物理选修3_1成才之路电场电子文档1_1.ppt.docVIP

第一节 电荷及守恒定律 一、探究目标 1. 知道自然界中只有两种电荷 特别提醒： 尽管电荷量有正负值(正号一般省略)，要知道这里的“＋”、“－”号代表电荷的性质(种类)，与数学中的正负号的含义不同． 2. 知道元电荷的概念，认识各种起电方法及实质 3. 理解电荷守恒定律的内容 二、自主研习 1．自然界只存在两种电荷： 用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是一种 ，用毛皮摩擦过的 所带的电荷是另一种． 美国科学家富兰克林(如图)把前者命名为 ，把后者命名为 ． 2．金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的 而在金属中自由活动，这种电子叫 ．失去电子的原子便成为带 电的 ． 3．使物体带电的方法有三种(如图)：它们分别是 三种带电方式的实质都是一样的，都是使电荷从 转移到 ，或从物体的 转移到 ． 4．到目前为止，科学实验发现的最小电荷量是 所带的电荷量． 、 带有跟电子等量的异种电荷．这个最小的电荷用e表示 e＝1.60×10－19C 三、要点探究 1．电荷 特别提醒：感应起电时，保持带电导体对外绝缘是成功的关键，在干燥的环境中操作是必要的条件． (1)用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒都可以吸引碎纸屑(右图)物体有了这种能吸引轻小物体的性质，就说它带了电荷，简称带了电． (2)自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 即时讨论①： 不显电性的物体内有电荷吗？ 答案：物体由原子组成，原子由电子和原子核组成，而原子核又由中子和质子组成．其中质子带正电，电子带负电，原子所含的电子数和质子数相等，因此不显电性的物体内同样存在电荷. 2.三种起电方式 (1)摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电，这就是摩擦起电． (2)感应起电：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，远离的一端带同号电荷．这种现象叫做静电感应．利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电． 注：感应起电有严格的操作步骤 a．使带电体C(如带正电)靠近相互接触的两导体A、B(如图甲)． b．保持C不动，用绝缘工具分开A、B. c．移走C，则A带负电，B带正电(如图乙)． 如果先移走C，再分开A、B，那么原来A、B上感应出的异种电荷立即中和，不会使A、B带电． (3)接触起电：用带电物体与不带电物体接触或两个带相反电荷但所带电荷量不同的物体相接触，都可以使物体带电．前一种情况是两物体带同种性质的电荷，如果两个物体相同则平分电荷量，后一种情况是两个物体先中和相同量的异种电荷，然后分配剩余电荷． 特别提醒： 接触起电与感应起电的异同点如下： (1)相同点：实质相同，都是电子的转移． (2)不同点：前者必须接触，后者只需靠近． 即时讨论② 为什么能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上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，只有导体上的电子才能自由移动，绝缘体上的电子不能自由移动，所以导体能发生感应起电，而绝缘体不能. 特别提醒： (1)在一定条件下，电荷是可以产生和湮灭的，但电荷的代数和不变，如一对正、负电子可同时湮灭，转化为光子．(2)电荷守恒是自然界重要的基本规律之一． 3.电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体．在任何转移的过程中，电荷的总量不变． 电荷守恒定律也常表述为：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的． 即时讨论③ 当两个带异种电荷的导体接触时，会发生电荷的中和现象，中和的电荷是不是消失了？ 4.元电荷 (1)通常把e＝1.60×10－19C的电荷叫做元电荷．所有带电体的电荷都是元电荷的整数倍．元电荷并非是一种电荷，而是最小电荷量值．它也是电荷量的最小单位． (2)电子的电荷量和其质量的比值，叫做电子的比荷． 电子的比荷为 即时讨论④ 有人说质子或电子是元电荷，对吗？质子和电子的比荷相同吗？ 答案：不是．元电荷是最小的带电单位，不是带电粒子，没有电性之说．质子、电子的电荷量相同，但质子质量远大于电子，所以电子的比荷大于质子的比荷． 四．走出误区 误区1：相互吸引的一定是带异种电荷的物体． 点拨：除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电