高中物理选修1-1全套ppt课件

完全相同的金属球接触后电荷量的分配情况 (1)用带电荷量是 Q 的金属球与不带电的金属球接触后，两小球 均带Q2 的电荷量，电性与原带电金属球电性相同． (2)用带电荷量 Q1 与带电荷量 Q2 的金属球接触再分开，则每个 小球所带的电荷量均为总电荷量的一半，即 Q1′＝Q2′＝ Q1＋2 Q2，电性与两球原来所带电荷总量的电性相同．
“总量”含义：指电荷的代数和． 起电过程中电荷变化 不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷．本质 都是电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配．
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守恒的广泛性 电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规 律，任何电现象都不违背电荷守恒定律．
Hale Waihona Puke Baidu
靠近(远离)
摩擦后的毛皮与橡胶棒分 放于电场中的导体两端带
举例
别带正电和负电
有等量异种电荷
实 均为电荷在物体之间或物体内部的转移
质
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二、电荷守恒定律的理解 “中性”、“中和”的本质
电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为零，对外不显电 性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时，正 负电荷代数和为零．
两个点电荷间的库仑力为相互作用力，同样遵从牛顿第三 定律．
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教材资料分析 思考与讨论
通过上面实验现象的观察，你认为电荷之间作用力的大小 跟它们之间的距离有关吗？电荷之间作用力大小跟电荷量的 大小有关吗？ 点拨 电荷之间作用力的大小与电荷间的距离及带电荷量均 有关．
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一 电荷 库仑定律
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1．知道两种电荷及其作用，知道电荷量． 2．知道摩擦起电、感应起电两种起电方法． 3．知道电荷守恒定律． 4．理解库仑定律，会用它进行简单计算．
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电体的电荷量或者等于 e，或者是 e 的整数倍．
温馨提示 电子、质子所带电荷量为元电荷，但它们本身不是
元电荷．
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三、库仑定律 1．内容：真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们电 荷量的乘积成 正比 ，跟它们之间距离的二次方成 反比 ，作用 力的方向在它们的 连线上 ． 2．表达式：F＝kQr1Q2 2，其中 k 是一个常量，叫 静电力常量 ， F 是两个点电荷间的静电力，Q1、Q2 是它们所带的电荷量，r 是它们之间的距离．
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4．起电的方式 (1)摩擦起电：两个物体摩擦时，一些被原子核束缚的不紧的电 子转移到另一个物体上，于是失去电子的物体带正电 ，得到电 子的物体带负电 ． (2)感应起电：由于外部电荷的作用，使本来不带电的导体内 的正负电荷分开，电荷从导体的一部分转移到 另一部分 ． 温馨提示 无论哪种起电方式，都没有创造出电荷，起电的本 质是电荷在导体间或导体内部发生了转移．
方式 内容
摩擦起电
感应起电
产生 两不同绝缘体摩擦时
及条件
导体靠近带电体时
导体两端出现等量异种电荷，
两物体带上等量异种
现象
且电性与原带电体“近异远同
电荷
”
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不同物质的原子核对核外 导体中的自由电子受到带
原
电子的束缚力不同而发生 正(负)电物体吸引(排斥)而
因
电子得失
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三、库仑定律的理解和应用 适用条件：适用于真空中的点电荷．
真空中的电荷若不是点电荷，如图 1-1-1 所示．同种电荷时， 实际距离会增大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离会减小， 如图(b)所示．
图1-1-1
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对公式 F＝kqr1q2 2的理解：有人根据公式 F＝kqr1q2 2，设想当 r →0 时，得出 F→∞的结论．从数学角度这是必然的结论，但 从物理的角度分析，这一结论是错误的，其原因是，当 r →0 时，两电荷已失去了点电荷的前提条件，何况实际的电荷都有 一定的大小和形状，根本不会出现 r＝0 的情况，也就是说，在 r→0 时不能再用库仑定律计算两电荷间的相互作用力．
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看到库仑定律的数学表达式，我们有似曾相识的感觉．原 来它跟万有引力的数学表达式在形式上相似．比较一下：它们 在哪些方面相似？哪些方面不同？ 点拨 库仑定律的数学表达式 F＝kQr1Q2 2与万有引力定律的数 学表达式 F＝Gmr1m2 2在形式上相似，都遵从平方反比规律，且 描述的都是场力；不同之处是力的性质不同，库仑力与电荷量 的乘积成正比，而万有引力与质量的乘积成正比．
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二、电荷守恒定律
1．内容：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 移过程中，电荷的 总量 保持不变，这个结论叫做电荷守恒定
律．
2．元电荷
电子、质子所带的电荷量是最小电荷量，人们把这个最小电荷 量叫做 元电荷，用 e 表示，e＝1.6×10－19 C.实验表明：所有带
计算库仑力的大小与判断库仑力的方向可以分别进行．即 用公式计算库仑力的大小时，不必将电荷 q1、q2 的正、负号代 入公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大 小，力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．
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如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的 作用力，任意两个点电荷间的库仑力都可以用库仑定律来求 解，某个点电荷所受的其他电荷的总库仑力可由静电力叠加的 原理求出合力．
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3．适用条件：(1)真空中；(2)点电荷． 4．点电荷 一般来说，如果带电体间的距离比它们自身线度的大 小大得多 ，以至带电体的形状和大小 对相互作用力的影响可 以忽略不计，这样的带电体就可以看做点电荷．
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一、摩擦起电与感应起电的比较
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一、电荷及其产生 1．自然界中的电荷分为两种，即 正电荷和 负电荷 ． 2．电荷与电荷间有相互作用，相互作用力的规律是：同种电 荷相斥，异种电荷 相吸 ． 3．电荷的多少叫 电荷量，用 Q表示，在国际单位中电荷量的 单位是 库仑 ，简称 库 ，用符号 C 表示．
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