高中物理1 电荷教课课件ppt
展开知识点一 电荷及起电方式
以上四个图,均发生了带电现象,物体带电是怎么回事?电荷有哪些特性?怎样使物体带上电呢?
(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.
3.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.4.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自由活动的电子.(2)静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互_______________,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.
[思考判断](1)两个正电荷之间的作用力为斥力,两个负电荷之间的作用力为引力.( )(2)摩擦起电是创造电荷的过程.( )(3)玻璃棒和其他物体摩擦后不一定带正电.( )
如上图,甲、乙两同学各拿一带电小球做实验时不小心两小球接触了一下,结果两小球都没电了.电荷到哪里去了呢?是否违背了电荷守恒定律?
知识点二 电荷守恒定律及元电荷
(1)内容:电荷既不会________,也不会________,它只能从一个物体________到另一个物体,或者从物体的一部分________到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持________,这个结论叫作电荷守恒定律.(2)另一种表述:一个与外界没有电荷________的系统,电荷的代数和保持________.点拨 (1)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.(2)三种起电过程都没有创造电荷,其本质都是电子的转移,即起电过程是物体所带电荷的重新分配.
(1)电荷量:用来表示________的多少.其单位是“________”,简称“库”,用C表示.(2)元电荷①最小的________叫作“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________,但不能说它们是元电荷;c.电荷量不能________变化,自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的________倍.
[思考判断](1)摩擦起电就是通过摩擦创造了电荷.( )(2)元电荷是最小的带电体.( )(3)所有带电体的电荷量或者等于元电荷,或者是元电荷的整数倍.( )(4)元电荷也有正负之分,电子带电就是负的元电荷.( )
[观察探究](1)如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的.
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?(2)带正电的物体A与不带电的物体B接触,使物体B带上了什么电荷?在这个过程中电荷是如何转移的?答案 (1)①C移近导体A,两侧金属箔片都张开;②金属箔片仍张开,但张角变小;③A、B接触,金属箔片都闭合.(2)正电荷,在这个过程中,有电子从物体B转移到物体A,物体B中电子数量减少,因此带正电.
[试题案例][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( )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C.把C移近导体A,先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,最后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合
解析 A、B开始都不带电,把C移近导体A时,由于静电感应,A、B中的自由电子向左移动,使得A端积累负电荷,B端积累正电荷,所以两边的金属箔片都张开,A正确;若此时先把A、B分开再移走C,因A、B已经绝缘,所带电荷量不会变,金属箔片仍张开,B正确;但如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以金属箔片都不会张开,C错误;先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷完全中和,金属箔片都不会张开,D错误.答案 AB
方法凝炼(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.
[针对训练1] (多选)如图所示,将带电棒移近甲、乙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球,再把两球分开D.移走棒,两导体球不分开
解析 感应起电应遵从以下几个步骤:(1)两导体彼此接触;(2)带电体移近两导体;(3)先分开两导体,再移走带电体.由此可知,A项可以使两球都带电;带电体与非带电体接触,电荷发生转移,使物体带电,C项可以使两球都带电,故选项A、C正确.答案 AC
[观察探究]如图所示的现象为感应起电,为什么发生感应起电的是导体而不是绝缘体?
答案 感应起电的实质是在带电体电荷的作用下,物体上的自由电荷的转移,只有导体上的电子(或正、负离子)才能自由移动,而绝缘体上的电子不能自由地移动.所以,导体能发生感应起电,而绝缘体不能.
[探究归纳]1.物体带电的实质使物体带电不是创造了电荷,使物体不带电也不是消灭了电荷.物体带电的实质是电荷发生了转移,也就是物体间电荷的重新分配.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.
3.两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
温馨提示导体接触带电时电荷量的分配与导体的材料、形状、大小有关,当两个完全相同的金属球接触后,电荷量将平均分配,即最后两个球带等量的同种电荷或均不带电.
(1)元电荷是最小的电荷量,而不是实物粒子,元电荷无正、负之分.(2)虽然质子、电子的电荷量等于元电荷,但不能说质子、电子是元电荷.(3)电子的比荷:电子的电荷量e与电子的质量me之比,叫作电子的比荷.
谨防易错 几组易混概念的比较
[试题案例][例2] 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量为QA=+6.4×10-9 C、QB=+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?
答案 电子由球B转移到球A 1.0×1010个
[针对训练2] 如图所示,A、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,C是带正电的小球,当其移近导体A后,分开A和B,之后移去C,最终A带上了-1×10-8 C的电荷,下列关于电荷转移情况正确的是( )
A.从A到B转移了6.25×1010个正电荷B.从A到B转移了1.25×1011个正电荷C.从B到A转移了6.25×1010个电子D.从B到A转移了1.25×1011个电子
[要点归纳]1.带电体接触验电器当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开.如图甲.2.带电体靠近验电器当带电体靠近验电器的金属球时,带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两箔片在斥力作用下张开,如图乙.
验电器的两种应用方式及原理
[试题案例][例3] 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )
解析 把带电金属球移近不带电的验电器,若金属球带正电荷,则将导体上的自由电子吸引上来,这样验电器的上部将带负电荷,箔片带正电荷;若金属球带负电荷,则将导体上的自由电子排斥到最远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷,选项B正确.答案 B
[针对训练3] 如图所示,用起电机使金属球A带上正电荷,并靠近验电器B,则( )A.验电器金属箔片不张开,因为球A没有和验电器上的金属球接触B.验电器金属箔片张开,因为整个验电器都感应出了正电荷C.验电器金属箔片张开,因为整个验电器都感应出了负电荷D.验电器金属箔片张开,因为验电器的下部箔片感应出了正电荷
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