資源簡介

(共30張PPT)
第九章 靜電場及其應用
第一節 電荷
目 錄/
1.
學習目標
2.
情景導入
3.
新課講解
4.
小試牛刀
5.
課堂小結
PART 01
學習目標
學習目標
1.知道兩種電荷及其相互作用，知道電荷量的概念
2.知道摩擦起電和感應起電，知道摩擦起電不是創造了電荷，而是使物體中的正、負電荷分開了
3.知道電荷守恒定律
4.知道什么是元電荷，什么是比荷
PART 02
情境導入
【思考】什么是靜電？電是怎么產生的？又遵循什么規律？
PART 03
新課講解
公元前 600年左右，希臘人泰勒斯發現摩擦過的琥珀吸引輕小物體的現象。
電荷的發現
王充與《論衡》
公元1世紀，我國學者王充在《論衡》一書中也寫下“頓牟掇芥”一語。此語意為摩擦過的琥珀能吸引像草芥一類的輕小物體。
演示實驗1：用塑料梳子，在頭發上摩擦幾下，離開頭發，再逐漸靠近頭發，發現頭發被吸引起來。（生活經驗）
演示實驗2：用橡膠棒摩擦毛皮，然后把橡膠棒移到小紙屑上，發現小紙屑被吸引到橡膠棒上。玻璃棒摩擦絲綢同理。
思考：
1、是不是兩個物體摩擦后都可以吸引其它物體？
嘗試用不同材料的物體相互摩擦，看是否可以吸引輕小物體。
3、創造怎樣的實驗條件，可以使吸引效果更明顯？
2、可否設計實驗檢驗自己的猜測？
相互摩擦的物體干燥、被吸引物要很輕。
16世紀，英國科學家吉爾伯特在研究琥珀吸引輕小物體現象時，首先根據希臘文的琥珀創造了英語中的“electricity”(電)這個詞，用來表示琥珀經過摩擦以后具有的性質，并且認為摩擦過的琥珀帶有電荷。
美國科學家富二克林發現雷電的性質與摩擦產生的電的性質完全相同，并命名了正電荷(positive charge)和負電荷(negative charge)
正電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷。
負電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷。
＋
－
性質一樣
頓
牟
掇
芥
雷
電
－
同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引
＋
＋
－
思考：
電荷有大小之分嗎？
如何表示電荷的大小呢？
－
＋
電荷量
1.電荷的多少叫電荷量,用Q或q表示;
2.國際單位:庫侖，簡稱庫，符號:C
3.正電荷的電荷量為正值，負電荷的電荷量為負值。
正負不代表大小,只表示電性。
4.歷史資料:1881年第1屆電學大會確定庫侖(C)為電荷量的國際單位
元電荷——電荷量的最小單位
任何帶電物體所帶電荷量是最小電荷量的整數倍。我們稱這個最小電荷量為元電荷（elementary charge），用e表示。
密立根 Millikan
（1868－1953）
密立根利用油滴實驗測量出電子的電荷量，獲得1932年的諾貝爾物理學獎。在計算中，我們可以取
電子的電荷量e與電子的質量me之比，叫做電子的比荷（specific charge）。
使物體帶電的方法
為什么相互摩擦為什么能夠使物體帶電？
還有其他方法能使物體帶電嘛？
摩擦起電的原因：是不同物質的原子核束縛電子的能力不同
實質：電子的轉移
尋找其他能夠使電子轉移的方法？
摩擦起電演示圖：
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
失去電子：帶正電
得到電子：帶負電
兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷
電荷守恒定律
電荷既不會創生，也不會消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或從物體的一部分轉移到另一部分，在轉移的過程中，電荷的總量保持不變。這個結論叫做電荷守恒定律
+Q2
+Q1
+
+
-Q4
+Q3
即一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和保持不變
接觸起電
不帶電的導體與帶電的物體接觸后會帶上電荷，這種使導體帶電的方式叫做接觸起電。
+Q
-Q
-Q
+Q
-3Q
靜電感應
當一個帶電體靠近導體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠離帶電體的一端帶同號電荷。這種現象叫做靜電感應
感應起電
利用靜電感應使金屬導體帶電的過程叫做感應起電
（electrification by induction）
三種帶電方式：
摩擦起電
感應起電
接觸起電
本質：都是電荷的轉移
驗電器與靜電計
靜電計
(指針式驗電器)
驗電器
1.驗電器的主要作用：
①檢驗導體是否帶電。
②檢驗導體所帶電性。
2. 靜電計是金屬外殼，作用是定量測量兩導體間的電勢差。
PART 04
小試牛刀
1.關于元電荷和點電荷，下列說法正確的是( )
A.元電荷就是電子
B.體積很小的帶電體就是點電荷
C.元電荷e的數值最早是由密立根測得的
D.點電荷是一種理想化模型，對于任何帶電球體總可把它看作電荷全部集中在球心的點電荷
C
答案：C
解析：A.元電荷是一個質子所帶的電荷，或一個電子所帶的負電荷的量。它是一個基本物理常數。故A錯誤；
B.點電荷是指帶電體的形狀、大小以及電荷分布可以忽略不計的電荷，故B錯誤；
C.元電荷e的數值最早是由美國科學家密立根測得的，故C正確；
D.點電荷是一種理想化模型，只有帶電體的形狀、大小以及電荷分布對研究的問題沒有影響，而可以忽略不計時，才可以看成點電荷。故D錯誤。
2.將帶正電荷的小球靠近絕緣柱上不帶電的導體，導體表面感應電荷分布大致為( )
A.
B.
C.
D.
A
答案：A
解析：帶正電荷的小球靠近絕緣柱上不帶電的導體，在小球電場力的作用下，導體內部負電荷向左移動，導致導體左端集聚負電荷而帶負電，右端因失去負電荷而帶正電，故A正確，BCD錯誤。
3.一個驗電器帶正電，因為空氣干燥，驗電器金屬箔的張角能維持很長的時間。現有一束α射線射向這個驗電器上端的金屬球，驗電器金屬箔的張角將會怎樣變化？為什么？
答案：見解析
解析：驗電器金屬箔的張角將變小。因為放射性元素放出的α射線具有一定的電離作用，它能使所經過的路徑上的空氣分子電離，電子轉移到帶正電的驗電器上與正電荷發生中和，所以驗電器金屬箔的張角將變小。
PART 05
課堂小結
①電荷
（1）電荷的種類：正電荷和負電荷.
（2）電荷間的相互作用規律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引.
②三種起電方式：接觸起電、摩擦起電和感應起點，這三種起電方式本 質都是電子的轉移，起電的過程遵循電荷守恒定律.
③電荷守恒定律
一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和保持不變.
④元電荷
（1）電荷量，電荷的多少叫電荷量，符號：Q或q，單位：庫倫，C
（2）元電荷：最小的電荷量叫作元電荷，e，數值取e=1.60×10-19C
（3）比荷：帶電粒子的電荷量與質量之比叫作比荷.
感謝觀看

展開更多......

收起↑