高中物理1.1电荷及其守恒定律.ppt

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1、自然界中存在两种电荷:用丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦的橡胶棒带负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，根据电荷的这种特点制成了验电器。当有带电的导体接触验电器小球时，验电器内部的金属箔有一定的张角。知识回顾验电器导入新课为什么梳子能把小纸屑吸引起来呢？为什么她的头发会立起来呢？油罐车的尾部有一条铁链为什么？第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学目标1.知识与能力√知道自然界存在两种电荷，正电荷和负电荷，知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，并能由此解释生活中的一些物理现象。√理解元电荷的概念，并知道电荷量只能是一系列不连续的整数值。√记住元电荷的值和电子

2、质量，会计算电子的比荷。2.过程与方法√通过实践摩擦起电的过程了解使物体带电的方法和从微观角度解释带电的本质。√通过静电感应实验学会分析电荷的变化情况。3.情感态度与价值观√理解并掌握电荷守恒定律，并会用电荷守恒定律解释近代微观原子领域的一些实验现象。教学重难点教学重点：教学难点：摩擦起电现象的分析感应起电现象的分析电荷守恒定律原子结构一、电荷二、电荷守恒定律三、元电荷内容解析原子原子核核外电子（带负电）质子（带正电）中子（不带电）原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界不显电性。1、原子结构一、电荷原子核内部的质子和中子被核力紧密地束缚在一起。

3、核力来源于强相互作用，所以原子核的结构一般是很稳定的。核外电子靠质子的吸引力维系在原子核附近。不同物质的微观结构不同，原子中电子的多少和运动状况也不相同。质子、中子数目不同电子运动轨道不同核外电子绕原子核高速运动离原子核较远的电子受到的束缚力较小，容易受到外界的作用而脱离原子。当两个物体摩擦时，一些束缚的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，失去电子的物体带正电。这就是摩擦起电。摩擦起电并不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，并使电子从一个物体转移到另一个物体。2、摩擦起电▲用丝绸摩擦的玻璃棒带正电▲用毛皮摩擦的橡

4、胶棒带负电常见的摩擦起电现象：金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚在金属中自由活动，这种电子叫自由电子。失去这种电子的原子变成离子，它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。电子、离子对外显电性，原子、分子对外不显电性。3、自由电子在金属导体中，金属阳离子不发生移动，自由电子在外加电场的作用下，在金属阳离子的缝隙中穿梭、碰撞，发生移动，这是金属导体导电的根本原因。金属内部结构⑴取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在它们下面的金属箔是闭合的。说明：A、B不带

5、电。⑵现在把带正电荷的球C移近导体A,可以看到A、B上的金属箔都张开了。说明：A、B带电。4、静电感应⑶如果先把A、B分开，然后移去C，可以看到A、B上的金属箔仍然张开。说明：A、B仍然带电。⑷如果再让A、B接触，A、B上的金属箔全都闭合。说明：A、B不带电。感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分。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，远离带电体的一端带同号电荷。这种现象叫静电感应。利用静电感应使物体带点的过程叫感应起电。静电感应根据静

6、电感应原理可以分析整个实验过程：⑴金属箔未张开是由于开始阶段导体不带电；⑵中金属箔张开是由于静电感应，A侧带正电，B侧带负电；⑶中A、B分离但电荷未发生移动，金属箔仍然张开；⑷中金属箔闭合是由A、B中由于感应起电产生的正负电荷数量相等，等量异号电荷发生中和，使整个导体不显电性。学了静电感应再来回顾一下实验:想一想若是先移开C再分开A、B，金属箔情况怎样呢？摩擦起电：正负电荷的分开和物体间的转移。静电感应：正负电荷的分开和物体内的转移。电荷既不会创生，也不会消灭，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。由此可

7、以归纳出电荷守恒定律：二、电荷守恒定律近代物理学发现：一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子；一对正负电子可以同时湮没，转化为光子。电荷守恒定律的现在描述是：但在实验中，带电粒子总是成对产生或湮没，两个粒子带电数量相等但正负相反，而光子又不带电，所以电荷的代数和仍然不变。一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。迄今为止，科学上发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用表示,它的值为：在计算中常取值：元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根（R.A.Millikan,1868-1953）测得的。三、元电荷密