1、自然界中存在兩種電荷:用絲綢摩擦的玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦的橡膠棒帶負(fù)電荷。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，根據(jù)電荷的這種特點(diǎn)制成了驗(yàn)電器。,當(dāng)有帶電的導(dǎo)體接觸驗(yàn)電器小球時(shí)，驗(yàn)電器內(nèi)部的金屬箔有一定的張角。,知識(shí)回顧,驗(yàn)電器,導(dǎo)入新課,為什么梳子能把小紙屑吸引起來(lái)呢？,為什么她的頭發(fā)會(huì)立起來(lái)呢？,油罐車(chē)的尾部有一條鐵鏈,為什么？,第一章 靜電場(chǎng),1.1 電荷及其守恒定律,教學(xué)目標(biāo),1. 知識(shí)與能力, 知道自然界存在兩種電荷，正電荷和負(fù)電荷，知道同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，并能由此解釋生活中的一些物理現(xiàn)象。 理解元電荷的概念，并知道電荷量只能是一系列不連續(xù)的整數(shù)值。 記住元電荷的值

2、和電子質(zhì)量，會(huì)計(jì)算電子的比荷。,2.過(guò)程與方法, 通過(guò)實(shí)踐摩擦起電的過(guò)程了解使物體帶電的方法和從微觀角度解釋帶電的本質(zhì)。 通過(guò)靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)分析電荷的變化情況。,3.情感態(tài)度與價(jià)值觀, 理解并掌握電荷守恒定律，并會(huì)用電荷守恒定律解釋近代微觀原子領(lǐng)域的一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。,教學(xué)重難點(diǎn),教學(xué)重點(diǎn)：,教學(xué)難點(diǎn)：,摩擦起電現(xiàn)象的分析 感應(yīng)起電現(xiàn)象的分析 電荷守恒定律,原子結(jié)構(gòu),一、電荷,二、電荷守恒定律,三、元電荷,內(nèi)容解析,1、原子結(jié)構(gòu),一、電荷,原子核內(nèi)部的質(zhì)子和中子被核力緊密地束縛在一起。核力來(lái)源于強(qiáng)相互作用，所以原子核的結(jié)構(gòu)一般是很穩(wěn)定的。核外電子靠質(zhì)子的吸引力維系在原子核附近。,不同物質(zhì)的微觀結(jié)

3、構(gòu)不同，原子中電子的多少和運(yùn)動(dòng)狀況也不相同。,質(zhì)子、中子數(shù)目不同,電子運(yùn)動(dòng)軌道不同,核外電子繞原子核高速運(yùn)動(dòng),離原子核較遠(yuǎn)的電子受到的束縛力較小，容易受到外界的作用而脫離原子。當(dāng)兩個(gè)物體摩擦?xí)r，一些束縛的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(lái)電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電。這就是摩擦起電。 摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi)，并使電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。,2、摩擦起電,用絲綢摩擦的玻璃棒帶正電,用毛皮摩擦的橡膠棒帶負(fù)電,常見(jiàn)的摩擦起電現(xiàn)象：,金屬中離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原子核的束縛在金屬中自由活動(dòng)，這種電子叫自由電子。失去這

4、種電子的原子變成離子，它們?cè)诮饘賰?nèi)部排列起來(lái)，每個(gè)正離子都在自己的平衡位置上振動(dòng)而不移動(dòng)，只有自由電子穿梭其中，這就使金屬成為導(dǎo)體。,電子、離子對(duì)外顯電性， 原子、分子對(duì)外不顯電性。,3、自由電子,在金屬導(dǎo)體中，金屬陽(yáng)離子不發(fā)生移動(dòng)，自由電子在外加電場(chǎng)的作用下，在金屬陽(yáng)離子的縫隙中穿梭、碰撞，發(fā)生移動(dòng)，這是金屬導(dǎo)體導(dǎo)電的根本原因。,金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu),取一對(duì)用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體A、B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在它們下面的金屬箔是閉合的。 說(shuō)明：A、B不帶電。, 現(xiàn)在把帶正電荷的球C移近導(dǎo)體A,可以看到A、B上的金屬箔都張開(kāi)了。 說(shuō)明：A、B帶電。,4、靜電感應(yīng),如果先把A、B分開(kāi)，然后

5、移去C，可以看到A、B上的金屬箔仍然張開(kāi)。 說(shuō)明： A、B仍然帶電。,如果再讓A、B接觸，A、B上的金屬箔全都閉合。 說(shuō)明： A、B不帶電。,感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi)，使電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。,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)象叫靜電感應(yīng)。利用靜電感應(yīng)使物體帶點(diǎn)的過(guò)程叫感應(yīng)起電。,根據(jù)靜電感應(yīng)原理可以分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：金屬箔未張開(kāi)是由于開(kāi)始階段導(dǎo)體不帶電；中金屬箔張開(kāi)是由于靜電感應(yīng)，A側(cè)帶正電，B側(cè)帶負(fù)電；中A、B 分離但電荷未發(fā)生

6、移動(dòng)，金屬箔仍然張開(kāi)；中金屬箔閉合是由A、B中由于感應(yīng)起電產(chǎn)生的正負(fù)電荷數(shù)量相等，等量異號(hào)電荷發(fā)生中和，使整個(gè)導(dǎo)體不顯電性。,學(xué)了靜電感應(yīng)再來(lái)回顧一下實(shí)驗(yàn):,想一想,摩擦起電：正負(fù)電荷的分開(kāi)和物體間的轉(zhuǎn)移。 靜電感應(yīng)：正負(fù)電荷的分開(kāi)和物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移。,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，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保持不變。,由此可以歸納出電荷守恒定律：,二、電荷守恒定律,近代物理學(xué)發(fā)現(xiàn)：一個(gè)高能光子可以產(chǎn)生一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子；一對(duì)正負(fù)電子可以同時(shí)湮沒(méi)，轉(zhuǎn)化為光子。,電荷守恒定律的現(xiàn)在描述是：,但在實(shí)驗(yàn)中，帶電粒子總是成對(duì)產(chǎn)生或湮沒(méi)，兩

7、個(gè)粒子帶電數(shù)量相等但正負(fù)相反，而光子又不帶電，所以電荷的代數(shù)和仍然不變。,迄今為止，科學(xué)上發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量，人們把這個(gè)最小的電荷量叫做元電荷，用 表示 ,它的值為： 在計(jì)算中常取值：,元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家 密立根（R.A.Millikan,1868-1953）測(cè)得的。,三、元電荷,密立根 （R.A.Millikan,1868-1953）,密立根 （R.A.Millikan, 1868-1953）美國(guó)物理學(xué)家，最早測(cè)出電荷量 的值，獲得了1923年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。,定義：電荷的多少叫電荷量。,單位：庫(kù)倫（簡(jiǎn)稱庫(kù)，用C表示）,大小：元電荷的整數(shù)倍,正負(fù)：正電荷帶正

8、電加“+”，負(fù)電荷帶負(fù)電加“-”,質(zhì)子、金屬陽(yáng)離子帶正電， 自由電子、非金屬陰離子帶負(fù)電。,電子的電荷量與電子的質(zhì)量之比，叫作電子的比荷，這是一個(gè)重要的物理量。,電子的電荷量:,電子的質(zhì)量：,電子的比荷：,質(zhì)子、中子、核外電子（帶正電的質(zhì)子數(shù)等于帶負(fù)電的核外電子數(shù)）,課堂小結(jié),一、電荷,原子結(jié)構(gòu)：,當(dāng)兩個(gè)物體摩擦?xí)r，一些束縛的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(lái)電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電。摩擦起電實(shí)現(xiàn)了電荷的分開(kāi)和在物體間的轉(zhuǎn)移。,摩擦起電：,金屬中離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原子核的束縛在金屬中自由活動(dòng)，這種電子叫自由電子。（金屬導(dǎo)電的根本原因是自

9、由電子的移動(dòng)。）,自由電子：,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)象叫靜電感應(yīng)。（靜電感應(yīng)實(shí)現(xiàn)電荷的分開(kāi)和在物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移。）,靜電感應(yīng)：,二、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，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保持不變。,三、元電荷,人們把最小的電荷量叫做元電荷，（等于電子的電荷量）。其為： 。 在計(jì)算中常?。?。電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍。,1.手拿不帶電的金屬棒靠近帶正電的驗(yàn)電器，那么驗(yàn)電器金屬箔張開(kāi)的角度

10、（ ） A.因?yàn)榻饘侔舯緛?lái)不帶電 所以張角不變； B.因?yàn)榻饘侔艏词褂懈袘?yīng)電荷也要通過(guò)人體導(dǎo)入地球上，所以張角不變； C.因?yàn)榻饘侔羯细袘?yīng)電荷是等量異號(hào)電荷，對(duì)驗(yàn)電器的作用抵消，所以張角不變； D.略有減少，因?yàn)榻饘侔舾袘?yīng)有負(fù)電荷。,課堂練習(xí),D,2.以下關(guān)于摩擦起電與靜電感應(yīng)現(xiàn)象的描述，說(shuō)法正確的是（ ）,A.摩擦起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移，感應(yīng)起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷。 B.摩擦起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷，感應(yīng)起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移。 C.摩擦起電的兩物體必是絕緣體，而感應(yīng)起電的物體必是導(dǎo)體。 D.不論是摩擦起電還是感應(yīng)起電，都是電荷的轉(zhuǎn)移。,D,3.絕緣細(xì)線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a，a的表面有鋁膜。在a的

11、近旁有一底座絕緣球b,開(kāi)始時(shí)a、b球都不帶電，如圖所示，現(xiàn)使b帶電，則（ ）。,A. ab之間不發(fā)生相互作用； B. b將吸引a，吸引在一起不放； C. b立即把a(bǔ)排斥開(kāi)； D. b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開(kāi)。,D,6.56810-19C 13.1310-19C 8.20410-19C 16.4810-19C 11.5010-19C 18.0810-19C 19.2110-19C 26.13110-19C 26.13110-19C,根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以推算元電荷的值為 。,4.電荷量 的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。他在不同時(shí)刻測(cè)得單個(gè)油滴上呈現(xiàn)的電荷量，其結(jié)果（絕對(duì)值）如下：,1

12、.64110-19C,5.把兩個(gè)小球接觸一下再分開(kāi)一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩小球相互排斥，則這兩個(gè)金屬小球原來(lái)的帶電情況可能是（ ）,A.兩小球原來(lái)帶有等量異種電荷； B.兩小球原來(lái)帶有同種電荷； C.兩小球原來(lái)帶有不等量異種電荷； D.兩下球原來(lái)只有一個(gè)帶電；,BCD,高考鏈接,（2006年 北京）使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的金屬箔張開(kāi)。下列各圖表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷分布情況正確的是( ),B,本題主要考查了兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)：同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引。靜電感應(yīng)現(xiàn)象。由可直接判斷帶電體接近驗(yàn)電器時(shí)引起的張角變化;由兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)亦可解決中性導(dǎo)體接近帶電體的驗(yàn)電器時(shí)張角的變化。,點(diǎn)撥,觀察,當(dāng)驗(yàn)電器接觸電荷不同時(shí)，張角一樣嗎？,1.答：在天氣干燥的季節(jié)，脫掉外衣時(shí)，由于摩擦，外衣和身體各帶了等量、異號(hào)的電荷。接著用手去摸金屬門(mén)把手時(shí)，身體放電，于是產(chǎn)生電擊的感覺(jué)。,2.答：由于A、B都是金屬導(dǎo)體，可移動(dòng)的電荷是自由電子，所以，A帶上的是負(fù)電荷，這是電子又B移動(dòng)到A的結(jié)果。其中