1、電磁學(xué)簡介：電磁學(xué)簡介： 電磁學(xué)與我們的生活息息相關(guān)，日常生活電磁學(xué)與我們的生活息息相關(guān)，日常生活中的電話、電視、廣播等等都是電磁學(xué)的應(yīng)中的電話、電視、廣播等等都是電磁學(xué)的應(yīng)用。人類很早就發(fā)現(xiàn)了電磁現(xiàn)象，但電磁學(xué)用。人類很早就發(fā)現(xiàn)了電磁現(xiàn)象，但電磁學(xué)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用是在的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用是在18世紀(jì)以后，在世紀(jì)以后，在人們發(fā)現(xiàn)了庫侖定律、電磁感應(yīng)、電磁場、人們發(fā)現(xiàn)了庫侖定律、電磁感應(yīng)、電磁場、電磁波這些定律和理論之后，電磁學(xué)才姍姍電磁波這些定律和理論之后，電磁學(xué)才姍姍走入我們的生活，為我們帶來了方便、快捷走入我們的生活，為我們帶來了方便、快捷的五彩斑斕。的五彩斑斕。1.1 1.1 電荷及

2、其守恒定律電荷及其守恒定律新課標(biāo)高中物理選修31第一章 靜電場靜電場生活中的電現(xiàn)象生活中的電現(xiàn)象公元前公元前600年年,希臘泰勒斯：希臘泰勒斯：摩擦過的琥珀能吸引輕小的物體摩擦過的琥珀能吸引輕小的物體公元公元1世紀(jì)世紀(jì),王充：王充：頓牟掇芥頓牟掇芥(摩擦過的玳瑁的殼吸引輕小的物體摩擦過的玳瑁的殼吸引輕小的物體) 16世紀(jì)世紀(jì),吉爾伯特吉爾伯特-electricity(電電)摩擦過的琥珀帶有電荷摩擦過的琥珀帶有電荷一、電荷一、電荷電荷是一種物質(zhì)屬性電荷是一種物質(zhì)屬性1 1、自然界中只有正、負(fù)兩種電荷、自然界中只有正、負(fù)兩種電荷（1 1）正電荷：）正電荷： 與絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷同種的電荷

3、與絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷同種的電荷 （2 2）負(fù)電荷：）負(fù)電荷： 與毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷同種的電荷與毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷同種的電荷+_同種電荷相互排斥，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。異種電荷相互吸引。帶電體可以吸引輕小不帶電體物體為何帶電？ 原子原子（中性）（中性）原子核原子核核外電子核外電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子（正電正電）（不帶電（不帶電）質(zhì)子和中子之間有強(qiáng)相互作用質(zhì)子和中子之間有強(qiáng)相互作用核力核力金屬導(dǎo)體金屬導(dǎo)體金屬內(nèi)有自由金屬內(nèi)有自由移動的電子移動的電子自由電子自由電子 每個正離子每個正離子都在自己的平都在自己的平衡位置附近振衡位置附近振動而不移動。動而不移動。絕

4、緣體（電介質(zhì)）絕緣體（電介質(zhì)）電子不能自由移動，被牢牢地束縛在原子核周圍玻璃，橡膠靜電計(指針式驗電器)驗電器靜電計中金屬桿下部的水平軸上裝有金靜電計中金屬桿下部的水平軸上裝有金屬指針，指針可以繞水平軸靈活轉(zhuǎn)動，外面屬指針，指針可以繞水平軸靈活轉(zhuǎn)動，外面圓筒的底部有接線柱。而在驗電器中金屬桿圓筒的底部有接線柱。而在驗電器中金屬桿的下部懸掛著兩片金箔。的下部懸掛著兩片金箔。靜電計的外殼一定是金屬的，金屬外殼靜電計的外殼一定是金屬的，金屬外殼與內(nèi)部的金屬桿及金屬指針構(gòu)成了一個特殊與內(nèi)部的金屬桿及金屬指針構(gòu)成了一個特殊的電容器，它在靜電計工作時起著重要的作的電容器，它在靜電計工作時起著重要的作用。而

5、驗電器外殼的主要作用是為了避免氣用。而驗電器外殼的主要作用是為了避免氣流的影響，它一般是用玻璃制作的。流的影響，它一般是用玻璃制作的。驗電器與靜電計在結(jié)構(gòu)上的不同驗電器與靜電計在結(jié)構(gòu)上的不同 驗電器的主要作用有：驗電器的主要作用有：（1）檢驗導(dǎo)體是否帶電。）檢驗導(dǎo)體是否帶電。（2）檢驗導(dǎo)體所帶電性。）檢驗導(dǎo)體所帶電性。 驗電器與靜電計在作用上的不同驗電器與靜電計在作用上的不同 靜電計也稱作指針式驗電器，這說明它靜電計也稱作指針式驗電器，這說明它完全具備驗電器的各種作用。由于靜電計的完全具備驗電器的各種作用。由于靜電計的特殊結(jié)構(gòu)，使得它又具備驗電器不能替代的特殊結(jié)構(gòu)，使得它又具備驗電器不能替代的

6、某些作用。某些作用。（1）定量測量兩導(dǎo)體間的電勢差。）定量測量兩導(dǎo)體間的電勢差。（2）定量測量某導(dǎo)體的電勢。）定量測量某導(dǎo)體的電勢。二、起電的方法一般情況下物體不帶電，不帶電一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)是否存在電荷？如何使物的物體內(nèi)是否存在電荷？如何使物體帶電？體帶電？ 不帶電的物體內(nèi)存在電荷，且存在不帶電的物體內(nèi)存在電荷，且存在等量正、負(fù)電荷，在物體內(nèi)中和，對外等量正、負(fù)電荷，在物體內(nèi)中和，對外不顯電性。應(yīng)想辦法讓正負(fù)電荷分開。不顯電性。應(yīng)想辦法讓正負(fù)電荷分開。 +1、摩擦起電、摩擦起電實質(zhì)：實質(zhì)： 摩擦?xí)r電子從一個物體摩擦?xí)r電子從一個物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到到另一個物體上。另一個物體上。得到

7、電子的物體：帶負(fù)電得到電子的物體：帶負(fù)電失去電子的物體：帶正電失去電子的物體：帶正電2 2、感應(yīng)起電、感應(yīng)起電2 2、感應(yīng)起電、感應(yīng)起電N個座位坐了N個人椅子代表正電荷，人代表負(fù)電荷（2 2）感應(yīng)起電感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電使物體帶電，叫做感應(yīng)起電 規(guī)律：規(guī)律：近端感應(yīng)異種電荷，近端感應(yīng)異種電荷， 遠(yuǎn)端感應(yīng)等量同種電荷遠(yuǎn)端感應(yīng)等量同種電荷（1）靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)做靜電感應(yīng)起電盤原理驗電器思考思考:是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)

8、體棒的上端直接接觸時觸時,金屬箔片才開始張開金屬箔片才開始張開?解釋看到的現(xiàn)象解釋看到的現(xiàn)象.練習(xí)練習(xí)2 2：如圖所示，導(dǎo)體棒：如圖所示，導(dǎo)體棒ABAB靠近帶正靠近帶正電的導(dǎo)體電的導(dǎo)體QQ放置用手接觸放置用手接觸B B端，移去端，移去手指再移去手指再移去QQ，ABAB帶何種電荷帶何種電荷_ _ 若手的接觸點改在若手的接觸點改在A A端，端，情況又如何情況又如何_ _ 。負(fù)電荷負(fù)電荷負(fù)電荷負(fù)電荷AB+Q說明：說明：接地問題中，接地問題中，“A+B+地球地球”整整體是受感導(dǎo)體，地體是受感導(dǎo)體，地球無限遠(yuǎn)端為遠(yuǎn)端球無限遠(yuǎn)端為遠(yuǎn)端3 3、接觸帶電、接觸帶電接觸后接觸后再分開再分開+Q+ +Q Q接觸后

9、接觸后再分開再分開+ +Q Q-3Q-3Q- - Q Q-Q-Q兩個兩個完全相同完全相同的帶電的帶電導(dǎo)體導(dǎo)體, ,接觸后再分開接觸后再分開, ,二者將原來所帶電量的二者將原來所帶電量的代數(shù)和代數(shù)和平均分配平均分配2121接觸帶電電荷分配原則接觸帶電電荷分配原則 兩個帶有同種電荷的導(dǎo)體接觸，電荷會兩個帶有同種電荷的導(dǎo)體接觸，電荷會重新分配，若重新分配，若不受外界影響不受外界影響，兩個，兩個完全相完全相同的帶電導(dǎo)體同的帶電導(dǎo)體, ,接觸后再分開接觸后再分開, ,二者將原來所二者將原來所帶電量的總和平均分配帶電量的總和平均分配 兩個帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后先發(fā)兩個帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后先發(fā)生正

10、負(fù)電荷的中和，然后剩下的電荷量再生正負(fù)電荷的中和，然后剩下的電荷量再進(jìn)行電荷的重新分配；如果進(jìn)行電荷的重新分配；如果兩帶電體完全兩帶電體完全相同相同，則剩下的電荷平均分配，則剩下的電荷平均分配1.1.三種起電方法三種起電方法. .起電的本質(zhì)起電的本質(zhì)摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電無論是哪種起電方式無論是哪種起電方式, ,其本質(zhì)其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開都是將正、負(fù)電荷分開, ,使電荷使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷. .表述一：表述一： 電荷既不能創(chuàng)造電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅也不能消滅,它只能從一它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體個物體轉(zhuǎn)移到另一

11、個物體,或從物體的一部分或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過程中，系統(tǒng)的電在轉(zhuǎn)移的過程中，系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變荷總數(shù)保持不變.表述二：表述二： 一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，一個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。電荷的代數(shù)和總是保持不變。三、電荷守恒定律：三、電荷守恒定律：在一定的條件下，帶電粒子可以在一定的條件下，帶電粒子可以產(chǎn)生和湮滅產(chǎn)生和湮滅 帶電粒子帶電粒子總是成對產(chǎn)生和湮滅總是成對產(chǎn)生和湮滅，兩個，兩個粒子粒子帶電數(shù)量相等但正負(fù)相反，帶電數(shù)量相等但正負(fù)相反，電荷電荷的代數(shù)和不變的代數(shù)和不變（1）電荷的多少如何表示？它的單位是什）電荷的多少如何表

12、示？它的單位是什么？么？電荷量：電荷的多少，簡稱電量。電荷量：電荷的多少，簡稱電量。單位單位:庫侖庫侖 C比較電荷帶電的多少比較電荷帶電的多少,要比較的是其電要比較的是其電荷量的絕對值荷量的絕對值電荷量的電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小正負(fù)不表示電荷量的大小,只只代表電荷的性質(zhì)代表電荷的性質(zhì) （1）最小的電荷量是電子（或）最小的電荷量是電子（或質(zhì)子、正電子）所帶的電荷量質(zhì)子、正電子）所帶的電荷量2、元電荷、元電荷（2）人們把最小的電荷量叫做）人們把最小的電荷量叫做元電荷，用元電荷，用e表示表示所有帶電體的電荷量都是所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍，的整數(shù)倍，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量電荷量是不

13、能連續(xù)變化的物理量（3）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物理學(xué)家測定的？是由哪位物理學(xué)家測定的？（4）什么是比荷（荷質(zhì)比）？）什么是比荷（荷質(zhì)比）？電子的比荷是多少？電子的比荷是多少？Ce191060. 1元電荷的值元電荷的值kgCkgCmee/1076. 11091. 01060. 1113019電子的比荷為：帶電體的電荷量與質(zhì)量的比值叫做比荷帶電體的電荷量與質(zhì)量的比值叫做比荷美國科學(xué)家密立根美國科學(xué)家密立根小小 結(jié)結(jié)1 1、自然界存在兩種電荷、自然界存在兩種電荷2 2、使物體帶電的方式帶電方式、使物體帶電的方式帶電方式:(1):(1)摩擦起電摩擦起

14、電 (2)(2)感應(yīng)起電感應(yīng)起電- -近異遠(yuǎn)同近異遠(yuǎn)同 (3)(3)接觸起電接觸起電3 3、電荷守恒定律：一個與外界沒有電荷交換的系、電荷守恒定律：一個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。統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。.1060. 1419稱為元電荷電荷量、元電荷：Ce.5的整數(shù)倍，或者是或者等于，所有帶電體的電荷量均為、電子和質(zhì)子的電荷量eee.4的整數(shù)倍，或者是或者等于，所有帶電體的電荷量均為、電子和質(zhì)子的電荷量eee三、元電荷.1060. 1219稱為元電荷電荷量、元電荷：CeCe191060. 13、元電荷的值：)/5mq叫做比荷（量與其質(zhì)量的比值，、比荷：帶電體的電荷kgCkgCmee/1076. 11091. 01060. 1113019電子的比荷為：電荷的多少，簡稱電量。單位電荷的多少，簡稱電量。單位: :庫侖庫侖 C CA A、B B是兩個不帶電的相同的絕緣金屬球，它是兩個不帶電的相同的絕緣金屬球，它們靠近帶正電荷的金球們靠近帶正