电荷和电荷守恒定律
电荷及其守恒定律
分布,电荷从导体的一部分转移到另一部分。 二、起电方式3——感应起电
摩擦起电实质:不同原子对电子的束缚能力不同,当两个物体相互摩擦,一些束缚得不紧的电子从一物体转移到另一个物体上,得到 电子物体带负电,失去电子的物体带正电。 1.梳头发时,头发会顺着梳子飞,这时若将梳子浸入水中片刻再梳,头发就服贴了,尝试一下该实验并解释这一现象。 二、起电方式3——感应起电 二、起电方式1——摩擦起电 带负电的橡胶棒接触验电器
3.教材问题与练习:1-4。
ห้องสมุดไป่ตู้
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。
【作业】
1.梳头发时,头发会顺着梳子飞,这时若将 梳子浸入水中片刻再梳,头发就服贴了,尝试 一下该实验并解释这一现象。
2.查阅相关资料,了解密立根实验,了解各种 微观粒子的电荷量。
1 电荷 及其守恒定律
一、电荷:
一个物体具有吸引轻 小物体的性质,则这个物 体带电,或者说有了电荷。 公元前600年左
右,希腊人泰勒斯 发现毛皮摩擦过的 琥珀能吸引羽毛、 头发等轻小物体;
我国西汉时期也 有经过摩擦的玳瑁 能够吸引微小物体 的记载.
二、起电方式1——摩擦起电
非导体
丝绸摩擦过的玻璃棒 带正电,是因为玻璃棒的 电子转移到丝绸上了。
摩擦起电实质:不同原子对电子的束缚能力不同,当两个物体相互摩擦,一些束缚得不紧的电子从一物体转移到另一个物体上,得到 电子物体带负电,失去电子的物体带正电。 1 电荷 及其守恒定律 二、起电方式1——摩擦起电 查阅相关资料,了解密立根实验,了解各种微观粒子的电荷量。
8.1 电荷及其守恒定律
答案:C
小结
§1.1 电荷及其守恒定律 一、电荷 自然界中有两种电荷:正电荷和负电荷 电荷性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 (一)使物体带电的方法: 1、摩擦起电 2、接触起电 3、感应起电
(二)物体带电的特点:净电荷分布在外表面 (三)物体带电的实质:使物体的正、负电荷分开
二、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。
三、元电荷
5、 比 荷 : 带 电 体 的 电 荷量 与 其 质 量 的 比 值 ,
叫 做 比 荷 (q / m )
电 子 的 比 荷 为 :e me
1.60 1019C 0.91 1030 kg
1.76 1011C / kg
例: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 :
(3)静电感应的原因:把带电球C移近金属导体 A和B时,导体上的自由电子被吸引过来,因此导 体A和B带上了等量的异种电荷,感应起电没有创 造电荷,而是使物体中的正负电荷分开,将电荷 从物体的一部分转移到另一部分。
(二)物体带电的特点:
净电荷分布在外表面
(三)物体带电的实质:
使物体的正、负电荷分开
二、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。
因此,电荷守恒定律又可表示为: 一个与外界没有电荷交换的系统,电荷
第1节:电荷、电荷守恒定律
注意:物体内部的正电荷任何情况下都 不会移动,移动的只有自由电子。
3)感应起电的实质:电子从物体的一部份转移至另一部份
四、起电方式(三):接触起电 1)定义:当不带电的物体与带电体直接接触时,原 来不带电的物体会带上电荷的现象,称接触起电现 象。 2)接触带电的原因: 3)接触带电的实质:电子从物体的一物体转移 至另一物体
六、电荷守恒定律的应用:
思考并回答: 1、有两个相同的金属球A和B,已知A球 带有4×10-4C的正电荷,另一球不带电,接触后再分 离,问A、B两球最后各带多少库仑的何种电荷? 2、将一带正电的带电小球靠近一验电器的金属球, 会发生什么现象?为何产生这种现象?验电器的金 属箔带什么电?怎么产生的?
二、起电方式
1)起电方式(1)摩擦起电:
用塑料棒(钢笔)与毛皮(头发) 摩擦,看钢笔能否吸引不带电的纸 屑。
思考:该现象说 明了什么?
用手搓过后的塑料袋,能粘在墙上,为 什么?(见图1-1-2)
两物体彼此摩擦,能使两物体带电
2)电荷的性质:
1、带电体能吸引不带电物体 2、同种电荷相互排斥,异种电 荷相吸引 3、正、负ห้องสมุดไป่ตู้荷相遇会电中和。
分析:并试着解释玻棒与毛皮摩擦后带电的原因。
4)摩擦起电的实质:是电荷 (电子)从一个物体向另一 物体的转移
- - -+ ++ + +
长航客机经过长时间飞行后机壳会带电,从而威 胁地勤人员的安全,为什么?
课堂训练: 关于玻棒与毛皮摩擦后玻棒带正电而毛皮带负电的 正确说法是 ( ) A、由于毛皮内的正电荷从转移到了玻棒上从而使 玻棒带上正电,毛皮失去正电荷而带负电。 B、玻棒因丢失电了而带正电,毛皮因得 到电子而带负电。 C、玻棒所带的正电荷量多于毛皮所带的负电荷量。
物理电荷及其守恒定律知识点
物理电荷及其守恒定律知识点在物理学里,电荷守恒定律是一种关于电荷的守恒定律。
接下来店铺为你整理了物理电荷及其守恒定律知识点,一起来看看吧。
物理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。
电荷以及电荷守恒定律
闪电现象解释
云层之间、云层与地面 之间会形成几百万伏的 电压。这个高压足以击 穿空气,瞬时产生几十 万安培的电流。电流生 热使空气发光,叫闪电。
探究影响电荷间相互作用的因素
猜想:
电荷量 间距
实验装置
结论:电荷之间的作用力F随着q的增大而增 大,随着r的增大而减小。
2、库仑定律
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,
练 1.对元电荷的理解,正确的是( CD ) A.元电荷就是电子 习 B.元电荷就是质子
C.元电荷表示所带电量跟电子电量数值相等 D.物体所带电量只能是元电荷的整数倍
2.对物体带电现象的叙述,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 到另一个物体的过程 C.物体所带电荷量可能很小,甚至小于e D.电中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象
概念:电荷的多少叫电荷量,简称电量。 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。 注意:比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷 量的绝对值。电荷量的正负不表示电荷量的大小, 只代表电荷的性质。
2、元电荷 (1)什么是元电荷?一个电子就是 一个元电荷吗?
一个电子所带电量为元电荷 所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍
-
+
二、使物体带电的方法:
静电感应
概念
利用静电感应使金属导体带电的过程叫 做感应起电。
实质
规律:近端感应异种电荷, 远端感应同种电荷
电荷从物体的一部分转移到另一部分
如何判断物体是否带电呢? 选用验电器检验物体是否带电
验电器 金属球 金属杆 金属指针 金属箔片
静电计
三、验电器工作原理
高中物理《电荷守恒定律》
高中物理电荷守恒定律一、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 =k q 1q 2r 2,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、静电场 电场强度1.静电场:静电场是客观存在于电荷周围的一种物质,其基本性质是对放入其中电荷有力的作用.2.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 =U d . (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,终止于无限远处或负电荷.(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)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向.(5)沿电场线方向电势降低.(6)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)五、静电力做功和电势能1.静电力做功(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 .(3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷离场源电荷无穷远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面的电势能规定为零.六、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)矢标性:电势是标量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低).(4)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在同一等势面上移动电荷时,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)七、电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系1.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 AB q.(3)电势差与电势的关系:U AB=φA-φB,U AB=-U BA.(4)影响因素:电势差U AB由电场本身的性质决定,与移动的电荷q及电场力做的功W AB无关,与零电势点的选取无关.2.匀强电场中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.。
高中物理课件:电荷及其守恒定律
C.
栏 C;②质子及电子所带电荷量的绝对值与元电 目 链 接
(2)对元电荷的两点理解:①电荷量不能连续变化,因为最小的 电荷量为 1.60×10
-19
荷相等,但不能说它们是元电荷. 3.比荷.
即电荷量与质量的比,比如电子的比荷数学式子为 1.6×10 19 e 11 = C/kg. - 30 C/kg= 1.76× 10 me 0.91×10
②电荷量分配:接触起电时,两个物体最终的电荷量分 配很复杂,大多靠实验才能确定,但有一种情况能确定电荷 量分配,即两个完全相同的导体球相互接触后把剩余电荷量 平分.
栏 目 链 接
例1 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
栏
变式 迁移
(2)设 A 带的电荷量为 q,B 带的电荷量为-q,则第三个小 q 球先与 A 接触,静电荷平均分配,分别为 ,再与 B 接触,先中 2 1 q+-q 2 q 和,然后静电荷再平均分配,分别带电荷量为 =- . 2 4 所以,接触后 A、B 两球的电荷量之比为 2∶1. 答案:(1)2∶3 (2)2∶1
第一章
静电场
第1节 电荷及其守恒定律
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静电植绒
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利用静电在布底以及其他材料的面上栽植短纤维,或在 布底上栽植花纹,叫做静电植绒.右图是静电植绒的工作示 意图.1是一块接高压直流电源(40~50 kV)正极的金属平板,2 是一个接高压直流电源负极的金属网框,上面放着绒毛.用 黏合剂涂成花纹的纺织品紧贴着金属板.当接通高压电源以 栏 后,金属网和金属板之间就形成很强的电场.开动马达使卷 目 链 轴 3和 4转动,纺织品就匀速地经过强电场.绒毛在电场中被 接 极化,接近下面金属板的一端带负电,远离金属板的一端带 正电,从而下端受到金属板的吸引,上端受到金属网的吸引 而直立起来.由于绒毛上端与金属网接触,正电荷被中和, 失去了金属网对它的吸引力,便在它下方金属板引力的作用 下急速落到纺织品上.
1-1电荷及其守恒定律
验电器与静电计在作用上的不同
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。
小结
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,
士顿。他的父亲原是英国漆匠,当时以制造蜡烛和肥皂为 业,生有十个孩子,富兰克林排行第八。富兰克林八岁入 学读书,虽然学习成绩优异,但由于他家中孩子太多,父 亲的收入无法负担他读书的费用。所以,他到十岁时就离 开了学校,回家帮父亲做蜡烛。富兰克林一生只在学校读 了这两年书。十二岁时,他到哥哥詹姆士经营的小印刷所 当学徒,自此他当了近十年的印刷工人,但他的学习从未 间断过,他从伙食费中省下钱来买书。同时,利用工作之 便,他结识了几家书店的学徒,将书店的书在晚间偷偷地 借来,通宵达旦地阅读,第二天清晨便归还。他阅读的范 围很广,从自然科学、技术方面的通俗读物到著名科学家 的论文以及名作家的作品。
• 捕捉雷电 1746年,一位英国学者在波士顿利用玻璃管和
莱顿瓶表演了电学实验。富兰克林怀着极大的兴 趣观看了他的表演,并被电学这一刚刚兴起的科 学强烈地吸引住了。随后富兰克林开始了电学的 研究。富兰克林在家里做了大量实验,研究了两 种电荷的性能,说明了电的来源和在物质中存在 的现象。在十八世纪以前,人们还不能正确地认 识雷电到底是什么。当时人们普遍相信雷电是上 帝发怒的说法。一些不信上帝的有识之士曾试图 解释雷电的起因,但都未获成功,学术界比较流 行的是认为雷电是“气体爆炸”的观点。
(完整版)电荷及其守恒定律(讲解及习题)含答案
第1章静电场第01节 电荷及其守恒定律[知能准备]1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷.2.物体的带电方式有三种:(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电.(2)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 的电荷,而另一端带上与带电体相 的电荷.(3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的 转移到不带电的物体上.完全相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上.3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,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 .4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e =1.60×10-19C.实验指出,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e ,或者是电荷量e 的整数倍.因此,电荷量e 称为元电荷.电荷量e 的数值最早由美国科学家 用实验测得的.5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值.电子的比荷为.m qkg C m e e/1076.111⨯=[同步导学]1.物体带电的过程叫做起电,任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷.2.在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变.例1 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解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e 的整数倍,故A 错,B 、C 、D 正确.如图1—1—1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 ( )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,两导体球不能带电解析:带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应出正电荷,乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A 正确;如果先移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B 错;如果先将棒接触一下其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C 正确.可以采用感应起电的方法使两导体球带电,而使棒的带电荷量保持不变,故D 错误.3.“中性”和“中和”的区别图1—1—1“中性”和“中和”反映的是两个完全不同的概念.“中性”是指原子或物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显示电性,表现不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都有等量的异种电荷.“中和”是两个带等量(或不等量)的异种电荷的带电体相接触时,由于正、负电荷间的吸引作用,电荷发生转移、抵消(或部分抵消),最后都达到中性(或单一的正、负电性)状态的一个过程.[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由 引起的.2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为 ( )A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3.如图1—1—2所示,在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ,均放在绝缘支座上.若先将+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电.4.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量 的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量 的趋势.5.一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6.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7.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移8.现有一个带负电的电荷A ,和一个能拆分的导体B ,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B 带上正电?9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C10.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,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,最终三球的带电荷量分别为q A = ,q B =图1—1—2 图1—1—3,q C =.[综合评价]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—43.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—55.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 图1—1—66.5个元电荷的电荷量是 C ,16C 电荷量等于 个元电荷的电荷量.7.有两个完全相同的带电绝缘金属球A 、B ,分别带有电荷量Q =6.4×C,Q =–A 910-B 3.2×C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移多少库仑?此后,910-小球A 、B 各带电多少库仑?8.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有3×10-3C 的正电荷,小球B 带有-2×10-3C 的负电荷,小球C 不带电.先将小球C 与小球A 接触后分开,再将小球B 与小球C 接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?第一章静电场第一节电荷及其守恒定律[知能准备]答案:1. 正负 2.(1)正负(2)异同(3)一部分电荷 3. 创造消失保持不变[同步检测]答案:1.带电摩擦 2.AD 3.不带不带负正 4 .远离靠近 5.AC 6.C 7.D 8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电9.A 10. 5×10-6C 7.5×10-6C 7.5×10-6C[综合评价]答案:1.BC 2.B 3.B 4.正负 5.D 6. 8×10-19C 10207.(1) 4. 8×10-9C (2) 1.6×10-9C1.6×10-9C 8. 1.5×10-3C –2.5×10-4C –2.5×10-4C。
电荷及其守恒定律
1电荷及其守恒定律一、电荷1.摩擦起电:当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的往往从一个物体到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去的物体则带正电.2.感应起电: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异号电荷,远离带电体的一端带电荷,这种现象叫静电感应,利用静电感应使金属导体带电的过程叫起电.二、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.这个结论叫做电荷守恒定律.2.电荷守恒定律另一表述是:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和.三、元电荷1.电荷量:叫电荷量.国际单位是库仑,简称库,用C表示.2.元电荷:叫做元电荷,用e表示.所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的.电荷量e的数值最早是由美国物理学家通过实验测得的.一、电荷及三种起电方式1.在干燥的实验室里,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,丝绸带何种电荷呢?玻璃棒和丝绸带电的原因是什么?答案2.如图1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,贴在下部的金属箔是闭合的.图1(1)把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片有什么变化?(2)这时把A和B分开,然后移去C,金属箔片又有什么变化?(3)再让A和B接触,又会看到什么现象?(4)再把带正电物体C和A接触,金属箔片又有什么变化?答案[要点提炼]1.摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带电,失去电子的物体则带电.2.感应起电:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间相互吸引或排斥,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电荷,远离带电体的一端带电荷.3.接触起电:电荷从带电体转移到不带电的物体上.4.三种起电方式的实质都是的转移.二、电荷守恒定律前面学习了三种不同的起电方式,其本质都是电子的得失.那么,在一个封闭的系统中电荷的总量能增多或减少吗?答案[要点提炼]1.电荷守恒定律的关键词是“转移”和“总量保持不变”.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和Q2,两小球接触后再分开,将电荷,两小球带电量都为Q=(式中电量Q1和Q2均包含它们的正负号).[延伸思考]“电荷的中和”,是电荷消失了吗?“中和”过程中电荷守恒定律还成立吗?答案三、元电荷1.物体的带电荷量可以是任意的吗?带电荷量可以是4×10-19C吗?答案2.电子和质子就是元电荷吗?答案[要点提炼]1.所有带电体的带电荷量或者e,或者是e的.2.质子和电子所带电荷量与元电荷相等,但不能说电子和质子是元电荷.一、对三种带电方式的理解例1关于摩擦起电现象,下列说法正确的是()A.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B.两种不同材料的绝缘体相互摩擦后,同时带上等量异号电荷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造成的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正电例2如图2所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()图2A.A端金箔张开,B端金箔闭合B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D.选项A中两对金箔分别带异号电荷,选项C中两对金箔带同号电荷二、对电荷守恒定律的理解例3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()A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC.丙物体一定带有正电荷8×10-16 CD.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C三、对元电荷的理解例4下列关于元电荷的说法中正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.一个带电体的带电荷量可以为205.5倍的元电荷C.元电荷没有正负之分D.元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的1. (对三种起电方式的理解)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上,如图3所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是()图3A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和2.(对元电荷的理解)保护知识产权,抑制盗版是我们每个公民的责任与义务,盗版书籍不但影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患.某同学有一次购买了盗版的物理参考书,做练习时,发现有一个带电质点的电荷量数据看不清,只能看清是9.________×10-18C,拿去问老师.如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是下列数据中的哪一个() A.9.2×10-18 C B.9.4×10-18 CC.9.6×10-18 C D.9.8×10-18 C3.(对电荷守恒定律的理解)有两个完全相同的带电金属小球A、B,分别带有电荷量为Q A=6.4×10-9 C、Q B=-3.2×10-9 C,让两个绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移,转移了多少个电子?题组一对三种起电方式的理解1.下列关于电现象的叙述中正确的是()A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B.摩擦可以起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总同时带等量的异号电荷C.摩擦起电现象的本质是电子的转移,呈电中性的物体得到电子就一定显负电性,失去电子的物体就一定显正电性D.摩擦起电的过程,是通过摩擦创造等量异号电荷的过程2.如图1所示,将带正电的球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()图1A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动3.如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到”噼啪”的响声,还会看到电火花,产生这种现象的原因是()A.人身体上产生电流B.接触起电造成的C.摩擦起电造成的D.感应起电造成的题组二对电荷守恒定律的理解4.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,将两导体接触一会后再分开,则导体B的带电荷量是()A.-q B.q C.2q D.4q5.M和N都是不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10-10 C,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1.6×10-10 CD.M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子6.如图2所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球.若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的有()图2A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q A=Q BC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q A<Q BD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而Q A、Q B的值与所切的位置有关7.有三个相同的金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷,小球B、C 不带电,现在让小球C先与球A接触后取走,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,最终三球的带电荷量分别为q A=________________ C,q B=______________ C,q C=____________ C.题组三对元电荷的理解8.下列说法中正确的是()A.元电荷是电子所带的电荷量B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.物体所带电荷量可以是任意值D.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 C9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C题组四验电器及电荷间的相互作用10.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列四个图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是()11.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不带电,如图3所示,现使b球带电,则()图3A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸在一起不分开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开12.挂在绝缘细线下的两个轻质小球,表面镀有金属薄膜,由于电荷的相互作用而靠近或远离,分别如图4甲、乙所示,则()图4A.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.乙图中两球只有一个带电。
《电荷及其守恒定律》(PPT课件)
带电体周围存在电场,电场会对放入其中的电荷产生电场 力。在静电感应过程中,导体内部电场为零,电势相等。
电荷移动与电流
在静电感应过程中,电荷会移动形成电流,电流的流向遵 循右手定则。
静电屏蔽的应用
高压输电线的屏蔽
为了避免输电线路上产生的静电 感应影响周围环境和设备,通常 采用金属网或金属管进行屏蔽。
电子设备的屏蔽
为了避免电磁干扰和静电感应对电 子设备的影响,通常采用金属盒或 金属网进行屏蔽。
人体静电屏蔽
为了避免人体产生的静电对电子设 备的影响,通常采用防静电服、防 静电鞋等措施进行人体静电屏蔽。
06 静电场的计算与测量
静电场的计算方法
高斯定理
通过高斯定理,我们可以计算封闭曲面内的 电荷量,从而确定电场强度和电势。
《电荷及其守恒定律》PPT课件
contents
目录
• 电荷的基本概念 • 电荷守恒定律 • 电场与电势 • 电荷在电场中的运动 • 静电感应与静电屏蔽 • 静电场的计算与测量
01 电荷的基本概念
电荷的定义
总结词
电荷是物质的基本属性,表示带 电体的带电量。
详细描述
电荷是物质的一种基本属性,表 示带电体所带的电量。电荷有两 种,正电荷和负电荷,它们分别 带有正电荷量和负电荷量。
02 电荷守恒定律
电荷守恒定律的内容
总结词
电荷守恒定律是物理学中的一个基本定律,它指出在一个封闭系统中,电荷的数 量是恒定的,不会因为任何物理过程而改变。
详细描述
电荷守恒定律的内容非常简单明了,它指出在一个封闭系统中,无论是发生何种 物理过程,如电荷的转移、电场的变化等,系统中的电荷数量始终保持不变。这 个定律是电磁学和电动力学的基础之一,适用于任何封闭的物理系统。
电荷及电荷守恒定律
电荷及电荷守恒定律
一、电荷、电荷守恒 电荷、
种类: 种类:正、负电荷
1.电荷 电荷
作用:异种电荷相互吸引, 作用:异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥 电荷量: 符号Q 单位: 符号C 电荷量:电荷的多少 符号Q; 单位:库仑 符号C
2.物体带电方法:
(1)摩擦起电 (2)感应起电 (3)接触带电
由于不同物质的原子核对核外电子 的束缚能力不同, 的束缚能力不同,当两个不同材料的物 体甲和乙互相摩擦时, 体甲和乙互相摩擦时,物体甲将失去电 子而带正电,物体乙得到电子而带负电。 子而带正电,物体乙得到电子而带负电。
摩擦后的物体甲
摩擦后的物体乙
摩擦起电演示
(2)感应起电 静电感应:把电荷移近不带电的导体,使导体带电的现象。 静电感应:把电荷移近不带电的导体,使导体带电的现象。 感应起电:利用静电感应使物体带电。 感应起电:利用静电感应使物体带电。
BD
巩固练习 3.下列说法正确的是( 下列说法正确的是( ) A.已知验电器上带正电荷后,验电器上的金箔张开了一 .已知验电器上带正电荷后, 定角度,如果用另一带电体接触验电器的金属球, 定角度,如果用另一带电体接触验电器的金属球,金箔张 角更大,则可以判定带电体一定带正电 角更大, B.让两个带电体接触后分开,两个带电体都不带电,则 .让两个带电体接触后分开,两个带电体都不带电, 两个带电体原来一定带等量异种电荷 C.两个带电体之间的库仑力总是与它们所带电荷量的乘 . 积成正比, 积成正比,与它们之间的距离的平方成反比 D.两个点电荷间的相互作用力,不因第三个电荷的引入而 两个点电10 19 = 1.76 × 1011 c / kg = m 0.91 × 10 30
巩固练习
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-电荷守恒定律ppt课件
二、两种电荷
1、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
_
思考: 1、两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近,会看见什么现象?
2、两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近,会看见什么现象?
3、将用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的硬橡胶棒 相互靠近,会看见什么现象?
电荷既不能被创造,也不能会消灭,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 程中电荷的代数和守恒。
系统的电荷总数保持不变.
与带正电的金属导体B接触之后也带 正电,原因是() A、B有部分正电荷转移到A上 B、A 有部分正电荷转移到B上 C、A有部分电子转移到B上 D、B有部分电子转移到A上
第一章 静电场
第一节 电荷 电荷守恒定律
一、摩擦起电
摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。 带电体具有吸引轻小物体的性质。
原子的构成
质子(带正电) 中子(不带电)
原子核 (带正电)
核外电子 (带负电)
原子(中性)
微观解释: 电子从一个物体转移到另一个物体上。 电中性的物体得到电子:带负电 电中性的物体失去电子:带正电
P6
甲、乙两个金属小球相互作用。已知甲球带正电荷,在下面两种情况 下,判断乙球是否带电,如果带电,带哪种电荷? (1)两小球相互排斥; (2)两小球相互吸引。
(1)乙球带正电荷
(2)乙球带负电荷或者不带电
三、电荷量
电荷量:电荷的多少,简称电荷。单位:库仑 C 最小的电荷量————元电荷:电荷量
*任何带电体所带电荷量都是元电荷e的整数倍
四、使物体带电的方式
电荷及其守恒定律 课件
一、电荷 1.两种电荷 自然界只存在两种电荷,即 正电荷 和 负电荷 。
正电荷:用丝绸摩擦过的 玻璃棒所带的电荷。 规定 负电荷 :用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷。 2.电荷间的作用 同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 。
3.原子的组成 原子由 原子核 和核外电子组成,原子核由带正电的 质子 和不 带电的 中子 组成,核外电子带 负电 。通常原子内正、负电荷的 数量相同,故整个原子对外表现为电中性。 4.自由电子和离子 金属中离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,这种能自由活动的电子叫作 自由电子 ,失去这种电 子的原子便成为带正电的 离子 。
原因
与导体之间发生转
力不同而发生电子 吸引(排斥)而靠近
移
得失
(远离)
2.三种起电方式的本质 三种起电方式都不是创造了电荷,只是电荷从一个物 体转移到了另一个物体,或者从物体的一部分转移到了另 一部分,它们的本质都是电荷的转移,电荷总量保持不变。
【例 1】 (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( )
3.两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,只能使两者 均带电,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
【例 2】 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?
上例中,把 C 移近导体 A 后,用手摸一下 B 导体,观察到什么 现象?
电荷及其守恒定律
第一章 静电场
1.1电荷及其守恒定律
学习目标:
1、知道电荷守恒定律.知道电量的单位元电荷与库 仑之间关系.
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。
3、 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
2.有三个完全一样的绝缘金属球,A带的电 荷量为q,B,C均不带电.现要使球的电 荷量为3q/8,应该怎么办?
+
-+ -
-+
-
+
-+
- -+ -
+ +
+ +
近异
远同
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷
(3)静电感应的原因:把带电球C移近金属导 体A和B时,导体上的自由电子被吸引过来,因 此导体A和B带上了等量的异种电荷.感应起电 没有创造电荷,而是使物体中的正负电荷分开, 将电荷从物体的一部分转移到另一部分.
3.比荷:带电体所带电荷量与其质量的比值。Q/m
电 子 的 比 荷 为 :e me
1.60 1019 C 0.91 1030 kg
1.76 1011C / kg
例1: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:
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.
被丝绸摩擦过的玻璃棒------带正电荷 被毛皮摩擦过的橡胶棒------带负电荷
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,于是失去电子 的物体带正电,得到电子的物体带负 电。
电荷 电荷守恒定律
Q Q q x Qq
xq
四.元电荷
定义:一个电子或一个质子所带的电荷量的绝对值为 1.60×10-19 C ,它是电荷量的最小单元,称为元 电荷。
(1)元电荷量e=1.60×10-19 C;
1910年美国科学家密立根通过油滴实验测得。
(2)电荷的不连续性(量子化):任何一个物体所带的电 荷量一定等于元电荷的整数倍,即:Q=Ne(N为整数)
1.电荷 电荷守恒定律
公元前600年左右,希腊人泰勒斯(Thales,前624-前 546)就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
公元前1世纪,我国学者王充在《论衡》一书中也写下 “顿牟掇芥dùn móu duō gài]”(顿牟就是琥珀,芥指芥菜 子,统喻干草、纸等的微小屑末。掇芥的意思是吸引芥子之类 的轻小物体)一语,指的是用玳瑁的壳吸引轻小物体。
16世纪,英王御医吉尔伯特(W.Gilbert,1544-1603)在 研究这类现象时首先根据希腊文“ηλεκτρινοζ”(琥珀)创造了英 语中的 “electricity” “电” 这个词,用来表示琥珀经过摩擦 以后具有的性质,并且认为摩擦过的琥珀带有电荷(electric charge)。后来人们还发现,摩擦后能吸引轻小物体的现象, 并不是琥珀所独有的,像玻璃棒、硬橡胶棒、硫磺块或水晶块 等,用毛皮或丝绸摩擦后,也能吸引轻小物体。物体有了这种 吸引轻小物体的性质,就说它带了电,或有了电荷。带电的物 体叫带电体。使物体带电叫做起电。
一.电荷
1.自然界只存在两种电荷(美国:富兰克林) (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
特点:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 2.电荷量:电荷的多少。简称:电量。 (1)国际单位制中是库伦,用字母C表示。
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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◆原子的构成: 原子的构成: (正电) 质子 正电) 原子核 原子 中子 不带电) 核外电子 (不带电) ◆原子核为什么稳定? 原子核为什么稳定?
质子和中子之间有强相互作用
核力
◆核外电子呢? 核外电子呢?
离原子核较远的电子容易受到外界的 作用而脱离原子
原因) Ⅰ、摩擦起电(原因 摩擦起电 原因
电子的转移。 电子的转移。原来电中性的物体 得到电子则带上负电, 得到电子则带上负电,失去电子的带 上正电。 上正电。
电荷名字的由来: 电荷名字的由来: 公元前600年左右,希腊人发现了摩 年左右, 公元前 年左右 擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。 擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。 16世纪,英国御医吉尔伯特提出了 世纪, 世纪 电荷的概念 美国科学家富 兰克林提出了正负 电荷的概念。 电荷的概念。
一。电荷
• 1.两种电荷 两种电荷 • 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电; 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 • 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 • 2 .两种电荷间的相互作用 两种电荷间的相互作用 • 同种电荷相互排斥, 同种电荷相互排斥, • 异种电荷相互吸引
课堂练习 5、有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互 三个塑料小球, 吸引的,如果A带正电, 吸引的,如果A带正电,则 ( ) C A. B、C球均带负电 球带负电, B. B球带负电,C球带正电 球中必有一个带负电, 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
a A B a`
• 分析:本题以静电感应为背景,主要考查电荷守恒 定律的应用. • 导体B虽然不带电,但存在大量自由电子,在带正 电的A作用下,部分自由电子被吸引运动到左端, 右端由于缺少电子而出现正电荷,但电荷总量仍 为零.所以A错B对; • 根据电荷守恒定律,只要B与其它物体没有电荷交 换,电量总保持零不变,所以无论在何处将B分开, 左右两部分的电荷量总是相等的.因此C错; • 当A向B靠近时,B左右两部分的异种电荷总是同 步增加,但变化还是连续的,只能是基本电荷的整 a 数倍.所以D错; B A 当A与B接触时,A上部分电荷 a` 转移到B上,但A、B系统电荷 总量保持不变,所以E正确.
• 例题 如图所示,A、B是被绝缘支架分别架 例题:如图所示 、 是被绝缘支架分别架 如图所示 起的金属球,并相隔一定距离 其中A带正 起的金属球 并相隔一定距离,其中 带正 并相隔一定距离 其中 不带电,则以下说法中正确的是 电,B不带电 则以下说法中正确的是 不带电 则以下说法中正确的是:
A.导体 带负电 导体B带负电 导体 带负电; B.导体 左端出现负电荷 右端出现 导体B左端出现负电荷 导体 左端出现负电荷,右端出现 正电荷,并且电荷量大小相等 并且电荷量大小相等; 正电荷 并且电荷量大小相等 C.若A不动 将B沿图中 分开 则两 不动,将 沿图中 分开,则两 沿图中aa`分开 若 不动 边的电荷量大小可能不等,与如何分 边的电荷量大小可能不等 与如何分 有关; 有关 D.若A向B逐渐靠近 在B左端和右端 逐渐靠近,在 左端和右端 若 向 逐渐靠近 的电荷量大小始终相等并且连续变 化; E.若A、B接触一下 、B金属体所 接触一下,A、 金属体所 若 、 接触一下 带总电荷量保持不变. 带总电荷量保持不变
金属导电机理? 金属导电机理?
金属导电机理: 金属导电机理: 金属内有自由 移动的电子 自由电子 每个正离子 都在自己的平 衡位置附近振 动而不移动。 动而不移动。
Ⅱ、静电感应
Ⅱ、静电感应
一个带电体靠近导体时, 一个带电体靠近导体时,导体近端带上 异性电,远端带上(等量)同性电。 异性电,远端带上(等量)同性电。
问题: 问题:
1。电荷的相互增强、减弱和中和 。电荷的相互增强、 现象,是否是电荷消失? 现象,是否是电荷消失 2。物体显中性,是否是物体中没 。物体显中性, 有电荷? 有电荷 3。各种起电过程是否是创造了电荷? 。各种起电过程是否是: 1。起电的本质 。 无论是哪种起电方式,其本质 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 都是将正、负电荷分开 使电荷发 生转移,实质是电子的转移, 生转移,实质是电子的转移,并 不是创造电荷. 不是创造电荷
◆电荷的分配原则 接触后 +Q 再分开 接触后 Q 3Q 再分开 Q Q
1 Q 2 1 Q 2
• 3.电荷的分配原则 电荷的分配原则
• 两个带有异种电荷的导体,接触后 两个带有异种电荷的导体, 异种电荷的导体 发生正负电荷的中和 中和, 先发生正负电荷的中和,然后剩下的电 荷量再进行电荷的重新分配; 荷量再进行电荷的重新分配;两个带有 异种电荷的导体接触,电荷也会重新分 异种电荷的导体接触, 若不受外界影响,两个完全相同 配,若不受外界影响,两个完全相同
的带电导体,接触后再分开 二者将 的带电导体 接触后再分开,二者将原 接触后再分开 二者将原 来所带电量的总和平均分配. 来所带电量的总和平均分配 注意:处理感应问题时,利用电中性 注意:处理感应问题时, 物体中正负电荷代数和为零。 物体中正负电荷代数和为零。
电荷量:电荷的多少。单位 库仑 电荷量:电荷的多少。单位:库仑 C 最小电荷量: 最小电荷量: 电子所带的电荷量 元电荷:最小电荷量, 元电荷:最小电荷量,用e表示 表示 e=1.60x10-19C 所有带电体的电荷量或者等于 e,或者是 的整数倍。故电荷 的整数倍。 ,或者是e的整数倍 量不能连续变化
A A
B B
先分开AB再拿走带电体,AB分别 分开 再拿走带电体, 分别 带上等量异性电荷。 带上等量异性电荷。
Ⅲ、接触带电
接触后 +Q 再分开
1 Q 2
1 Q 2
3.三种带电方式 三种带电方式 (1)摩擦起电: 摩擦起电: 摩擦起电 正负电荷的分开和转移 (2)接触起电: 接触起电: 接触起电 电荷从一个物体转移到另一个 物体 (3)感应起电: 感应起电: 感应起电 电荷从物体的一部分转移到另一 部分
q 比荷: 比荷:带电体的电荷量与质量的比 m
密立根(likan)从1909 美国物理学家 密立根 从 到1917年所做的测量 微小油滴上所带电荷的工 年所做的测量 即所谓油滴实验,在全世界久负盛名, 作,即所谓油滴实验,在全世界久负盛名,堪称 实验物理的典范。他精确地测定了电子电荷的值, 实验物理的典范。他精确地测定了电子电荷的值, 直接证实了电荷的不连续性,所以说, 直接证实了电荷的不连续性,所以说,密立根油 滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。 滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。由于 这个实验的原理清晰易懂, 简单、 这个实验的原理清晰易懂,设备和方法 简单、 直观而有效,所得结果富有说服力, 直观而有效,所得结果富有说服力,因此它又是 一个富有启发性的实验, 一个富有启发性的实验,其设计思想是值得学习 的。密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应 测量出普朗克常数等数项成就,荣获1923年诺 测量出普朗克常数等数项成就,荣获 年诺 贝尔物理学奖。 贝尔物理学奖。 以往,油滴实验中,用眼睛在显微镜中观测 以往,油滴实验中, 油滴,时间一长,眼睛感到疲劳、酸痛。 油滴,时间一长,眼睛感到疲劳、酸痛。我们采 CCD摄象机和监视器 对实验加以改进, 摄象机和监视器, 用CCD摄象机和监视器,对实验加以改进,制 密立根油滴仪, 成电视显微 密立根油滴仪,从监视器上观察油 视野宽广,图象鲜明, 观测省力, 滴,视野宽广,图象鲜明, 观测省力,克服了 上述缺点。 上述缺点。
• 2.电荷守恒定律 电荷守恒定律 • 表述一: 表述一: • 电荷既不能创造 也不能消灭 电荷既不能创造,也不能消灭, 不能创造 它只能从一个物体转移 转移到另一个物 它只能从一个物体转移到另一个物 或从物体的一部分转移 体,或从物体的一部分转移到另一部 或从物体的一部分转移到另一部 在转移的过程中, 分,在转移的过程中,系统的电荷总 在转移的过程中 数保持不变. 数保持不变 • 表述二: 表述二: 与外界没有电荷交换的系 • 一个与外界没有电荷交换 一个与外界没有电荷交换的系 电荷的代数和总是保持不变。 统,电荷的代数和总是保持不变。
课堂练习 摩擦起电 感应起电 接触带电 电荷守恒定律 使一个物体带电的方式有三种, 1、使一个物体带电的方式有三种,它们是 、 和 , 在这三种方式中,电荷既没有被创造,也没有被消灭, 在这三种方式中,电荷既没有被创造,也没有被消灭,只是 从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分移到另 从一个物体转移到另一个物体, 定律。 一部分,而且电荷的总量不变, 一部分,而且电荷的总量不变,这个结论也被称之为 定律。 2、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中 将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A 的质子数 ( C) A.增加 B.减少 C.不变 D.先增加后减少 在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位, 3、在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量 1.6×10-19 C × -1.6× × 一个电子的电量为______ 10-19 C 为____________ ;一个电子的电量为______ ______ ,一个质 1.6×10-19 C × 子的电量为____________ 任何带电粒子, 子的电量为____________ ;任何带电粒子,所带电量或者等 于电子或质子的电量,或者是它们电量的______ ______. 于电子或质子的电量,或者是它们电量的整数倍 .最早测出 ______ 元电荷的数值的是美国物理学家密立根 ,这位科学家还测出 了电子电量和质量的比值, 了电子电量和质量的比值,叫做电子的 比荷 。 把两个完全相同的金属球A 接触一下,再分开一段距离, 4、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, 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 一个带电, C.带有不等量异种电荷 D.一个带电,另一个不带电