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1、第一章 静电场静电场1.1 1.1 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律珥陵高中 郭媛媛初中学过自然界有几种电荷,它们间的相互作初中学过自然界有几种电荷,它们间的相互作用如何?用如何?一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?存在电荷?如何使物体带电? 自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。异种电荷相互吸引。不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负电荷,在物体内中和,对外不显电性。用摩擦的方电荷,在物体内中和,对外不显电性。用摩擦的方法
2、可以使物体带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,法可以使物体带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。 摩擦起电的实质是什么?摩擦起电的实质是什么? 一、电荷一、电荷1、自然界中有两种电荷、自然界中有两种电荷(1)正电荷:)正电荷: 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 (2)负电荷:)负电荷: 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的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。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。+_ 离原子核较远的电子容易受到外界的作用离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子。而脱离原子。+摩
3、擦起电摩擦起电使物体带电的方法:1 1、摩擦起电、摩擦起电 微观解释:微观解释:电子从一个物体电子从一个物体转转移移到另一个物体上。到另一个物体上。得到电子:带负电得到电子:带负电失去电子:带正电失去电子:带正电使物体带电的方法:2 2、接触带电、接触带电接触后接触后再分开再分开+QQ21Q21+Q接触后接触后再分开再分开Q3QQQ微观解释:微观解释:电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从一个物体转移到另一个物体接触带电电荷分配原则接触带电电荷分配原则 两个带有两个带有同种电荷同种电荷的导体接触,电荷会重的导体接触,电荷会重新分配,若不受外界影响,两个新分配,若不受外界影响,两个完全相同完全相同
4、的的带电导体带电导体, ,接触后再分开接触后再分开, ,二者将原来所带电二者将原来所带电量的总和平均分配量的总和平均分配 两个带有两个带有异种电荷异种电荷的导体,接触后先发生的导体,接触后先发生正负电荷的正负电荷的中和中和,然后剩下的电荷量再进行,然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配;如果两带电体电荷的重新分配;如果两带电体完全相同完全相同,则剩下的电荷平均分配则剩下的电荷平均分配金属导电机理:金属导电机理:金属内有自由移动的电子金属内有自由移动的电子自由电子自由电子正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。静电感应静电感应近异远同3 3、感应起电、感应起
5、电使物体带电的方法:(1 1)静电感应静电感应:把电荷移近不带电的导:把电荷移近不带电的导 体,可以使导体带电的现象,叫做静电体,可以使导体带电的现象,叫做静电 感应感应(2 2)感应起电感应起电:利用静电感应使物体带电,叫做:利用静电感应使物体带电,叫做感应起电感应起电高中物理演示实验:感应起电高中物理演示实验:感应起电.flv.flv 规律:规律:近端感应异种电荷,近端感应异种电荷, 远端感应同种电荷远端感应同种电荷(3 3)静电感应微观解释:把带正电的球移近金)静电感应微观解释:把带正电的球移近金属导体属导体A A和和B B时,导体上的自由电子被吸引过来,时,导体上的自由电子被吸引过来,
6、因此导体因此导体A A和和B B带上了等量的异种电荷感应起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,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将电荷从物体的一部分转移到另一部分 1 1、起电的本质、起电的本质 无论是哪种起电方式无论是哪种起电方式, ,其本其本质都是将正、负电荷分开质都是将正、负电荷分开, ,使电荷使电荷发生发生转移转移,并不是,并不是创造创造电荷电荷. .二、电荷守恒定律:二、电荷守恒定律:2 2、电荷守恒定律、电荷守恒定律 (物理学的基本定律之一 ) 表述一:表述一: 电荷既不能电荷既不能创造创造, ,也不能也
7、不能消灭消灭, ,它只它只能从一个物体能从一个物体转移转移到另一个物体到另一个物体, ,或从物或从物体的一部分体的一部分转移转移到另一部分到另一部分, ,在转移的过在转移的过程中,系统的电荷总数程中,系统的电荷总数保持不变保持不变. . 表述二:表述二: 一个与外界没有电荷交换的系统,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。电荷的代数和总是保持不变。.4的整数倍,或者是或者等于,所有带电体的电荷量均为、电子和质子的电荷量eee三、元电荷量、元电荷:最小的电荷2Ce191060. 13、元电荷的值:)/5mq叫做比荷(量与其质量的比值,、比荷:带电体的电荷kgCkgCmee/10
8、76. 11091. 01060. 1113019电子的比荷为:电荷的多少,简称电量。单位电荷的多少,简称电量。单位: :库仑库仑 C C小小 结结1 1、自然界存在两种电荷、自然界存在两种电荷(1 1)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 (2 2)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷2 2、使物体带电的方式带电方式、使物体带电的方式带电方式(1)(1)摩擦起电:电子从一个物体转移到另一个物体摩擦起电:电子从一个物体转移到另一个物体(2)(2)接触起电:电荷从一个物体转移到另一个物体接触起电:电荷从一个物体转移到另一
9、个物体(3)(3)感应起电:电荷从物体的一部分转移到另一部分感应起电:电荷从物体的一部分转移到另一部分 规律:规律:近异远同近异远同 3 3、电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的系统,、电荷守恒定律: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。电荷的代数和总是保持不变。.1060. 1419称为元电荷电荷量、元电荷:Ce.5的整数倍,或者是或者等于,所有带电体的电荷量均为、电子和质子的电荷量eee1 1、将不带电的导体、将不带电的导体A A和带负电荷的导体和带负电荷的导体B B接触后,接触后,在导体在导体A A中的质子数中的质子数 ( ) A A增加增加 B B减少减少 C C不
10、变不变 D D先增加后减少先增加后减少2 2、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属球A A和和B B接触一下,再接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A A、B B两球原来的带电情况可能是(两球原来的带电情况可能是( ) A A带有等量异种电荷带有等量异种电荷 B B带有等量同种电荷带有等量同种电荷 C C带有不等量异种电荷带有不等量异种电荷 D D一个带电,另一个不带电一个带电,另一个不带电课堂练习课堂练习CBCD3 3、有、有A A、B B、C C三个塑料小球,三个塑料小球,A A和和B B,B B和和C C,C C和和A A间都是
11、相互吸引间都是相互吸引的,如果的,如果A A带正电,则带正电,则 ( )A A B B、C C球均带负电球均带负电 B B B B球带负电,球带负电,C C球带正电球带正电C C B B、C C球中必有一个带负电,而另一个不带电球中必有一个带负电,而另一个不带电 D D B B、C C球都不带电球都不带电4 4、如图所示,导体棒、如图所示,导体棒ABAB靠近带正电的导体靠近带正电的导体Q Q放置用手接触放置用手接触B B端,端,移去手指再移去移去手指再移去Q Q,ABAB带何种电荷带何种电荷 _ _ 若手的接触若手的接触点改在点改在A A端,情况又如何端,情况又如何_ _ 。课堂练习课堂练习C
12、 C负电荷负电荷负电荷负电荷5 5、图、图7 7中中A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球正电荷的金球C C在下列情况中,判断在下列情况中,判断A A、B B两球的带电情况:两球的带电情况:(1 1)A A、B B接触后分开,再移去接触后分开,再移去C C, 则则A_A_,B_B_;(2 2)A A、B B接触,先移去接触,先移去C C后,再把后,再把ABAB分开,分开, 则则A_A_,B_B_(3 3)A A、B B接触,用手指瞬间接触接触,用手指瞬间接触B B后再移去后再移去C C, 则则A_A_, B_B_;6 6、某人做静电感应实验,有下列步骤及结论:、某人做静电感应实验,有下列步骤及结论:把不带电的绝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。触。用手指摸甲球。用手指摸甲球。手指移开。手指移开。移开乙球。移开乙球。甲球带甲球带正电。正电。甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有( ) A.A. B. B. C. C. D. D.课堂练习课堂练习正电正电负电负电不带电不带电不带电不带电负电负电负电负电BCBC