静电场——电荷及其守恒定律课件.ppt

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1、1、电荷及其守恒定律,第一章 静电场,回顾历史,16世纪，英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念。,公元前600年左右，希腊人泰勒斯发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。,美国科学家富兰克林提出了正负电荷的概念。,电荷,自然界中有两种电荷：,两种电荷间的相互作用：,正电荷和负电荷,同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引,原子,原子的构成：,原子,原子核,核外电子,质子（正电）,中子（不带电）,物体带电方法,原来电中性的物体得到电子则带上负电，失去电子的带上正电。实质是电子的转移。,摩擦起电.swf,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.,金属导电机理,金属内有自由移动的电子,自由电子,每

2、个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。,实验,物体带电方法,做一做,是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释下面将要看到的现象。,验电器1.swf,验电器2.swf,物体带电方法,接触后,再分开,接触后,再分开,三种带电方法,(2)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分,(3)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体,(1)摩擦起电：正负电荷的分开和转移,问题,1、电荷的相互增强、减弱和中和现象，是否是电荷消失?,2、物体显中性，是否是物体中没有电荷?,3、各种起电过程是否是创造了电荷?,起电的本质,无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生

3、转移，实质是电子的转移，并不是创造电荷。,电荷守恒定律,表述一：电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.,表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。,元电荷,电荷量：电荷的多少。单位:库仑 C,最小电荷量：电子所带的电荷量,元电荷：最小电荷量，用e表示,e=1.60 x10-19C,所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。故电荷量不能连续变化。,比荷：带电体的电荷量与质量的比,元电荷,美国物理学家 密立根(R.A.Millikan)从1909到1917年所做的测量 微小油

4、滴上所带电荷的工作，即所谓油滴实验，在全世界久负盛名，堪称实验物理的典范。他精确地测定了电子电荷的值，直接证实了电荷的不连续性，所以说，密立根油滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。,练习,例1：科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：A、把质子或电子叫元电荷B、1.6010-19C的电量叫元电荷C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷,BCD,练习,例2：有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则：AB、C球均带负电BB球带负电，C球带正电CB、C球中必有一个带负电，而另一个不带电DB、C球都不带电,C,练习,例3、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示现使b带电，则（）A、a、b之间不发生相互作用B、b将吸引a，吸住后不放开C、b立即把a排斥开D、b先吸引a，接触后又把a排斥开,D,