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第一章 靜電場
第1節(jié) 電荷 電荷守恒定律
教學(xué)目標(biāo)
1.知道兩種電荷及其相互作用．知道電量的概念。
2.知道電荷守恒定律。
3.知道靜電感應(yīng)現(xiàn)象。
4.知道什么是元電荷。
富蘭克林 （1706-1790）
美國科學(xué)家和政治家，1752年，他冒著生命危險(xiǎn)在雨中進(jìn)行“風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)“，證明閃電和摩擦起電的電是相同的。他還創(chuàng)造了用“正電”和“負(fù)電”區(qū)分兩種不同性質(zhì)的電的方法。
新課引入
演示：實(shí)驗(yàn)室的人工閃電
公元前600年左右發(fā)現(xiàn)摩擦過的琥珀吸引輕小物體的現(xiàn)象
electricity 的來歷
16世紀(jì)，英王御醫(yī)吉爾伯特根據(jù)琥珀的希臘文創(chuàng)造了英文中的“電”這個(gè)單詞,許多物質(zhì)，如琥珀、玻璃棒、橡膠棒……等，經(jīng)過毛皮或絲綢摩擦后，能吸引輕小物體，我們就說這些物質(zhì)帶了電荷。
用絲綢摩擦過的玻璃棒能吸引輕小物體
用彩色塑料袋剪成細(xì)長條并捆緊，用手捋幾下，就成了一束塑料花
一、摩擦起電 兩種電荷
觀察與思考：
1.將兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近，如圖a，你會(huì)看到什么現(xiàn)象？
2.將兩根用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近，如圖b，你會(huì)看到什么現(xiàn)象？
3.將絲綢摩擦過的玻璃棒與毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近，如圖c，你會(huì)看到什么現(xiàn)象？
排斥
排斥
吸引
+
_
同種電荷相互排斥
異種電荷相互吸引
正電荷：被絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷，用“+”表示。
負(fù)電荷：被毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷，用“-”表示。
一、摩擦起電 兩種電荷
1.兩種電荷
（舉例： C)
（舉例： C )
說明：比較帶電的多少,比較其電荷量的絕對(duì)值;
電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小,只代表電荷的性質(zhì)。
討論：電荷的多少如何表示？單位是什么？
2.電荷量：電荷的多少，簡稱電量。符號(hào)：Q或q
單位：庫侖（C）
正電荷用正數(shù)表示
負(fù)電荷用負(fù)數(shù)表示
常用的單位還有微庫（μC）和納庫（nC）
1μC=10-6C
1nC=10-9C
任何帶電物體所帶電荷量是最小電荷量的整數(shù)倍。我們稱這個(gè)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(shí)驗(yàn)測量出電子的電荷量，獲得1932年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。在計(jì)算中，我們可以取
電子的電荷量e與電子的質(zhì)量me之比，叫做電子的比荷。
元電荷
元電荷——電荷量的最小單位
摩擦起電的原因：摩擦?xí)r，一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電，失去電子的物體則帶正電。
動(dòng)畫演示
二、摩擦起電的解釋
金屬模型
金屬中離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中自由移動(dòng)，這種電子叫做自由電子。失去自由電子的原子便成為帶正電的離子，它們?cè)诮饘賰?nèi)部排列起來，每個(gè)正離子都在自己的平衡位置上振動(dòng)而不移動(dòng)，自由電子穿梭其中，使金屬成為導(dǎo)體。
電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律（law of conservation of charge）。
三、電荷守恒定律
一個(gè)物體
另一個(gè)物體
共同點(diǎn): 起電的本質(zhì)都不是創(chuàng)造電荷,而是使物體中的電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移。
摩擦起電:
電荷守恒定律更普遍的表述：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。
實(shí)驗(yàn)視頻
規(guī)律：近端感應(yīng)異種電荷， 遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷。
四、靜電感應(yīng)
學(xué)生活動(dòng)：
當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷。這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫做感應(yīng)起電（electrostatic induction）。
四、靜電感應(yīng)
電荷轉(zhuǎn)移
感應(yīng)起電:
物體的一部分
另一個(gè)部分
驗(yàn)電器（靜電計(jì)）
原理：同種電荷互相排斥
結(jié)構(gòu)：金屬球、金屬桿、金屬箔等
驗(yàn)電器
靜電計(jì)
觀察與思考：
【例1】用一根與毛皮摩擦過的硬橡膠棒，靠近不帶電驗(yàn)電器的金屬小球a，然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球a和金箔b的帶電情況是（　　）
A. a帶正電，b帶負(fù)電
B. a帶負(fù)電，b帶正電
C. a、b均帶正電
D. a、b均帶負(fù)電
a
b
c
C
典例分析
【例2】有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B分別帶有電荷量 QA＝
6.4×10－9 C，QB＝－3.2×10－9 C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程
中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？
解析　首先弄清平分．當(dāng)兩個(gè)小球接觸時(shí)，帶電荷量少的負(fù)電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配．由于兩小球相同，剩余正電荷必均分，即接觸后兩小球帶電荷量．
典例分析
【例2】有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B分別帶有電荷量 QA＝
6.4×10－9 C，QB＝－3.2×10－9 C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程
中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？
一、摩擦起電 兩種電荷
1.自然界中有兩種電荷
2.電荷量
3.元電荷
三、電荷守恒定律
電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。
四、靜電感應(yīng)
二、摩擦起電的解釋
課堂小結(jié)
1.絕緣細(xì)線上端固定,下端掛一個(gè)輕質(zhì)金屬小球a；在a旁有一絕緣金屬球b,開始時(shí)a、b都不帶電,如圖所示，現(xiàn)使b帶電，則( )
A.b將吸引a，吸住后不放開
B.b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開
C.a、b之間不發(fā)生相互作用
D.b立即把a(bǔ)排斥開
B
a
b
跟蹤練習(xí)
2.如圖所示，A、B為相互接觸的用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶負(fù)電的小球，下列說法正確的是( )
A.把C移近導(dǎo)體A時(shí)，A、B上的金屬箔片都張開
B.把C移近導(dǎo)體A，先把A、B分開，然后移走C，A、B上的金屬箔片仍張開
C.先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開
D.先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片已閉合
AB
－
A
B
C
3.科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時(shí)，為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是( )
A.把質(zhì)子或電子叫做元電荷
B.1.60×10-19C的電量叫元電荷
C.電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量的絕對(duì)值叫元電荷
D.質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對(duì)值叫元電荷
BCD
4．對(duì)元電荷的理解，正確的是（ ）
A．元電荷就是電子
B．元電荷就是質(zhì)子
C．元電荷表示所帶電量跟電子電量數(shù)值相等
D．物體所帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍
CD
謝謝
大家

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