1.1电荷和电荷守恒定律ppt课件

答案：B
4．用毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后 用手指瞬间接触一下金属杆后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b 的带电情况是( )
A．a带正电，b带负电 B．a带负电，b带正电 C．a、b均带正电 D．a、b均不带电
答案：C
解析：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近验电器金属小球a，发生静电感应，用手指接触金属杆的瞬间， 电子从金属杆转移到手指上，故拿开橡胶棒后，小球a和金箔b都带正电，故C正确，A、B、D错误．
5．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列 各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )
答案：B
二、电荷守恒定律 电 荷 既 不 能 被 创 造 ， 也 不 能 被 ___消_灭____ ， 它 们 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； 也就是说，在任何自然过程中，电荷的__代_数_和____是守恒的，这就是通 常所说的电荷守恒定律．
三、静电感应 1．静电感应：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_种____电荷，远离带电体的一端带___同_种____ 电荷的
现象． 2．感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程．
[提醒] 元电荷不是指电子，也不是指质子，它是最小的带电单元，带电体 所带的电荷量只能是元电荷的整数倍．
[导学] (1)导体和绝缘体：容易导电的物体称为导体，很不容易导电的物体 称为绝缘体． (2)自由电子：金属导体内部能够自由移动的电子称为自由电子．
[导学2] 感应起电的适用条件： 感应起电只适用于导体．绝缘体的电子因不能自由移动而不能感应 起电．

得到电子：
带负电
失去电子：
带正电
二、原子的核式结构及摩擦起电的微观解释
3、金属导体模型也是 一个物理模型：自由电 子(e)属于整个导体， 在导体内自由运动，正 离子在平衡位置附近振 动。
三、静电感应与感应起电
将一对有绝缘底座的枕形导 体A与B紧紧靠在一起，这时 它们并不带电，所以贴在导 体下端的金属箔是闭合的。
把带正电荷的球C移近彼此 接触的导体A，B。可以看到 A，B上的金属箔都张开了， 表示A，B都带上了电荷．
如果先把C移走，A和B上的 金属箔就会闭合。
如果先把A和B分开，然 后移开C，可以看到A和 B仍带有电荷。
如果再让A和B接触，它 们就不再带电。
这说明A和B分开后所带 的是等量异种电荷，重 新接触后等量异种电荷 发生中和。
1、静电感应： 把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电
的现象。 2、感应起电：
利用静电感应使物体带电，叫做感应起电。 3、感应起电的实质：
电荷从物体的一部分转移到另一部分。
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2019/8/6
讨论探究
师：静电感应的原因是什么？请同学们用微观分子结构分析 起电的原因。
第一章 静电场
第一节 电荷 电荷守恒定律
江苏省黄桥中学物理组 张姗姗
新课引入
一、自然界中的两种电荷
1、正电荷： 把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电
荷，用正数表示。 （+Q） 负电荷：
把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负 电荷，用负数表示。 （-Q） 相互作用：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 2、电荷量：电荷的多少叫做电荷量，简称为电量。符号：Q

感 知 电
2. 电荷量
电荷量（q或Q）：电荷的多少，简称电量。 单位：库仑 C 思考：（1）电荷量的正负表示大小吗？ （2）求总电荷qA+qB=?
+
A qA=1C qA=1C
B qB= -2C qB= -1C
起 电
1. 摩擦起电
摩 擦 起 电
带正电
带负电
（ 1 ） 摩擦起电产生的原因 起 由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力 电
不同，束缚能力弱的在摩擦中容易失去电子，摩擦 时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
摩 例如：丝绸与玻璃棒摩擦 擦 玻璃棒 失去电子 带正电 起 丝绸 得到电子 带负电 电
毛皮与橡胶棒摩擦
橡胶棒 得到电子 带负电 毛皮 失去电子 带正电
起 （1）摩擦起电产生的原因 电 由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力
起 电
起电 方式
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生 条件
现象
两种不同绝缘体 摩擦
两物体带上了等 量异种电荷
带电体靠近（不接 触）导体
导体两端出现等量 异种电荷，且电性 与原带电体“近异 远同” 导体中的自由电子 受到带正（负）电 物体吸引（排斥） 而靠近（远离）
导体与带电 体接触
导体带上与 带电体相同 电性的电荷
元 1. 元电荷 电 （1）一个电子所带电量为最小的电荷量，物 理上将这个最小的电荷量叫做元电荷。 荷
所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍。 （2） 元电荷的数值 元电荷的值 e 1.60 10 19 C 美国科学家密立根
2. 比荷
带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
e 1.60 10 19 C 11 电子的比荷为 ： 1 . 76 10 C/kg 30 me 0.91 10 kg

（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？ 一个电子所带电量为元电荷，它不是电荷，表示最小的电荷量。
没有正负。电子和质子是实实在在的粒子，不是元电荷，虽然其 电荷量为一个元电荷。
电荷量是不能连续变化的，所有带电体所带电荷量只能是元电 荷的整数倍
（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测 定的？
电荷的代数和总是保持不变。
4、元电荷：电荷量e 1.60 1019C称为元电荷.
5、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.
6、电子的比荷：e me
1.60 1019 C 0.911030 k g
1.76
1011
C
/
k
g
验电器的主要作用有： （1）检验导体是否带电。 （2）检验导体所带电性。 静电计也称作指针式验电器，这说明它完全具备验 电器的各种作用。由于静电计的特殊结构，使得它又 具备验电器不能替代的某些作用。 （1）定量测量两导体间的电势差。 （2）定量测量某导体的电势。
1、自然界存在两者电荷 （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 2、使物体带电的方式带电方式 (1)摩擦起电 (2)感应起电-近异远同 (3)接触起电 3、电荷守恒定律：一个与外界没有电荷交换的系统，
元电荷的值 e 1.601019 C 美国科学家密立根
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
电子的比荷为：e me
1.601019 C 0.911030 kg
1.761011C / kg
4、验电器和静电计
静电计(指针式验电器)
验电器
验电器与静电计在作用上的不同

②元电荷的数值是美国物理学家密立根测定的。
③所有带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
3、比荷：微观粒子所带的电量值与其质量的比值叫 做微观粒子的荷质比，简称比荷。
比荷的特点：比荷是描述微观粒子的基本物理量，相 当于宏观物体的密度。同种粒子，比荷相同且不变； 不同种类的粒子，比荷一般不同。
电子的比荷：e/m=1.76×1011C/kg。 质子的比荷：e/m=9.59×107C/kg。 科学家是通过测量微观粒子的比荷来识别粒子的。
⑶A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，
则A_带___负__电__， B_带__负__电__；
例题6、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放 置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种 电荷 __负__电__荷____ ．若手的接触点改在A端，情况 又如何___负__电__荷____ 。
Q
粒子 π＋ π－
u
d
u/
d/
电荷量 ＋e －e ＋2e/3 －e/3 －2e/3 ＋e/3
A、π+由u和d/组成， B、π+由d和u/组成， C、π－由u和d/组成， D、π－由d和u/组成
例题9. 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验 电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷
的分布情况，正确的是：( B )
特点：⑴摩擦起电的实质是电子的转移。
⑵相互摩擦的两个物体一定会带上等量的异种电荷。
2、感应起电：
视频：感应起电 ⑴静电感应：把一个带电的物体靠近一个不带电的绝
缘导体时，导体两端将带上等量异种电荷的现象， 叫做静电感应．
＋
－
＋
－
＋－
＋
－
＋
－
＋
－＋

电场与电势
带电体周围存在电场，电场会对放入其中的电荷产生电场 力。在静电感应过程中，导体内部电场为零，电势相等。
电荷移动与电流
在静电感应过程中，电荷会移动形成电流，电流的流向遵 循右手定则。
静电屏蔽的应用
高压输电线的屏蔽
为了避免输电线路上产生的静电 感应影响周围环境和设备，通常 采用金属网或金属管进行屏蔽。
电子设备的屏蔽
为了避免电磁干扰和静电感应对电 子设备的影响，通常采用金属盒或 金属网进行屏蔽。
人体静电屏蔽
为了避免人体产生的静电对电子设 备的影响，通常采用防静电服、防 静电鞋等措施进行人体静电屏蔽。
06 静电场的计算与测量
静电场的计算方法
高斯定理
通过高斯定理，我们可以计算封闭曲面内的 电荷量，从而确定电场强度和电势。
《电荷及其守恒定律》PPT课件
contents
目录
• 电荷的基本概念 • 电荷守恒定律 • 电场与电势 • 电荷在电场中的运动 • 静电感应与静电屏蔽 • 静电场的计算与测量
01 电荷的基本概念
电荷的定义
总结词
电荷是物质的基本属性，表示带 电体的带电量。
详细描述
电荷是物质的一种基本属性，表 示带电体所带的电量。电荷有两 种，正电荷和负电荷，它们分别 带有正电荷量和负电荷量。
02 电荷守恒定律
电荷守恒定律的内容
总结词
电荷守恒定律是物理学中的一个基本定律，它指出在一个封闭系统中，电荷的数 量是恒定的，不会因为任何物理过程而改变。
详细描述
电荷守恒定律的内容非常简单明了，它指出在一个封闭系统中，无论是发生何种 物理过程，如电荷的转移、电场的变化等，系统中的电荷数量始终保持不变。这 个定律是电磁学和电动力学的基础之一，适用于任何封闭的物理系统。

自由电子：
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。 （金属导电的根本原因是自由电子的移动。）
静电感应：
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。（静电感应实现了电荷的分开是电荷在物 体内的转移。）
油罐车的尾部有一条铁链
第一章 静电场
1.1 电荷及其守恒定律
电荷>>起电
1、什么叫起电？ 使不带电的物体带电的过程。
二、使物体起电的方法：
一般物体不带电，是否其内部没有电荷？ 试从物质微观结构的角度解释橡胶棒带负 电的实质?
一、电荷
1、原子结构 质子（带正电） 原子核 原子 中子（不带电） 核外电子（带负电） 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。
√
√
A.导体B带负电; B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电 荷,并且电荷量大小相等; C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边 的电荷量小于右边的电荷量; D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总 电荷量保持不变.
2、图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属 球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况 中，判断A、B两球的带电情况： （1）A、B接触后分开，再移去C， 正电 负电 则A________ ，B______ ； （2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开， 不带电 不带电 则A_______ ，B_______ ． （3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C ， 负电 负电 则A________， B_______；
二、电荷守恒定律

工具
人教版物理选修3-1 第一章 静电场
栏目导引
A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上 的金属箔片仍张开 C．先把 C 移走，再把 A、 B分开， A、 B上的金属箔片仍张 开
D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A
栏目导引
如果A、B是两个完全相同的带有绝缘支柱的导体球， 那么怎样才能使A、B带上等量的同种电荷或异种电荷？ 思路图解： 接触带电能使A、B带上等量的同种电荷．
工具
人教版物理选修3-1 第一章 静电场
栏目导引
感应起电能使A、B带上等量的异种电荷．
解析：
要使 A、B 带等量的同种电荷，首先让 A、B
QA＋QB 6.4×10 9－3.2×10 Q′A＝Q′B＝ ＝ 2 2
－
－9
C
＝1.6×10－9 C
工具
人教版物理选修3-1 第一章 静电场
栏目导引
在接触过程中，电子由 B 球转移到 A 球，将自身电荷中和 后，继续转移，使 B 球带 Q′B 的正电，这样，共转移的电荷量为 ΔQ＝|QB|＋Q′B＝3.2×10－9 C＋1.6×10－9 C＝4.8×10－9 C
栏目导引
二、电荷守恒定律 1．第一种表述 电荷既不能 创生 ，也不能 消灭 ，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，在转移的
过程中，电荷的 总量 保持不变，这个结论叫做电荷守恒定律．
工具
人教版物理选修3-1 第一章 静电场
栏目导引
2．第二种表述 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 持不变． 三、元电荷 代数和 保
1．电荷量：它表示电荷的多少，其国际制单位是 库仑 ，简

二、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
_
思考： 1、两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近，会看见什么现象？
2、两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近，会看见什么现象？
3、将用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的硬橡胶棒 相互靠近，会看见什么现象？
电荷既不能被创造，也不能会消灭，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 程中电荷的代数和守恒。
系统的电荷总数保持不变.
与带正电的金属导体B接触之后也带 正电，原因是（） A、B有部分正电荷转移到A上 B、A 有部分正电荷转移到B上 C、A有部分电子转移到B上 D、B有部分电子转移到A上
第一章 静电场
第一节 电荷 电荷守恒定律
一、摩擦起电
摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。 带电体具有吸引轻小物体的性质。
原子的构成
质子（带正电） 中子（不带电）
原子核 (带正电)
核外电子 (带负电)
原子（中性）
微观解释： 电子从一个物体转移到另一个物体上。 电中性的物体得到电子：带负电 电中性的物体失去电子：带正电
P6
甲、乙两个金属小球相互作用。已知甲球带正电荷，在下面两种情况 下，判断乙球是否带电，如果带电，带哪种电荷？ （1）两小球相互排斥； （2）两小球相互吸引。
（1）乙球带正电荷
（2）乙球带负电荷或者不带电
三、电荷量
电荷量：电荷的多少，简称电荷。单位:库仑 C 最小的电荷量————元电荷：电荷量
*任何带电体所带电荷量都是元电荷e的整数倍
四、使物体带电的方式

表述一：
电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从 一个物体转移到另一个物体,或从物体的 一部分转移到另一部分,在转移的过程中， 系统的电荷总数保持不变.
表述二：
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。
阅读课本，了解以下几个物理概念：
电荷量
电荷的多少叫做电荷量．符号：Q或q 单位：库仑 符号：C
2.使物体带电的方法：
摩擦起电 接触带电 感应起电
二、电荷守恒定律
三、几个概念
电荷量
元电荷
比荷
例1：科学家在研究原子、原子核及基本粒子时， 为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关 于元电荷，下列论述正确的是：
A、把质子或电子叫元电荷． B、1.60×10-19C的电量叫元电荷． C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对 值叫元电荷． D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对 值叫元电荷．
磁的世界也比机械运动的世
界更加错综复杂。
从这章开始，我们将进入更
有趣的电和磁的世界
1.1 电荷及其守恒定律
一、电荷
电荷亦称电，是实物的一种属性．人们对电的认 识最初来自摩擦起电现象和自然界的雷电现象．例 如，在公元3世纪，我国晋朝张华的《博物志》中就 有记载：“今人梳头，解着衣，有随梳解结，有光 者，亦有咤声．”这是世界上关于摩擦起电引起闪 光和噼啪之声的较早记载．古人发现，用毛皮摩擦 过的琥珀能够吸引羽毛、头发等轻小物体．随后人 们进一步发现，摩擦后能够吸引轻小物体的现象并 不是琥珀所独有的，像玻璃棒、火漆棒、硬橡胶棒、 硫磺块或水晶块等，用毛皮或丝绸摩擦后也能吸引 轻小物体．
第一章：静电场
牛顿曾说：“我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩， 不时地寻找比较光滑的卵石或比较漂亮的贝壳，以此为 乐。而我面前，则是一片尚待发现的真理的大海。”是 的，牛顿并没有发现值得我们知道的每一样东西，其中 包括电现象和磁现象……

课件
16
2、数学表达式
F12
k
q1q2 r122
er
F12是电荷1对电荷2的作用力，q1和q2是点 电荷1和2的电量，r12是两点电荷间的距离， er是两点电荷间的单位矢量，k是比例系数
2对1的作用力F21和1对2的作用力F12满足 牛顿第三定律：
F21 课件F12
17
图1.9 库仑扭秤实验装置
13
4、电荷守恒定律
电荷守恒定律 对于一个系统，如果没有净电荷出入其 边界，则该系统的正负电荷的电量代数 和将保持不变，称为电荷守恒定律。
电荷只能发生改变，从一个物体转移到 另外一个物体，或者从物体的一部分转 移到另外一部分。
课件
14
讨论:
物理学的基本规律
适用于一切宏观和微观过程，在所有的惯性系中 都成立，是一个相对论性不变量。
（6） 电子是实物粒子，具有波粒二象性
1924年，法国物理学家德布罗意(L.V.deBoglie)提出 电子具有波粒二象性，奠定了量子力学的基础
课件
11
图1.6世界上首次发现 反物质的科学家
赵忠尧院士
图1.7丁肇中教授领导 建立的α磁谱仪
课件
12
图1.8 在太空中 寻找反物 质的 α磁 谱仪
课件
2、电荷的特点：
（1）电荷的性质： 同种电荷相斥，异种电荷相吸
（2）电量：物体所带电荷的数量 测量电量的仪器：验电器、静电计 电子电量 1.602176462(83)×10－19C （1999年数据）
课件
4
（3）电子的发现及其电荷测量
1891年，英国斯通尼：电的自然单位electon 1897年，Thomson发现电子，并用荷质比测量了 阴极射线粒子的荷质比： e/m＝107 ~3×107

++ +A+ B
++
例4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一
段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的
带电情况可能是 （ ） BCD C．带有不等量异种电荷
而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。
A．带有等量异种电荷 将丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互靠近时，会发生什么 现象？
（2）原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上。
4、带电体的基本性质：
二、电荷量
电荷的多少用电荷量来表示，简称电量。符号：Q/q 1、国际单位： 库伦 简称:库 符号： C
表示方法： 正电荷用正数表示 （ 举例：Q16.4109 C )
负电荷用负数表示
（举例： Q23.21 09 C )
电荷的正负表示什么物理意义？
2、1C的单位很大，常用的电荷量单位还有微库（ uC ）和
_
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 带电体的电荷量是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的.
而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。
2、1C的单位很大，常用的电荷量单位还有微库（ uC ）和纳库 （ nC）
怎样知道物体是否带电呢？
3、电荷间的相互作用 1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是 （ ）
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
+
（举例：
C)
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 表述2：一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.
静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。
但物体内依然存在有电荷！
（2）负电荷： 将毛皮摩擦过的两根橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象？