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电荷及其守恒定律
第一章 静电场
请看视频
一、两种电荷
问题二:怎样验证带电了?
问题三:怎样验证带什么电?
问题一:同学们能不能让手头塑料泡沫带电?
一、两种电荷
1、自然界中有两种电荷
(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
二、使物体带电方法
1、摩擦起电
2、接触起电
摩擦起电的实质是什么?
原子的构成
原子
原子核
核外电子
质子
中子
(正电)
(不带电)
核外电子
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子
物质的微观结构是怎样的?
(中性)
(负电)
(正电)
摩擦起电
弱
强
⑵摩擦起电的微观解释:
①原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同。
②本质: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。
③结果:两个相互摩擦的物体带上等量的异种电荷。
1、摩擦起电
二、使物体带电的方法
(1)演示实验
(2)本质:电荷从一个物体转移到另一个物体,电荷的总量不变
2、接触带电
二、使物体带电的方法
2、接触起电
本质:电荷从一个物体转移到另一个物体,电荷总量___________
两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配
保持不变
问题:除了这两种方式,还有别的办法让物体带电吗?或者说不用带电体直接接触也能让物体带电吗?
演示实验
3、感应起电
二、使物体带电的方法
动画模拟
感应起电
金属导体
金属导电机理:
金属内有自由移动的电子
自由电子
正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。
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认识静电感应
近异
远同
小结:
静电感应:把带电体靠近导体时,可以使导体带电的现象,叫做静电感应。
原因:带电体对导体内部自由电子的吸引或排斥。
规律:近端带异种电荷,远端带同种电荷。(近异、远同)
感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
本质:电荷从物体的一部分转移到另一部分,电荷的总量不变。
3、感应起电
二、使物体带电的方法
同学们手头都有一个金属球,你能不用带电体直接接触它的情况下让它带电吗?请检验一下你的成果!
学以致用:
无论是哪种起电方法,
其本质都是电荷发
生转移,而电荷的总量保持不变,起电并不是创造了电荷,也没有电荷消失。
4、三种使物体带电方法的比较
使物体带电的方法
本质
电荷的
总量
起电的共性本质
1
摩擦起电
电荷从一个物体转移到另一个物体
2
接触带电
电荷从一个物体转移到另一个物体
3
感应起电
电荷从物体的一部分转移到另一部分
二、使物体带电的方法
不变
不变
不变
电荷既不会创生,也不会消失,它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,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
就电荷守恒定律思考下面三个问题:
1、电中性物体中有无电荷存在?
2、所谓“电荷的中和”是不是正、负电荷一起消失了?
3、对于“电荷的总量保持不变”中“电荷的总量”你是怎么理解的?
三、电荷守恒定律
回答:
1、电中性物体中是有电荷存有的,只是电荷的代数和为0;
2、“电荷的中和”是指电荷的种类和数量达到等量,异号,这时正、负电荷的代数和为零。
3、“电荷的总量”是指电荷的代数和。
问题:
近代物理实验发现了这样的一个事实:一个高能光子可以产生一个正电子(+e)和一个(-e)电子;一对正、负电子可同时湮没,转化为光子,这个实验事实是不是说电荷可以创生或消灭?
三、电荷守恒定律
电荷守恒定律现在的表述是:
一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。它是自然界重要的基本规律之一。
三、电荷守恒定律
问题:
1、什么是电荷量?它的单位是什么?
2、什么是元电荷?最早是由哪位物理学家测定的?
3、所有带电体带的电量与元电荷的关系?
4、什么是比荷?
四、元电荷
小结:
四、元电荷
1、元电荷:最小的电荷量(电子所带的电荷量)。
2、元电荷是电荷量的单位,不是指某个电荷。
3、元电荷的值:e=110-19C,计算中取e=1.60×10-19C
4、电子和质子的电荷量均为e,所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,是不连续的。
5、比荷:带电体的电荷量与其质量的比值(q/m)叫做比荷。
电子的比荷是:( )
1、自然界存在两种电荷:
⑴正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
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