会带上电荷,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,则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走,再将棒移走,由于甲、乙是接触的,所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上,结果是两球都带上了正电荷,所以D正确.【答案】ACD【点拨】无论哪种起电方式都是电荷发生转移,并没有创造新的电荷:①感应起电是由于电荷间的相互作用,同种电荷相斥、异种电荷相吸使电荷在导体中转移;②接触起电时,两球所带电的电性与带电棒的电性相同.二、摩擦起电例2【分析】解答本题时应注意以下几个方面:摩擦起电过程中电荷守恒;相互摩擦的过程中,束缚电子能力强的物体获得电子带负电,束缚能力弱的物体失去电子带正电.【解析】毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电.步骤①,用毛皮分别摩擦后的玻璃棒与橡胶棒相互吸引,说明玻璃棒带正电,即三者束缚电子的能力依次为:橡胶、毛皮、玻璃.步骤②,用聚乙烯材料摩擦后的橡胶棒与用毛皮摩擦后的玻璃棒相互排斥,说明橡胶棒带正电,即聚乙烯束缚电子的能力强于橡胶.所以总的顺序为:聚乙烯、橡胶、毛皮、玻璃,故A正确.【答案】A【点拨】当两个不同材料的绝缘体相互摩擦时,物体带正电还是带负电取决于对电子束缚能力的相对强弱,我们知道毛皮摩擦橡胶棒时橡胶棒带负电,但不是用任何材料的物体摩擦橡胶棒后橡胶棒都带负电.三、电荷守恒定律的应用例3 【分析】当两个完全相同的金属小球接触时,电荷量少的负电荷先被中和,剩余的电荷再重新分配.注意金属中只有电子是可以转移的.【解析】根据电荷守恒定律,当两小球接触时,电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球所带电荷量为:Q A′=Q B′== C=1.6×10-9 C在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带上Q B′的正电,这样,共转移的电子电荷量为:ΔQ =-Q B+Q B′=3.2×10-9 C+1.6× 10-9 C=4.8×10-9 C 转移的电子数为n==个=3.0×1010个.【答案】电子由B球转移到A球 转移的电子数为3.0×1010个【点拨】两个相同金属小球相互接触后,电荷先中和后均分的过程,这是电子转移的过程.在解答接触带电的问题时要注意电荷的电性.1.【解析】静电感应的实质是电荷的转移,A对;摩擦起电前,物体不带电是指“电中性”,物体内有带正电的原子核和核外带负电的电子,只是它们的代数和为零,B错;摩擦起电时,得到电子应带负电,而失去电子会带正电,C错;带电物体与不带电物体接触,电荷会发生转移,且两物体带同种电荷,D错误.【答案】A2.【解析】两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子束缚能力的大小,A错.由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电种类一定不同,但数量相等,B错、C对.由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦,带电种类可能不同,D对.【答案】CD3.【解析】若两物体相互排斥,必定带同种电荷;若两物体相互吸引,二者可能带异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电.当只有一个物体带电时,不带电物体由于受到带电物体电荷的作用,原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体,同种电荷趋向于远离带电物体,这一过程类似于静电感应,因此两物体之间的吸引力大于排斥力,宏观上显示的是吸引力.综合上述,B、C选项正确.【答案】BC4.【解析】a球带电,b产生静电感应,靠近a侧出现与a异种的电荷,远离a侧出现与a同种的电荷.虽然在b上感应电荷等量、异号,但由于异种电荷距a球近,所以表现为a对b有引力作用.当a吸引b且接触后,使a、b带上同种电荷,a、b之间呈现斥力,由于相互排斥而分开.所以C正确,A、B、D错.【答案】C1.下列叙述正确的是( )A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.感应起电时,由于带电体和被感应导体不接触所以一定是产生了电荷D.一对正负电子接触后,电荷会消失,这种现象叫电子的湮灭2.(2011年苏州高二检测)把一个带电棒移近一个带正电的验电器,金箔先闭合而后又张开,说明棒上带的是( )A.负电荷B.可以是正电荷,也可以是负电荷C.正电荷D.带电棒上先带正电荷,后带负电荷3.关于电荷量,下列说法错误的是( )A.物体的带电荷量可以是任意值B.物体的带电荷量只能是某些值C.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19 CD.一个物体带1.6×10-9C的正电荷,这是它失去了1.0×1010个电子的缘故4.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下图中表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )图1-1-35.导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带-q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体的电荷量为( )A.-q B.qC.2q D.4q一、选择题1.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )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上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.下列说法正确的是( )A.物体所带的电荷量可以为任意实数B.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷C.摩擦起电过程,是靠摩擦产生了电荷D.利用静电感应使金属导体带电,实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体3.如图1-1-4所示,用起电机使金属球A带正电,靠近验电器B,则( )图1-1-4A.验电器金箔不张开,因为球A没有和B接触B.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电C.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电D.验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电4.A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A之间都是相互吸引的,如果A带正电,则( )A.B、C都带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C两球中必有一个带负电,另一个不带电D.B、C两球均不带电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 的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图1-1-5所示,现使b球带电,则( )图1-1-5 A.a、b间不发生相互作用B.b将吸引a,吸住后不放开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.M和N是两个都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷1.6×10-19 C,下列判断正确的有( )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MC.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-19 CD.M在摩擦过程中失去1.6×10-19个电子7.如图1-1-6所示,挂在绝缘细线下的轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )图1-1-6A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球至少有一个带电8.有A、B、C三个完全相同的金属球,A带1.2×10-4C的正电荷,B、C 不带电,现用相互接触的方法使它们都带电,则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据( )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二、非选择题9.如图1-1-7所示,导体AB与地面绝缘,将带正电的物体C靠近AB,用手接触一下B端,放开手再移去C,则此时AB带________电;若用手接触一下A端,放开手再移去C,则此时AB带________电.图1-1-710.有两个完全相同的金属球A和B,带电量分别为q和-q,现要让A、B均带有的正电量,应怎么办?答案1. 解析:选B. 摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷的转移,A、C错,B对,电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显示电性,D错.2.解析:选A. 金属箔片开始时带正电,带电棒靠近验电器时,金箔先闭合后张开,说明金箔所带正电荷被吸引而转移,而使金箔带上负电荷,所以又会张开,由此判断,带电棒带负电.3.解析:选A. 所有物体的带电荷量只能是元电荷的整数倍,所以A 错,B、C对,物体带电的本质是电荷的转移,物体少了电子带正电,带1.6 ×10-9C的正电荷,失去电子个数为=1.0×1010个,所以D 对.4.解析:选B. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器发生静电感应,若金属球带正电,靠近验电器,验电器上的小球带负电,下端金属箔带等量的正电,金属箔张开,选项A、C均错误;若金属球带负电,验电器上的小球带正电,下端金属箔带等量的负电,金属箔张开,,选项B正确,选项D错误.5.解析:选C. 两个完全一样的导体接触后先中和再平分,要平分总电荷量,所以q B==2q,故C对.1.解析:选BC. 由电荷守恒定律,电荷既不能创造,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体.在任何转移的过程中,电荷的总量不变.2.解析:选D. 自然界中的电荷量不是任意无限可分的,其最小单位为元电荷所带电荷量1.60×10-19C,故A项错.物体不带电,是由于其内部正、负电荷的量值相等,对外不显电性,故B项错.电荷既不能创造,也不能消灭,摩擦起电同样不能创造电荷,是一个物体失去电子、另一个物体得到电子的过程,故C项错.自由电子是金属导体中的自由电荷,在带电体的作用下,导体中的自由电子会趋向或远离带电体,使导体两端带等量异种电荷,选项D正确.3.解析:选D. 因球带正电,靠近验电器B,根据同种电荷相斥、异种电荷相吸的原理,验电器金箔中的电子就会被金属球A中正电荷吸引到验电器的上端小球上,所以下端的验电箔片就会带上正电.因为同种电荷相互排斥,故箔片张开,所以D正确.4.解析:选C. A和B吸引,说明B带负电或不带电,A与C吸引,说明C带负电或不带电.而B与C又吸引,说明B和C不可能同时带负电或不带电,这两个小球只能一个带负电,另一个不带电.综上所述,A、B、D错误,C正确.5.解析:选D. 不带电的小球a靠近带电金属球b时,由于静电感应,a 上将产生异种感应电荷,b对a的引力大于斥力,所以b要吸引a.当a与b 接触后,由于接触带电,a与b带上同种电荷,b要排斥a.6.解析:选C. 摩擦前M、N都不带电是因为它们均为电“中性”,而并非它们内部没有电荷,A错.摩擦后M带有1.60×10-19C的正电,说明M 失去、N得到一个电子,故B、D错.根据电荷守恒定律,N带有1.60×10-19 C的负电,C正确.7.解析:选BC. 甲图中两球相吸,则有两种情况:一种是两球带异种电荷;另一种是有一球带电,另一球不带电.所以C对,A不一定.乙图中两球相斥,则两球一定带有同种电荷,B对.8.解析:选C. 三个小球带的总电荷量为1.2×10-4C,则A错误;当A 与B球接触后,各带6×10-5C的正电荷,B与C接触后B、C各带3×10-5 C的正电荷,而A、B再接触则各带4.5×10-5C的正电荷,所以C正确;而不可能出现B、D这两种情况,所以B、D错误.9.解析:不论手接触A端还是B端,导体AB与人体、大地都构成同一导体.无论手接触A端还是B端.导体AB都是带电体,导体是近端,地球无穷远处才是远端,在带电体C的作用下发生静电感应而使AB带电.答案:负负10.解析:应用电荷均分规律,方法多样,现举两种:法一:先用手摸一下金属球B,将B上的电荷放掉,再把金属球A、B接触后再分开,则A、B两球均分电量q,各带有电量.再用手摸一下A(或B),让两球再接触后分开,此时两球各带有的电量.法二:用一个与A、B均相同的小球C先与B接触分开,则B带有电量,再让A、B两球接触后分开,则A、B都带有的电量.。
高二物理选修3-1-电荷及其守恒定律
电荷的代数和总是保持不变。
4 、元 电 电 e 荷 1 .6 荷 量 0 1 1 0 : C 9称为 . 元电
5、电子和质子均 的为 e电 ,荷 所量 有带电体的电荷 或者等 e,于或者 e的是整数 . 倍
课堂练习
1、使一个物体带电的方式有三种,它们是摩擦、起电、感应起电
课堂训练
2、有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和 C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正 电,则 :
A.B、C球均带负电 B.B球带负电,C球带正电 C.B、C球中必有一个带负电,而另
一个不带电 D.B、C球都不带电
C
3、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的
金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不
AD
课堂训练
4、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____ 。
小结
1、自然界存在两种电荷 (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 (1)摩擦起电:电子从一个物体转移到另一个物体 (2)接触起电:电荷从一个物体转移到另一个物体 (3)感应起电:电荷从物体的一部分转移到另一部分
6、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属 小球a(图1),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 ( C ) 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 E.a、b均不带电
课堂练习
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。
物理选修3-1内容完整归纳
高中物理选修3-1物理选修3-1内容完整归纳第一章 电场一、电场基本规律1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,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,电荷的总量保持不变。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19C ——密立根测得e 的值。
2、库伦定律:(1)定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:221r Q kQ F = k=9.0×109N ·m2/C2——静电力常量 (3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场 力的性质:1、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:q FE =E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
(3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。
(4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式:2r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式:d U E =——d 沿电场方向两点间距离 (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则3、电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的 (2)电场线的特点: ○1电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ○2不封闭,不相交,不相切。
○3沿电场线电势降低,且电势降低最快。
一条电场线无法判断场强大小,可以判断电势高低。
○4电场线垂直于等势面,静电平衡导体,电场线垂直于导体表面 (3)几种特殊电场的电场线三、电场12、电势能Ep :(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。
人教版高二物理选修3-1课件-电荷及其守恒定律(20张)-PPT优秀课件
江西玉山二中人教版高二物理选修3-1 课件: 1.1电 荷及其 守恒定 律(共20 张PPT)
练3.如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金 属球,
并相隔一定距B离D ,其中A带正电,B不带电a ,则以下
A.说导体法B带负电;
A
B
中B.导正体确B的左端是出( 现负电荷) ,右端出现
a`
正电荷,并且电荷量大小相等;
第一章:静电场
§1.1 电荷及其守恒定律
一.电荷
1.两种电荷
◆摩擦起电和雷电:对电的最早认识
+ _ ◆自然界中有两种电荷
(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
◆同种电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引。
哈,带电了!
讨论:电荷的多少如何表示?单位是什么?
2
2
-Q
-Q
江西玉山二中人教版高二物理选修3-1 课件: 1.1电 荷及其 守恒定 律(共20 张PPT)
电荷从一个物体转移到另一个物体
江西玉山二中人教版高二物理选修3-1 课件: 1.1电 荷及其 守恒定 律(共20 张PPT)
二.电荷守恒定律
探讨:摩擦起电、感应起电和 接触带电的实质
电荷的总 量不变
失去了电子
186110051951014(个)
江西玉山二中人教版高二物理选修3-1 课件: 1.1电 荷及其 守恒定 律(共20 张PPT)
江西玉山二中人教版高二物理选修3-1 课件: 1.1电 荷及其 守恒定 律(共20 张PPT)
练2.对物带电现象的叙述,正确的是( BD ) A.物体带电一定具有多余的电子 B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个
教科版高中物理选修3-1课件1电荷电荷守恒定律
(1)把带正电荷的物体C移近导体A但不接触,观察金属箔有什
么变化? (2)这时把A和B分开,然后移去C,金属箔又有什么变化?
(3)再让A和B接触,又会看到什么现象?试用原子结构模型解
释看到的现象. 现象: (1)张开 (2)仍然张开 (3)闭合
14
静电感应:把带电导体靠近不带电的导体,使不带电
导体带电的现象. 感应起电:利用静电感应使物体带电.
11
当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子容
易从一个物体转移到另一个物体上,于是原来呈电
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,而且两者的电荷量必然等值异号.这
就是“摩擦起电”的原因.
12
思考:
用丝绸摩擦玻璃棒时,电子是怎样转移的?哪个
失去了电子?哪个得到了电子?用毛皮摩擦橡胶
C.b立即把a排斥开
D.b先吸引a,接触后又把a排斥开
25
3.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一 段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的 带电情况可能是() BCD A.带有等量异种电荷 B.带有等量同种电荷 C.带有不等量异种电荷 D.一个带电,另一个不带电
26
4.有A、B、C三个塑料小球,A和B、B和C、C和A间 都是相互吸引的,如果A球带正电,则() C A.B、C球均带负电 B.B球带负电,C球带正电 C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电 D.B、C球都不带电
27
5.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
高二物理选修3-1电学知识点总结
高二物理选修3-1电学知识点总结电学是高二学生学习物理的重点内容,有哪些知识点需要了解?下面是小编给大家带来的高二物理选修3-1电学知识点,希望对你有帮助。
高二物理选修3-1电学知识点一、电场基本规律1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,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,电荷的总量保持不变。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.610-19C密立根测得e的值。
2、库仑定律(1)定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:k=9.0109N?m2/C2静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场能的性质1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。
2、电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。
(2)定义式:单位:伏(V)带正负号计算(3)特点:○1电势具有相对性,相对参考点而言。
但电势之差与参考点的选择无关。
○2电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
○3电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
○4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法○1根据电场线判断:沿着电场线电势降低。
AB○2根据电势能判断:正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。
3、电势能Ep(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。
电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)定义式:带正负号计算(3)特点:○1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。
高中物理选修3-1课件 第一章 第1节 电荷及其守恒定律
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[合作共研]
[典例] [多选]如图所示,A、B为相互接触 并用绝缘支柱支持的金属导体,起初都不带
电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电
的小球,下列说法正确的是
()
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,然后移去C,A、B上
的金属箔片仍张开
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2.元电荷
(1)电荷量:用来表示 电荷 的多少。其单位是“库仑”,简称“库”,
用 C 表示。 (2)元电荷
①最小的 电荷量 叫做“元电荷”,用 e 表示,则 e=1.60×10-19 C。
②对元电荷的三点理解:a.元电荷没有正、负之分,也不是实物粒子;
b.质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷 相等,但不能说它们是元电荷; c.电荷量不能 连续变化,自然界中带电体的电荷量都是元电荷 e 的_整__数___倍。
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二、电荷守恒定律及元电荷 1.电荷守恒定律
(1)内容:电荷既不会创生,也不会 消灭 ,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,电荷的总量保持 不变 ,这个结论叫做电荷守恒定律。
(2)另一种表述:一个与外界没有电荷 交换 的系统,电荷的代 数和保持 不变 。
[即时应用]
[答案] AB
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探规寻律 (1)只有导体中的电子才能自由移动,绝缘体中的电子不 能自由移动,所以导体能够发生感应起电,而绝缘体不能。 (2)凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个导体, 而且该导体可视为近端,带异种电荷,地球就成为远端,带同 种电荷。
人教版高二物理选修3-1第一章1电荷及其守恒定律(共34张PPT)
1、一般情况下,为什么物体不带电? 2、组成物质的原子的微观结构是怎么样的?
原子的构成
质子(正电)
原子核(正电)
中子(中性)
原子(中性)
电子(负电)
2020/7/19
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一、起电的实质:
3、为什么摩擦能使物体带电? 原子的构成
正离子
原子(中性)
负离子
2020/7/19
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一、起电的实质:
4、摩擦起电有什么微观规律?
1.2起电的实质---接触带电
带同种电荷
带电物体7/19
电荷的转移
带电过程 带电实质 (宏观) (微观)
接触
转移
带电总量
不变
10
使物体带电的方法:
2020/7/19
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1.3感应起电
静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使 导体带电的现象,叫做静电感应。
1.1起电的实质---摩擦起电
电子 摩擦
玻璃棒
丝绸
橡胶棒
电子 摩擦
毛皮
带正电
带电方式
摩擦带电
2020/7/19
带负电
带电过程 (宏观)
摩擦
带负电
带电实质 (微观)
转移
带正电
带电总量
不变 8
验电器的作用:
判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少。
验电器的工作原理
2020/7/19
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一、起电的实质:
(3)元电荷的数值
e=1.60217733X10-19C
计算中取e=1.60X10-19C
2020/7/19
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4、什么是比荷?
3 比荷(荷质比) 测电子荷质比装置
• (1)定义: • 粒子的电荷量和质量之比。 • (2)电子的比荷: • 电子的电荷量e和电子的质量me。 • 电子的比荷为e/me=1.76X1011C/kg • 比荷也是一个常用的物理量 .
高中物理选修3-1电荷及其守恒定律知识点
高中物理选修3-1电荷及其守恒定律知识点一、起电方法的实验探究1. 物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2. 两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷。
如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。
同种电荷相斥,异种电荷相吸。
相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电。
3. 起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电(1)摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)(2)接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)(3)感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。
二、电荷守恒定律1. 电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C。
2. 元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍。
)3. 比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4. 电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,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。
高二物理选修3-1电学知识点总结
高二物理选修3-1电学学问点总结电学是高二学生学习物理的重点内容,有哪些学问点须要了解?下面是给大家带来的高二物理选修3-1电学学问点,希望对你有帮助。
高二物理选修3-1电学学问点一、电场基本规律1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会歼灭,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,电荷的总量保持不变。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.610-19C密立根测得e的值。
2、库仑定律(1)定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:k=9.0109N?m2/C2静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场能的性质1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。
2、电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。
(2)定义式:单位:伏(V)带正负号计算(3)特点:○1电势具有相对性,相对参考点而言。
但电势之差与参考点的选择无关。
○2电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
○3电势的大小由电场本身确定,与Ep和q无关。
○4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势凹凸的推断方法○1依据电场线推断:沿着电场线电势降低。
AB○2依据电势能推断:正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。
3、电势能Ep(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置确定的能量。
电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)定义式:带正负号计算(3)特点:○1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。
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。
人教版高中物理选修3-1课件电荷及其守恒定律
第一章 静电场
电荷及其守恒定律
们进一步发现,摩擦后能够吸引轻小物 体一的、现电象荷并不是琥珀所独有的,像玻璃 棒、火漆棒、硬橡胶棒、硫磺块或水晶 块等,用毛皮或丝绸摩擦后也能吸引轻 电小荷物是体一.种物质属性
凡是物体有了上述吸引轻小物体的 性质,我们就说它带了电.当时因认识 水自平然有界限中,有人两们 种还 电并 荷不 :明 正电了荷电和的负本电质荷,
是否只有当带电体与导体棒的 上端验直电接器接1.s触w时f ,金属箔片才 开始张开?解释下面将要看到 的现象。
验电器2.swf
二电、荷电守恒荷定守律恒是定大量律实验事实的总结,适用
电于荷迄既今不所能知创的造一,切也宏不观能过消程灭和,微只观能过从程一。个质物 体子转和移电到子另是一正个负物电体荷,的或基者本从单物元体。的在一各部种分物转 移理到过另程一中部,分电,子在和转质移子过总程数中不,变电,荷只的是总组量合保 持方不式变或。所在位置有所改变,因而电荷守恒是 十分自然的。
答案:B、C、D.
例2:有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C, C和A间都是均带负电 B.B球带负电,C球带正电 C.B、C球中必有一个带负电,而另一个 不带电 D.B、C球都不带电
答案:C
物理值学得的指基出本的定,律近之代一物理。学它发指现出了,大对量于有一关个 孤基立本系粒统子,互不相论转发化生的什事么实变。化例,如其正中、所负有电电子荷 的e因代+此、数,e和-电对永荷撞远守湮保恒没持定不,律变产又。生可电两表荷个示守γ光为恒子:定;一律在个表这与明些外, 如过界果程没某中有一,电区出荷域现交中了 换的电 的电荷 系荷的 统增消 ,加失 电或或 荷减产 的少生代了,数,但和那反总么应是必 定物保有的持等总不量电变的荷的电等。荷于进生入成或物离的开总该电区荷域,;电如荷果仍在守一 个恒物。理这过意程味中着产电生荷或守消恒失具了有某更种深符刻号的的根电源荷。,
(完整版)高中物理选修3-1知识点清单(非常详细精选全文
最新精选全文完整版(可编辑修改)(完整版)高中物理必修3-1知识点清单(非常详细)第一章 静电场精选全文,可以编辑修改文字!一、电荷和电荷守恒定律1.点电荷:形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷. 2.电荷守恒定律(1)电荷既不会创生,也不会消灭,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,电荷的总量保持不变.(2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电. 二、库仑定律1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.公式:F =kq 1q 2r2,式中的k =9.0×109 N ·m 2/C 2,叫做静电力常量. 3.适用条件:(1)点电荷;(2)真空. 三、电场强度1.意义:描述电场强弱和方向的物理量. 2.公式(1)定义式:E =F q,是矢量,单位:N/C 或V/m.(2)点电荷的场强:E =k Q r ,Q 为场源电荷,r 为某点到Q 的距离.(3)匀强电场的场强:E =Ud.3.方向:规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向. 四、电场线及特点1.电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.2.电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处. (2)电场线不相交.(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大. (4)沿电场线方向电势降低.(5)电场线和等势面在相交处互相垂直. 3.几种典型电场的电场线(如图所示)考点一 对库仑定律的理解和应用 1.对库仑定律的理解 (1)F =kq 1q 2r 2,r 指两点电荷间的距离.对可视为点电荷的两个均匀带电球,r 为两球心间距.(2)当两个电荷间的距离r →0时,电荷不能视为点电荷,它们之间的静电力不能认为趋于无限大.2.电荷的分配规律(1)两个带同种电荷的相同金属球接触,则其电荷量平分.(2)两个带异种电荷的相同金属球接触,则其电荷量先中和再平分. 考点二 电场线与带电粒子的运动轨迹分析1.电荷运动的轨迹与电场线一般不重合.若电荷只受电场力的作用,在以下条件均满足的情况下两者重合:(1)电场线是直线.(2)电荷由静止释放或有初速度,且初速度方向与电场线方向平行. 2.由粒子运动轨迹判断粒子运动情况:(1)粒子受力方向指向曲线的内侧,且与电场线相切. (2)由电场线的疏密判断加速度大小.(3)由电场力做功的正负判断粒子动能的变化. 3.求解这类问题的方法: (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景.(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向,是题意中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”分别讨论各种情况.第二章 电势能和电势差一、电场力做功和电势能 1.电场力做功(1)特点:静电力做功与实际路径无关,只与初末位置有关. (2)计算方法①W =qEd ,只适用于匀强电场,其中d 为沿电场方向的距离. ②W AB =qU AB ,适用于任何电场. 2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功.(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,即W AB =E p A-E p B =-ΔE p .(3)电势能具有相对性. 二、电势、等势面 1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式:φ=E p q.(3)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取不同而不同. 2.等势面(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面. (2)特点①在等势面上移动电荷,电场力不做功.②等势面一定与电场线垂直,即与场强方向垂直. ③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密). 三、电势差1.定义:电荷在电场中,由一点A 移到另一点B 时,电场力所做的功W AB 与移动的电荷的电量q 的比值.2.定义式:U AB =W ABq. 3.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,U AB =-U BA . 4.电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积,即U AB =Ed .特别提示:电势和电势差都是由电场本身决定的,与检验电荷无关,但电场中各点的电势与零电势点的选取有关,而电势差与零电势点的选取无关.考点一 电势高低及电势能大小的比较 1.比较电势高低的方法(1)根据电场线方向:沿电场线方向电势越来越低.(2)根据U AB =φA -φB :若U AB >0,则φA >φB ,若U AB <0,则φA <φB .(3)根据场源电荷:取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低.2.电势能大小的比较方法 (1)做功判断法电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加(与其他力做功无关). (2)电荷电势法正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大.考点二等势面与粒子运动轨迹的分析 1电场 等势面(实线)图样 重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上的电势为零2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷的正负;(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等;(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.考点三公式U=Ed的拓展应用1.在匀强电场中U=Ed,即在沿电场线方向上,U∝d.推论如下:(1)如图甲,C点为线段AB的中点,则有φC=φA+φB2.(2)如图乙,AB∥CD,且AB=CD,则U AB=U CD.2.在非匀强电场中U=Ed虽不能直接应用,但可以用作定性判断.考点四电场中的功能关系1.求电场力做功的几种方法(1)由公式W=Fl cos α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=Eql cos α.(2)由W AB=qU AB计算,此公式适用于任何电场.(3)由电势能的变化计算:W AB=E p A-E p B.(4)由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔE k.注意:电荷沿等势面移动电场力不做功.2.电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.3.在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律和功能关系.(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功).(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.(4)有电场力做功的过程机械能不守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒.四、电容器、电容1.电容器(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成.(2)带电量:一个极板所带电量的绝对值.(3)电容器的充、放电充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能.放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能.2.电容(1)定义式:C=QU.(2)单位:法拉(F),1 F=106μF=1012pF.3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两极板间距离成反比.(2)决定式:C =εr S4πkd,k 为静电力常量.特别提醒:C =Q U ⎝ ⎛⎭⎪⎫或C =ΔQ ΔU 适用于任何电容器,但C =εr S4πkd仅适用于平行板电容器.五、带电粒子在电场中的运动 1.加速问题(1)在匀强电场中:W =qEd =qU =12mv 2-12mv 20;(2)在非匀强电场中:W =qU =12mv 2-12mv 20.2.偏转问题(1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场. (2)运动性质:匀变速曲线运动.(3)处理方法:利用运动的合成与分解. ①沿初速度方向:做匀速运动.②沿电场方向:做初速度为零的匀加速运动. 特别提示:带电粒子在电场中的重力问题(1)基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.六、带电粒子在电场中的偏转 1.基本规律设粒子带电荷量为q ,质量为m ,两平行金属板间的电压为U ,板长为l ,板间距离为d (忽略重力影响),则有(1)加速度:a =F m =qE m =qUmd.(2)在电场中的运动时间:t =l v 0.(3)位移⎩⎪⎨⎪⎧v x t =v 0t =l 12at 2=y ,y =12at 2=qUl22mv 20d . (4)速度⎩⎪⎨⎪⎧v x =v 0v y =at,v y =qUtmd, v =v 2x +v 2y ,tan θ=v y v x =qUl mv 20d. 2.两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的.证明:由qU 0=12mv 20及tan θ=qUl mdv 20得tan θ=Ul2U 0d.(2)粒子经电场偏转后,合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点,即O 到电场边缘的距离为l2.3.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系:当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解:qU y =12mv 2-12mv 20,其中U y =Udy ,指初、末位置间的电势差.第三章 恒定电流 第四章 闭合电路的欧姆定律一、电流、欧姆定律 1.电流(1)定义:自由电荷的定向移动形成电流. (2)方向:规定为正电荷定向移动的方向. (3)三个公式①定义式:I =q /t ;②微观式:I =nqvS ;③I =U R.2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比. (2)公式:I =U /R .(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路. 二、电阻、电阻率、电阻定律 1.电阻(1)定义式:R =U I.(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,R 越大,阻碍作用越大. 2.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关.(2)表达式:R =ρl S . 3.电阻率(1)计算式:ρ=R S l.(2)物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性. (3)电阻率与温度的关系①金属:电阻率随温度的升高而增大. ②半导体:电阻率随温度的升高而减小. ③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体. 三、电功、电功率、焦耳定律 1.电功 (1)实质:电流做功的实质是电场力对电荷做正功,电势能转化为其他形式的能的过程. (2)公式:W =qU =UIt ,这是计算电功普遍适用的公式. 2.电功率(1)定义:单位时间内电流做的功叫电功率.(2)公式:P =W t=UI ,这是计算电功率普遍适用的公式.3.焦耳定律电流通过电阻时产生的热量Q =I 2Rt ,这是计算电热普遍适用的公式. 4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量. (2)表达式:P =Q t=I 2R .四、串、并联电路的特点 1.特点对比串联并联电流 I =I 1=I 2=…=I n I =I 1+I 2+…+I n 电压 U =U 1+U 2+…+U nU =U 1=U 2=…=U n 电阻R =R 1+R 2+…+R n1R =1R 1+1R 2+…+1R n2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.(3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和. (4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大. 五、电源的电动势和内阻 1.电动势(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.(2)表达式:E =W q.(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量. 2.内阻电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数. 六、闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.2.公式⎩⎪⎨⎪⎧I =E R +r只适用于纯电阻电路E =U 外+U 内适用于任何电路3.路端电压U 与电流I 的关系(1)关系式:U =E -Ir . (2)U -I 图象如图所示.①当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电源电动势. ②当外电路电压为U =0时,横坐标的截距为短路电流. ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻. 七、测量电路的选择对伏安法测电阻,应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法.1.阻值判断法:当R V ≫R x 时,采用电流表“外接法”; 当R x ≫R A 时,采用电流表“内接法”. 2.倍率比较法:(1)当R V R x =R x R A ,即R x =R V ·R A 时,既可选择电流表“内接法”,也可选择“外接法”;(2)当R V R x >R xR A即R x <R V ·R A 时,采用电流表外接法;(3)当R V R x <R x R A即R x >R V ·R A 时,采用电流表内接法. 3.试触法:ΔU U 与ΔII 比较大小:(1)若ΔU U >ΔII ,则选择电压表分流的外接法;(2)若ΔI I>ΔUU,则选择电流表的内接法.八、实验器材的选择 1.安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流. 2.误差因素选择电表时,保证电流和电压均不超过其量程.使指针有较大偏转(一般取满偏度的13~23);使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近. 3.便于操作选滑动变阻器时,在满足其他要求的前提下,可选阻值较小的. 4.关注实验的实际要求.第五章 磁场一、磁场、磁感应强度 1.磁场(1)基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用. (2)方向:小磁针的N 极所受磁场力的方向. 2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场强弱和方向.(2)定义式:B =F IL(通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时N 极的指向. (4)单位:特斯拉,符号T. 二、磁感线及特点 1.磁感线在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致. 2.磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N 极指向S 极;在磁体内部,由S 极指向N 极.(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切. (5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在. 3.电流周围的磁场直线电流通电螺线管环形电流非匀强磁场三、安培力的大小和方向1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时,F=BIL.(2)磁场和电流平行时:F=0.2.安培力的方向(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.(注意:B和I可以有任意夹角)四、洛伦兹力1.定义:运动电荷在磁场中所受的力.2.大小(1) v∥B时,F=0.(2) v⊥B时,F=qvB.(3) v与B夹角为θ时,F=qvB sin_θ.3.方向(1)判定方法:应用左手定则,注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v.即F垂直于B、v决定的平面.(注意B和v可以有任意夹角).由于F始终垂直于v的方向,故洛伦兹力永不做功.五、洛伦兹力和电场力的比较1.洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面.(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.(3)左手判断洛伦兹力方向,但一定分正、负电荷.六、带电粒子在匀强磁场中的运动1.圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图甲所示,图中P 为入射点,M为出射点).(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示,P 为入射点,M为出射点).2.半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小.3.运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时,其运动时间表示为:t=θ2πT⎝⎛⎭⎪⎫或t=θRv.4.求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤:(1)画轨迹:即确定圆心,画出运动轨迹.(2)找联系:轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系,偏转角度与圆心角、运动时间的联系,在磁场中的运动时间与周期的联系.(3)用规律:即牛顿运动定律和圆周运动的规律,特别是周期公式、半径公式.总之,在这一学年中,我不仅在业务能力上,还是在教育教学上都有了一定的提高。
高中物理选修3-1:静电场知识点归纳
⾼中物理选修3-1:静电场知识点归纳⾼中知识搜索⼩程序⼀、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷:e=1.6×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质⼦、正电⼦的电荷量与元电荷相同。
(2) 点电荷:当带电体本⾝的⼤⼩和形状对研究的问题影响很⼩时,可以将带电体视为点电荷。
2. 静电场(1) 定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作⽤的⼀种特殊物质。
(2) 基本性质:对放⼊其中的电荷有⼒的作⽤。
3. 电荷守恒定律(1) 内容:电荷既不会创⽣,也不会消灭,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,电荷的总量保持不变。
(2) 起电⽅式:摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3) 带电实质:物体带电的实质是得失电⼦。
⼆、库仑定律内容:真空中两个静⽌点电荷之间的相互作⽤⼒,与它们的电荷量的乘积成正⽐,与它们的1. 内容:距离的⼆次⽅成反⽐。
作⽤⼒的⽅向在它们的连线上。
2. 表达式:,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫静电⼒常量。
适⽤条件:真空中的点电荷。
3. 适⽤条件:三、电场强度、点电荷的场强定义:放⼊电场中某点的电荷受到的电场⼒F与它的电荷量q的⽐值。
1. 定义:2. 定义式:点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:3. 点电荷的电场强度:⽅向:规定正电荷在电场中某点所受电场⼒的⽅向为该点的电场强度⽅向。
4. ⽅向:电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产⽣的电场强度的⽮量5. 电场强度的叠加:和,遵从平⾏四边形定则。
四、电场线1. 定义:定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及⽅向,在电场中画出⼀些曲线,曲线上每⼀点的切线⽅向都跟该点的电场强度⽅向⼀致,曲线的疏密表⽰电场的强弱。
2. 特点①电场线从正电荷或⽆限远出发,终⽌于⽆限远或负电荷.②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹.③同⼀幅图中,场强⼤的地⽅电场线较密,场强⼩的地⽅电场线较疏.匀强电场五、匀强电场五、电场中各点场强⼤⼩处处相等,⽅向相同,匀强电场的电场线是⼀些平⾏的等间距的平⾏线.六、电势能、电势1. 电势能(1) 电场⼒做功的特点:电场⼒做功与路径⽆关,只与初、末位置有关。
高中物理选修3-1 第1节 电荷及其守恒定律
练 习 8、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( C ) 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
a
b
c
电荷>>起电方式>>摩擦起电
原 子 结 构
质子 原子核 原子 中子 电 子 1.为什么橡胶棒在摩擦之 前不带电,是不是因为 橡胶棒里没有电荷? 2.为什么橡胶棒在摩擦之 后带电,是不是摩擦创 造了电荷?
物体带电的方法:1.摩擦起电
–
+
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+ – – + – + – + – – – – + – + – + + + – – + + –– – + + + + – – + + + – – – + – + – + – + + – + – – + – + – – + – + + + – + – + – + – + –
C
-
A
B
提问?
电荷接触再分开的特点?
电荷先相加再按比例分
自学思考
3
什么是元电荷?
元电荷的电荷量是多少?
起电过程是不是创造了新电荷?
电荷守恒定律的内容是什么?
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》知识点考点总结(详细)
物理选修3-1第一章《静电场》知识点、考点总结(详细)一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C,是一个电子(或质子)所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷):电荷量q与质量m之比,(q/m)叫电荷的比荷3、起电方式有三种①摩擦起电②接触起电注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
③感应起电:带电体靠近不带电的物体,使不带电的物体带上电的现象。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们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,系统的电荷总数是不变的.二、库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸)2.公式:221 r QQkF k=9.0×109N·m2/C2极大值问题:在r和两带电体电量和一定的情况下,当Q1=Q2时,有F最大值。
3.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
人教版高中物理选修3-1第一章1.1 电荷及其守恒定律(共27张PPT)
B.把C移近导体A后,先把A、B分开,然后移去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上的金属箔片闭合
说一说
我们还知道什么使物体带电的方法?
4、接触起电:
(1)定义:一个物体带电时,电荷间 会相互排斥,如果接触另一个导体,电荷会 转移到这个导体上,使之带电,这种方式称 为接触起电。
三、电荷守恒定律
表述一:
电荷既不会创造,也不会消灭,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.
思考:
1、电中性物体中有无电荷存在? 2、所谓“电荷的中和”是不是正、负电荷一起消失了? 3、对于“电荷的总量保持不变”中的“电荷的总量”你是 怎么理解的?
(2)实质:电子的得失,即电子从一个物 体转移到另一个物体
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
+Q+Q
接触后 再分开
1Q 1Q 22
+Q -3Q
接触后 再分开
-Q -Q
电荷从一个物体转移到另一个物体
a.带等量异种电荷的物体相互接触后都不 显电性,这种现象叫做电中和现象。
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
3、感应起电:
(1)静电感应: 当一个带电体靠近不带电的导体时,可
以使导体带电的现象,叫做静电感应. (2)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。
金属导电机理:
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导体表面越尖锐 的位置电荷越密 集,凹陷的位置
几乎没有电荷
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静电场
电荷的检验与分布
2 电荷分布 电荷均分思想
高中物理 选修 3-1
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
—12QQ —12 Q
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静电场
下列操作过程和所得结论正确的有 ( BC )
A. ①→②→③→④→⑥ B. ①→②→④→③→⑥ C. ①→②→③→④→⑤ D. ①→②→④→③→⑤
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静电场
电荷的检验与分布
2 电荷分布 法拉第
圆筒实验
高中物理 选修 3-1
A 箔片逐渐张开 B 箔片不张开
电荷分布在导体的外表面 导体内部没有电荷
带负电
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物体带电的方式
静电场
高中物理 选修 3-1
1 摩擦起电 物体A 原子核对核外电子束缚能力强 —
物体B 原子核对核外电子束缚能力弱 +
电子转移
—
A
带负电
+
B
带正电
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物体带电的方式
静电场
高中物理 选修 3-1
2 接触起电
转
移
子 电
物体带电的方式
静电场
高中物理 选修 3-1
3 感应起电
利用静电感应使物体带电,叫做感应起电
分离式 接地式
操作要领: ① 先分离感应物体A、B
② 后移走感应源
现象:A、B等量异种电荷
+ +
+
+
A
+
操+++作---要- 领B- :①③②++-+
先让B接地 后撤接地线 再移走感应源
现象:B与感应源电性相反
比荷 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
1.60 1019C 0.911030 kg
1.761011C / kg
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静电场
电荷的检验与分布
1 电荷检验
高中物理 选修 3-1
验电器
验电器感应
静电计
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静电场
电荷的检验与分布
c
D.a、b 均带负电 E.a、b 均不带电
b
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静电场
电荷的检验与分布
高中物理 选修 3-1
1 电荷检验
某人做静电感应实验,有下列步骤及结论: ① 把不带电的绝缘导体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。
高中物理 选修 3-1
1 电荷检验
把两个完全相同的金属球 A 和 B 接触一下,再
分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则 A、B
两球原来的带电情况可能是
( BCD )
A.带有等量异种电荷
B.带有等量同种电荷
C.带有不等量异种电荷
D.一个带电,另一个不带电
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静电场
电荷的检验与分布
正电荷
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
负电荷
电荷间作用 电荷间的作用
F + + F F - - F + FF 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
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物体带电的本质
物质的微观结构
静电场
高中物理 选修 3-1
- 带负电 核电子
+
原子核
原子(中性)
束缚电荷
质子 中子
带正电 不带电
高中物理 选修 3-1
1 电荷检验
有 A、B、C 三个塑料小球,A 和 B,B
和C,C 和 A 间都是相互吸引的,如果 A 带
正电,则 A. B、C 球均带负电
( C)
B. B 球带负电,C 球带正电
C. B、C 球中必有一个带负电,而另一个
不带电
D. B、C球都不带电
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静电场
高中物理 选修 3-1
+
_
电荷
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静电场
高中物理 选修 3-1
1 电荷与电荷守恒定律
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电荷
静电场
高中物理 选修 3-1
带电 物体具有吸引轻小物体的性质 两种电荷 摩擦起电
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
静电场
电荷的检验与分布
高中物理 选修 3-1
1 电荷检验
用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电
器的金属小球 a,如图,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
橡胶棒
(C )
B.a 带负电,b 带正电 a
C.a、b 均带正电
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物体带电的方式
4 常见起电仪器
静电场
高中物理 选修 3-1
超高压电源
手摇感应起电器 范德格拉夫起电机
归纳总结: 起电就是将正、负电荷转移, 使电性显性化,并不创造电荷
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电荷守恒定律
静电场
高中物理 选修 3-1
1 表述1
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.
受控制而不易移动的电荷
自由电荷 几乎不控制而可以自由移动的电荷
注:金属导体中自由电荷是自由电子
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物体带电的本质
静电场
高中物理 选修 3-1
物质带电过程
中性状态的原子: 核内质子数 = 核外电子数
缺少电子:核内质子数 > 核外电子数 电 子
带正电
转பைடு நூலகம்
多余电子:核内质子数 < 核外电子数 移
2 表述2
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。
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电荷守恒定律
静电场
高中物理 选修 3-1
3 电荷量
物体所带电荷的多少,叫做电荷量,简称电 量,用符号 Q 或 q,表示;国际单位是库仑, 符号为 C .
元电荷 一个电子或质子所带的电荷量
由美国科学家密立根测量出:1.6×10-19 C
电荷的检验与分布
高中物理 选修 3-1
2 电荷分布
现有三个完全相同的小球A、B 、C,A、B 分
别带电qA= 2Q、qB = - 8Q,C 不带电。现用 C 接触 A 球,再去接触 B 球,然后再去接触 A,
之后,再接触 B,如此反复下去,试问:最终
A、B 带电量分别是多少?
答案:
qA = qB = -2Q
+++
+A +
+
+
+
+
+B +
+
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物体带电的方式
静电场
高中物理 选修 3-1
3 感应起电
感应 物体上正、负电荷重新分布的现象叫做感应
++ +
+A +
----++ --++ --++ --++ --++ --++ +-++
+ ++
规律:近异远端
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