高中物理1.1電荷及其守恒定律.ppt

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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呢？為什么她的頭發(fā)會(huì)立起來呢？油罐車的尾部有一條鐵鏈為什么？第一章靜電場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?！逃涀≡姾傻闹岛碗娮?/p>

2、質(zhì)量，會(huì)計(jì)算電子的比荷。2.過程與方法√通過實(shí)踐摩擦起電的過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)?！掏ㄟ^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)容解析原子原子核核外電子（帶負(fù)電）質(zhì)子（帶正電）中子（不帶電）原子核的正電荷數(shù)量與電子的負(fù)電荷數(shù)量一樣多，所以整個(gè)原子對(duì)外界不顯電性。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。

3、核力來源于強(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)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，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

4、膠棒帶負(fù)電常見的摩擦起電現(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。失去這種電子的原子變成離子，它們在金屬內(nèi)部排列起來，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，金屬陽離子不發(fā)生移動(dòng)，自由電子在外加電場的作用下，在金屬陽離子的縫隙中穿梭、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)⑴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。說明：A、B不帶

5、電。⑵現(xiàn)在把帶正電荷的球C移近導(dǎo)體A,可以看到A、B上的金屬箔都張開了。說明：A、B帶電。4、靜電感應(yīng)⑶如果先把A、B分開，然后移去C，可以看到A、B上的金屬箔仍然張開。說明：A、B仍然帶電。⑷如果再讓A、B接觸，A、B上的金屬箔全都閉合。說明：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，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)的過程叫感應(yīng)起電。靜電感應(yīng)根據(jù)靜

6、電感應(yīng)原理可以分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程：⑴金屬箔未張開是由于開始階段導(dǎo)體不帶電；⑵中金屬箔張開是由于靜電感應(yīng)，A側(cè)帶正電，B側(cè)帶負(fù)電；⑶中A、B分離但電荷未發(fā)生移動(dòng)，金屬箔仍然張開；⑷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)再來回顧一下實(shí)驗(yàn):想一想若是先移開C再分開A、B，金屬箔情況怎樣呢？摩擦起電：正負(fù)電荷的分開和物體間的轉(zhuǎn)移。靜電感應(yīng)：正負(fù)電荷的分開和物體內(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)移過程中，電荷的總量保持不變。由此可

7、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，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，兩個(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。一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。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)值最早是由美國物理學(xué)家密立根（R.A.Millikan,1868-1953）測得的。三、元電荷密