電荷及其守恒定律新課標(biāo)高中物理選修3－1第一章靜電場電荷亦稱電，是實物的一種屬性．人們對電的認(rèn)識最初來自摩擦起電現(xiàn)象和自然界的雷電現(xiàn)象．例如，在公元3世紀(jì)，我國晉朝張華的《博物志》中就有記載：“今人梳頭，解著衣，有隨梳解結(jié)，有光者，亦有咤聲．”這是世界上關(guān)于摩擦起電引起閃光和噼啪之聲的較早記載．古人發(fā)現(xiàn)，用毛皮摩擦過的琥珀能夠吸引羽毛、頭發(fā)等輕小物體．隨后人們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，摩擦后能夠吸引輕小物體的現(xiàn)象并不是琥珀所獨有的，像玻璃棒、火漆棒、硬橡膠棒、硫磺塊或水晶塊等，用毛皮或絲綢摩擦后也能吸引輕小物體．凡是物體有了上述吸引輕小物體的性質(zhì)，我們就說它帶了電．當(dāng)時因認(rèn)識水平有限，人們還并不明了電的本質(zhì)，認(rèn)為電是依附在物體上的，因而把它稱為電荷，并把電荷的攜帶者稱為帶電體．習(xí)慣上也常常把帶電的微粒叫電荷．例如運(yùn)動電荷、自由電荷等，這種名稱一直沿用到現(xiàn)在．實驗證明，自然界中只存在兩種性質(zhì)的電荷，而且同種電荷互相排斥；異種電荷互相吸引．為了區(qū)別兩種電荷，歷史上由美國富蘭克林首先提出：把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷叫負(fù)電荷，而把綢子摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫正電荷．這種規(guī)定完全是人為的，并具有相對性，但國際上一直沿用到今天．一、電荷電荷是一種物質(zhì)屬性自然界中有兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷電荷性質(zhì)：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。+_現(xiàn)代科學(xué)早已把物質(zhì)結(jié)構(gòu)的秘密揭開：物質(zhì)都是由分子組成．而分子由原子組成，原子是由一個帶正電的原子核和一定數(shù)目的繞核運(yùn)動的帶負(fù)電的電子組成．原子核所帶正電量的總數(shù)與核外所有電子的負(fù)電量總數(shù)是相等的，且正電荷、負(fù)電荷分布的中心（常稱電荷中心）重合．因而，在通常情況下，整個原子呈電中性（所謂不帶電）．當(dāng)原子因某種原因（如摩擦、受熱、化學(xué)變化等），而失去一個或幾個電子時，原子就顯為“帶正電”，獲得額外電子時，就顯為“帶負(fù)電”．所以，實質(zhì)上物體的帶電過程就是電子的得失過程．比如用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的正電荷，實質(zhì)上就是由于兩者摩擦，組成玻璃棒的原子上的若干電子轉(zhuǎn)移到絲綢上，使玻璃棒失去電子帶正電，而絲綢得到電子帶負(fù)電．把帶正電荷的C球移近彼此接觸的導(dǎo)體A和B，可以看到A、B上的金屬箔片都張開，這表明A、B都帶上了電荷．如果先把C移走，A和B上的金屬箔片就會閉合．如果先把A和B分開，再移走C，可以看到A、B上的金屬箔片仍張開，接著讓A和B接觸，它們的金屬箔片都閉合，這證明A和B分開后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和。

使物體帶電的方法：1、摩擦起電2、感應(yīng)起電感應(yīng)起電.swf（2）感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電．

摩擦起電.swf（1）靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)．（3）靜電感應(yīng)的原因：把帶電球C移近金屬導(dǎo)體A和B時，導(dǎo)體上的自由電子被吸引過來，因此導(dǎo)體A和B帶上了等量的異種電荷．感應(yīng)起電沒有創(chuàng)造電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開，將電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時，金屬箔片才開始張開？解釋下面將要看到的現(xiàn)象。驗電器1.swf驗電器2.swf二、電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。電荷守恒定律是大量實驗事實的總結(jié)，適用于迄今所知的一切宏觀過程和微觀過程。質(zhì)子和電子是正負(fù)電荷的基本單元。在各種物理過程中，電子和質(zhì)子總數(shù)不變，只是組合方式或所在位置有所改變，因而電荷守恒是十分自然的。

值得指出的，近代物理學(xué)發(fā)現(xiàn)了大量有關(guān)基本粒子互相轉(zhuǎn)化的事實。例如正、負(fù)電子e+、e-對撞湮沒

，產(chǎn)生兩個γ光子；在這些過程中，出現(xiàn)了電荷的消失或產(chǎn)生，但反應(yīng)物的總電荷等于生成物的總電荷，電荷仍守恒。這意味著電荷守恒具有更深刻的根源。

物理學(xué)的基本定律之一

。它指出，對于一個孤立系統(tǒng)，不論發(fā)生什么變化

，其中所有電荷的代數(shù)和永遠(yuǎn)保持不變。電荷守恒定律表明，如果某一區(qū)域中的電荷增加或減少了，那么必定有等量的電荷進(jìn)入或離開該區(qū)域；如果在一個物理過程中產(chǎn)生或消失了某種符號的電荷，那么必定有等量的異號電荷同時產(chǎn)生或消失。因此，電荷守恒定律又可表示為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。元電荷的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用實驗測得到的．盡管質(zhì)子、電子的電荷量的數(shù)值皆為，但它們不叫元電荷，它們電荷量的絕對值才叫元電荷．比較電荷帶電的多少，要比較的是其電荷量的絕對值，絕對值大的帶電多．盡管電荷量有正負(fù)值（正號一般省略），要知道這里的“＋”、“－”號代表電荷的性質(zhì)（種類），與數(shù)學(xué)中的正負(fù)號的含義不同．一般，正電荷的電量用正值表示，負(fù)電荷的電量用負(fù)值表示．三、元電荷電荷是實物的一種屬性．電荷的多少叫電荷量．電荷量是指物體帶電的多少，常常簡稱電量．電量是電荷的定量基度．帶電體是指處于帶電狀態(tài)的物體．電荷、電量、帶電體三個詞往往不加區(qū)分地使用，其中電荷一詞用得最廣．在某些情況下，電荷實際指帶電體本身．電荷量的國際單位是：C例1：科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時，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，其電量的絕對值叫元電荷．D、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對值叫元電荷．答案：B、C、D．

例2：有A、B、C三個塑料小球，A和B，B和C，C和A間都是相互吸引的，如果A帶正電，則：A．B、C球均帶負(fù)電B．B球帶負(fù)電，C球帶正電C．B、C球中必有一個帶負(fù)電，而另一個不帶電D．B、C球都不帶電答案：CA3演示文稿設(shè)計與制作

【能力描述】

根據(jù)教育學(xué)需要設(shè)計與制作演示文稿，從而

1.靈活組織、應(yīng)用多種媒體素材，提升教學(xué)內(nèi)容的解釋力

2.采用可視化方式清晰地展示知識結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展

3.有序推進(jìn)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的展開

4.豐富師生互動的方式

在教育學(xué)中，演示文稿一般可以用作輔助說明課堂教學(xué)流程、呈現(xiàn)關(guān)鍵知識信息、整合呈現(xiàn)多種媒體素材等。演示文稿制作過程中，要根據(jù)教學(xué)需要和學(xué)生特點，呈現(xiàn)關(guān)鍵信息，避免添加與教學(xué)主題不相關(guān)的冗余信息，干擾學(xué)生習(xí)注意力；要注重知識要點的整合提煉，注意避免教材文字堆砌和搬家；可通過表格、標(biāo)志符號、標(biāo)志符號、圖示、結(jié)構(gòu)圖接等可視化方式有邏輯地呈現(xiàn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)；根據(jù)需要選用恰當(dāng)?shù)膬?nèi)容布局和色彩搭配方式。MicrosoftPow