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高中物理 选修3-1 第一节 电荷及其守恒定律

湖南临武一中物理教研组 王友生
7、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 + A + B 带电,则以下说法中正确 + + 的是: A.导体B带负电; B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电 荷,并且电荷量大小相等; C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边 的电荷量小于右边的电荷量; D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总 电荷量保持不变.
闪电是如何形成的?
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富兰克 林统一 天电、 地电
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第一章 静电场
第一节 电荷及其守恒定律
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一、电荷
1、自然界中有两种电荷(富兰克林命名)
(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
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二、电荷守恒定律
三、元电荷
(1)电荷的多少如何表示?它的单位 是什么?
电荷量:电荷的多少,简称电量。单位:库仑 C 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)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
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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。
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3、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中的质子 数(C ) A.增加 B.减少 C.不变 D.先增加后减少
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4、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. -19 B、1.60×10 C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.
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不带电的梳子与羊毛衣袖摩擦后带有 10-7C负电荷。这些电荷的电子数目跟 地球人口(66亿)相比,哪个大?相 差多少倍? 解:元电荷为1.60×10-19C,梳子带10-7C电荷
量,则电子数目
10-7 C 11 n 6.25 10 -19 1.6 10 C
地球人口66亿=6.6×109,远小于梳子上电子数 目,梳子上电子数目大约是地球人口的95倍。
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(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?
元电荷的值
e 1.60 10 C
19
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
e 1.60 10 19 C 11 电子的比荷为: 1.76 10 C / kg 30 me 0.9110 kg
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1.对元电荷的理解,正确的是 ( CD ) A.元电荷就是电子 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
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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
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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
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验电器与静电计在结构上的不同
静电计中金属杆下部的水平轴上装有 金属指针,指针可以绕水平轴灵活转动, 外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中 金属杆的下部悬挂着两片金箔。 静电计的外壳一定是金属的,金属外 壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个 特殊的电容器,它在静电计工作时起着重 要的作用。而验电器外壳的主要作用是为 了避免气流的影响,它一般是用玻璃制作 的。
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5、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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6、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 :( 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
湖南临武一中物理教研被检验物体接触验电器金 属球时,将电荷传到箔片上, 使两个箔片带上同种电荷。同 种电荷会相互排斥,使两个箔 片张开一定角度,从而判断被 检验物体带电。
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验电器
+ +
+ + +
+ +
+ +
思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接 触时,金属箔片才开始张开?解释看到的现象.
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验电器感应起电的解释
电荷在验电 器的不同部分间 转移,使金属小 球和箔片都带上 了等量异号电荷, 使箔片张开 。
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摩擦起电中,这两个相摩擦的物体 带电前后总电荷量各是多少 大量事实表明, 感应起电中枕形导体带电前后总 电荷既不会创生,也不会 电荷量是否发生变化? 消灭,它只能从一个物体转 移到另一个物体,或者从物 结论:总电荷量没有发生改变。 体的一部分转移到另一部分, 在转移过程中,电荷总量保 持不变。
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感应起电:
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使物体带电的方法:
3、感应起电
(1)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.
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起电原因: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。
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9、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, 负电荷 AB带何种电荷 __________ .若手的接触点 改在A端,情况又如何___________ 。 负电荷
Q +
A
B
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10、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,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 a B.a带负电,b带正电 c C.a、b均带正电 D.a、b均带负电 b E.a、b均不带电
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闪电现象解释
剧烈的气流运动使云层 相互摩擦,摩擦导致云层 间异种电荷大量积聚(摩 擦起电)。靠近地面云层 中电荷的大量积聚,会使 地面因静电感应而产生电 荷积聚(感应起电)。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。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
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2、使物体带电的方法:
(1)、摩擦起电 微观解释: 电子从一个物体转移到另一个物体上。
得到电子:带负电
失去电子:带正电
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2、使物体带电的方法:
(2)、接触带电
微观解释: 电荷从一个物体转移到另一个物体
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11、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。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
• 电荷中和现象及电荷均分原理:
• (1)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。 • (2)两个相同的带电金属导体接触 后,电荷要重新平均分配,这种现 象叫做电荷均分原理。
湖南临武一中物理教研组 王友生
3、感应起电: 除了摩擦起电,接触起电还 把带电体移近不带电的导体,可 有没有其他的起电方式呢? 以使导体带电的现象,叫做感应起 电。
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