教科版高中物理选修3-1课件第1章第一节.pptx
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第一节 电荷 电荷守恒定律
课标定位 学习目标：1.知道两种电荷及其相互作用，知道 电荷量的概念． 2．知道摩擦起电、感应起电的起电方式，理解 起电现象是电荷的转移而非电荷的创造． 3．知道电荷守恒定律的内容，并能运用其进行 简单现象的分析． 重点难点：起电的实质与电荷守恒定律的理解和 应用．
【答案】 电子由B球转移到A球，转移了3.0×1010
个电子
【规律总结】 两个完全相同的带同种电荷的金属 球，接触后再分开时各自的带电荷量可用公式 QA′ ＝QB′＝QA＋2 QB计算．若带异种电荷，则先中和后 平分，QA、QB 含有表示电性的正负号．
知能优化训练
本部分内容讲解结束
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核心要点突破
一、三种起电方式的比较
方式 内容
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生 两不同绝缘 导体靠近带电体 导体与带电
及条件 体摩擦时 时
导体接触时
现象
两物体带上 等量异种电 荷
导体两端出现等 量异种电荷，且 电性与原带电体 “近异远同”
导体上带上 与带电体相 同电性的电 荷
方式 内容
摩擦起电
感应起电 接触起电
课堂互动讲练
感应起电的理解 如例图1 1－1－1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 且对地绝缘，下列方法中能使两球都带电的是 ()
图1－1－1
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 【思路点拨】 移近金属球，是感应起电；接触 金属球则是接触起电，弄清实质则可解决此类问 题．
【规律总结】 对每一种起电方法要理解起电 过程，如感应起电是由于外来电荷(电场)的作 用使某导体内电荷重新分布，接触起电是由于 电荷间作用使两导体间电荷发生转移．
变式训练 (2011年广州高二检测)如图1－1－2所 示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金 属箔片．当枕形导体的A端靠近一带正电导体C时 ()
二、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 _外__层__电__子___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_正__电__，而得 到电子的物体显示出带_负__电___．
三、电荷守恒定律 电荷既不能被_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__． 四、静电感应与感应起电 1．当一个带电导体靠近另一不带电导体时，导体中 的 _自__由__电__荷__ 发 生 移 动 ， 导 体 靠 近 带 电 体 一 端 带 _异__种__电__荷__，远离的一端带_同__种__电__荷__，这种现象叫 静电感应． 2.利用_静__电__感__应__使导体带电的方法称为_感__应__起__电__.
第
一
课前自主学案
节
电
核心要点突破
荷
电
课堂互动讲练
荷
守
恒 定
知能优化训练
律
课前自主学案
一、摩擦起电 两种电荷 1．摩擦起电：通过_摩__擦___使_物__体__带__电___的方法称
为摩擦起电． 2．两种电荷：自然界存在两种电荷： _正__电__荷___和 _负__电__荷___ ． 同 种 电 荷 相 互 _排__斥___ ， 异 种 电 荷 相 互 _吸__引___．用丝绸摩擦过的玻璃棒带_正__电___，用毛皮 摩擦过的橡胶棒带_负__电___. 3．电荷量： _电__荷__的__多__少____叫做电荷量，简称为 _电__量___．在国际单位制中，电荷量的单位是_库__仑___, 用 字 母 _C___ 表 示 ． 常 用 的 单 位 还 有 _微__库__(μ__C_)_ 和 _纳__库__(n__C_)_，1 μC＝10－6 C,1 nC＝10－9 C.
【精讲精析】 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
触后两小球带电荷量
QA′＝QB′＝QA＋2 QB ＝6.4×10－9＋2－3.2×10－9 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 QB′的正电，这样，共转移 的电子电荷量为
ΔQ＝－QB＋QB′＝(3.2 ×10－9＋1.6×10－9) C ＝4.8 ×10－9 C 转移的电子数为 n＝ΔeQ＝14.6.8××1100－－199 ＝3.0×1010(个)．
解析：选A.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 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；带电体与不带电 物质接触，电荷会发生转移，且两物体带同种电 荷，D错误；故应选A.
二、电荷守恒定律的理解 1．“中性”、“中和”的本质 电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为0，对 外不显电性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达 到异号、等量时，正负电荷代数和为0. 2．“总量”含义：指电荷的代数和． 3．起电过程中电荷变化 不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭 电荷．本质都是电荷发生了转移，也就是说物体所 带电荷的重新分配．
4．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，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在 变化中遵守的规律．如：由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 同时湮没、转化为光子．在这种情况下，带电粒 子总是成对产生或湮没，电荷的代数和不变．
电荷守恒定律的应用
例2 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、 B，分别带电荷量为QA＝6.4 ×10－9 C，QB＝－ 3.2×10－9 C，让两个绝缘小球接触，在接触过程 中，电子如何转移并转移了多少？ 【思路点拨】 当两小球接触时，带电荷量少的 负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．
【自主解答】 由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接
原因
不同物质的原 导体中的自由
子核对核外电 电子受带正 电荷之间
子的束缚力不 (负)电物体吸 的相互排
同而发生电子 引(排斥)而靠 斥
得失
近(远离)
实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移
即时应用(即时突破，小试牛刀) 1.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，只是电荷从物体的 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．一个带电体跟一个不带电物体接触，两物体 可能带上异种电荷
即时应用(即时突破，小试牛刀) 2.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( ) 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
解析：选BCD.把两个完全相同的金属球接触再分 开,发现两球之间相互排斥,说明两球带同种电荷.若 两球原来带等量异种电荷，接触后电荷中和，小球 不带电，分开后不排斥，所以A不对；若两球原来 带等量同种电荷，接触后仍带等量同种电荷，分开 后会排斥，所以B符合题意；若两球带不等量异种 电荷，则两球接触后，中和一部分电荷，剩余电荷 两球平分，所以C符合题意；若小球一个带电，一 个不带电，接触后，两球平分电荷，分开后会排斥 ，所以D符合题意．
图1Baidu Nhomakorabea1－2
A．A端金属箔片张开，B端金属箔片闭合 B．用手触摸枕形导体后，A端金属箔片仍张开， B端金属箔片闭合 C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对 金属箔片均张开 D．选项A中两对金属箔片分别带异种电荷，选项 C中两对金属箔片带同种电荷
解析：选BCD.根据静电感应现象，带正电的导体 C放在枕形导体A端附近,在A端出现了负电，在B 端出现了正电,这样的带电并不是导体中有新的电 荷,只是电荷的重新分布．金属箔片上带电相斥而 张开，选项A错误．用手摸枕形导体后，B端不是 最远端了，人是导体，这样B端不再有电荷,B端金 属箔片闭合，A端金属箔片仍张开，选项B正确． 用手触摸导体时，只有A端带负电，将手和C移走 后，不再有静电感应，A端所带负电便分布在枕形 导体上，A、B端均带有负电，两对金属箔片均张 开，选项C正确．从以上分析看出，选项D正确．
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第一节 电荷 电荷守恒定律
课标定位 学习目标：1.知道两种电荷及其相互作用，知道 电荷量的概念． 2．知道摩擦起电、感应起电的起电方式，理解 起电现象是电荷的转移而非电荷的创造． 3．知道电荷守恒定律的内容，并能运用其进行 简单现象的分析． 重点难点：起电的实质与电荷守恒定律的理解和 应用．
【答案】 电子由B球转移到A球，转移了3.0×1010
个电子
【规律总结】 两个完全相同的带同种电荷的金属 球，接触后再分开时各自的带电荷量可用公式 QA′ ＝QB′＝QA＋2 QB计算．若带异种电荷，则先中和后 平分，QA、QB 含有表示电性的正负号．
知能优化训练
本部分内容讲解结束
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核心要点突破
一、三种起电方式的比较
方式 内容
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生 两不同绝缘 导体靠近带电体 导体与带电
及条件 体摩擦时 时
导体接触时
现象
两物体带上 等量异种电 荷
导体两端出现等 量异种电荷，且 电性与原带电体 “近异远同”
导体上带上 与带电体相 同电性的电 荷
方式 内容
摩擦起电
感应起电 接触起电
课堂互动讲练
感应起电的理解 如例图1 1－1－1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 且对地绝缘，下列方法中能使两球都带电的是 ()
图1－1－1
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 【思路点拨】 移近金属球，是感应起电；接触 金属球则是接触起电，弄清实质则可解决此类问 题．
【规律总结】 对每一种起电方法要理解起电 过程，如感应起电是由于外来电荷(电场)的作 用使某导体内电荷重新分布，接触起电是由于 电荷间作用使两导体间电荷发生转移．
变式训练 (2011年广州高二检测)如图1－1－2所 示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金 属箔片．当枕形导体的A端靠近一带正电导体C时 ()
二、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 _外__层__电__子___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_正__电__，而得 到电子的物体显示出带_负__电___．
三、电荷守恒定律 电荷既不能被_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__． 四、静电感应与感应起电 1．当一个带电导体靠近另一不带电导体时，导体中 的 _自__由__电__荷__ 发 生 移 动 ， 导 体 靠 近 带 电 体 一 端 带 _异__种__电__荷__，远离的一端带_同__种__电__荷__，这种现象叫 静电感应． 2.利用_静__电__感__应__使导体带电的方法称为_感__应__起__电__.
第
一
课前自主学案
节
电
核心要点突破
荷
电
课堂互动讲练
荷
守
恒 定
知能优化训练
律
课前自主学案
一、摩擦起电 两种电荷 1．摩擦起电：通过_摩__擦___使_物__体__带__电___的方法称
为摩擦起电． 2．两种电荷：自然界存在两种电荷： _正__电__荷___和 _负__电__荷___ ． 同 种 电 荷 相 互 _排__斥___ ， 异 种 电 荷 相 互 _吸__引___．用丝绸摩擦过的玻璃棒带_正__电___，用毛皮 摩擦过的橡胶棒带_负__电___. 3．电荷量： _电__荷__的__多__少____叫做电荷量，简称为 _电__量___．在国际单位制中，电荷量的单位是_库__仑___, 用 字 母 _C___ 表 示 ． 常 用 的 单 位 还 有 _微__库__(μ__C_)_ 和 _纳__库__(n__C_)_，1 μC＝10－6 C,1 nC＝10－9 C.
【精讲精析】 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
触后两小球带电荷量
QA′＝QB′＝QA＋2 QB ＝6.4×10－9＋2－3.2×10－9 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 QB′的正电，这样，共转移 的电子电荷量为
ΔQ＝－QB＋QB′＝(3.2 ×10－9＋1.6×10－9) C ＝4.8 ×10－9 C 转移的电子数为 n＝ΔeQ＝14.6.8××1100－－199 ＝3.0×1010(个)．
解析：选A.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 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；带电体与不带电 物质接触，电荷会发生转移，且两物体带同种电 荷，D错误；故应选A.
二、电荷守恒定律的理解 1．“中性”、“中和”的本质 电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为0，对 外不显电性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达 到异号、等量时，正负电荷代数和为0. 2．“总量”含义：指电荷的代数和． 3．起电过程中电荷变化 不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭 电荷．本质都是电荷发生了转移，也就是说物体所 带电荷的重新分配．
4．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，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在 变化中遵守的规律．如：由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 同时湮没、转化为光子．在这种情况下，带电粒 子总是成对产生或湮没，电荷的代数和不变．
电荷守恒定律的应用
例2 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、 B，分别带电荷量为QA＝6.4 ×10－9 C，QB＝－ 3.2×10－9 C，让两个绝缘小球接触，在接触过程 中，电子如何转移并转移了多少？ 【思路点拨】 当两小球接触时，带电荷量少的 负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．
【自主解答】 由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接
原因
不同物质的原 导体中的自由
子核对核外电 电子受带正 电荷之间
子的束缚力不 (负)电物体吸 的相互排
同而发生电子 引(排斥)而靠 斥
得失
近(远离)
实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移
即时应用(即时突破，小试牛刀) 1.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，只是电荷从物体的 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．一个带电体跟一个不带电物体接触，两物体 可能带上异种电荷
即时应用(即时突破，小试牛刀) 2.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( ) 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
解析：选BCD.把两个完全相同的金属球接触再分 开,发现两球之间相互排斥,说明两球带同种电荷.若 两球原来带等量异种电荷，接触后电荷中和，小球 不带电，分开后不排斥，所以A不对；若两球原来 带等量同种电荷，接触后仍带等量同种电荷，分开 后会排斥，所以B符合题意；若两球带不等量异种 电荷，则两球接触后，中和一部分电荷，剩余电荷 两球平分，所以C符合题意；若小球一个带电，一 个不带电，接触后，两球平分电荷，分开后会排斥 ，所以D符合题意．
图1Baidu Nhomakorabea1－2
A．A端金属箔片张开，B端金属箔片闭合 B．用手触摸枕形导体后，A端金属箔片仍张开， B端金属箔片闭合 C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对 金属箔片均张开 D．选项A中两对金属箔片分别带异种电荷，选项 C中两对金属箔片带同种电荷
解析：选BCD.根据静电感应现象，带正电的导体 C放在枕形导体A端附近,在A端出现了负电，在B 端出现了正电,这样的带电并不是导体中有新的电 荷,只是电荷的重新分布．金属箔片上带电相斥而 张开，选项A错误．用手摸枕形导体后，B端不是 最远端了，人是导体，这样B端不再有电荷,B端金 属箔片闭合，A端金属箔片仍张开，选项B正确． 用手触摸导体时，只有A端带负电，将手和C移走 后，不再有静电感应，A端所带负电便分布在枕形 导体上，A、B端均带有负电，两对金属箔片均张 开，选项C正确．从以上分析看出，选项D正确．