粤教版高中物理必修第三册全册课件.pptx

粤教版高中物理必修第三册全册教学课件

第一节静电现象

情境导入在干燥的冬天，人们常有这样的经历：经过铺有地毯的走道来到房门口，在伸手接触金属门把的一刹那，突然听到“啪”的一声，手被电了一下，是哪里来的电呢？答案可能令人有点意外，原来是电荷在作怪。

各种起电方式公元前600年左右，希腊人泰勒斯(Thalcs，约前624-约前547)发现了用毛皮摩擦过的琥珀能吸引羽毛、头发等轻小物体，公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中写下“顿牟掇芥”一语，指的是经过摩擦的玳瑁壳能够吸引轻小的物体。物体有了这种吸引轻小物体的性质，就说它带了电，或者说荷了电荷。那么，有哪些方法能使原来不带电的物体带上电呢?

实验与探究实验1：如图1-1-1所示，拿一把塑料直尺在头发上来回摩擦几下，然后将塑料直尺移近碎纸屑堆，观察发生的现象，探究其中的原因。

实验2：如图1-1-2所示，将带有绝缘柄的金属小球D先与带电体接触，再与验电器上部的金属球A接触，观察两片金属箔C、C’是否张开。

实验3：如图1-1-3(a)所示，取两个由绝缘柱支撑着的空心铝罐A和B，起初它们彼此接触且不带电，铝罐A的左端和铝罐B的右端各自安装有两片金属箔。(1)如图1-1-3(b)所示，将带电金属小球C移近铝罐A的左侧，观察铝罐A和B各自的两片金属有什么变化?图1-1-3静电感应与感应起电

(2)如图1-1-3(c)所示，金属小球C和铝罐A保持在原来的位置上，手持铝罐B的绝缘柱，将其移开，观察铝罐A、B各自的两片金属箔有什么变化?(3)如图1-1-3(d)所示，把金属小球C和铝罐B轻轻移走，观察铝罐A的两片金属箔又有什么变化?图1-1-3静电感应与感应起电

从实验1可见，经摩擦后的塑料直尺会吸引碎纸屑，这是因为经过摩擦的塑料直尺带上了电而对碎纸屑有了吸引力。这种用摩擦的方法使物体带电的过程叫作摩擦起电。相互摩擦的两个物体一般选择不同的材料，比如丝绸和玻璃棒、毛皮和硬橡胶棒等。从实验2可见，验电器的两片金属箔张开了一定的角度，这是由于通过传导，金属小球D上的电荷传递至两片金属箔。

从实验3的(1)中可见，铝罐A和B各自的两片金属都张开了相同的角度。从(2)中可见，铝罐A的两片金属箔张开的角度比(1)中的稍大一点，铝罐B的两片金属箔张开的角度比(1)中的稍小一点。从(3)中可见，铝罐A的两片金属依然张开但角度比(2)中的稍小一点。这说明铝罐A、B都带上了电荷。由于电荷间相互吸引或排斥，导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。这种由于受附近带电体影响而引起导体中正负电荷重新分布的现象叫作静电感应(electrostaticinduction).利用静电感应使物体带电称为感应起电。

元电荷物体所带电荷数量的多少叫作电荷量(electricquantity)，简称电量，符号是Q或q。在国际单位制中，它的单位是库仑，简称库，符号C。研究发现，自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷。我们把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫作正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫作负电荷。电子带有最少的负电荷，质子带有最少的正电荷，它们的电量的绝对值相等。

电子的电量最早是由美国物理学家密立根(R.A.Millikan，1868-1953)通过油滴实验测定的。实验还发现，任何油滴所带的电量都等于电子或质子所带电量的整数倍，因此，人们把一个电子(或质子)所带电量的绝对值叫作元电荷(elementarycharge)，用e表示。在科学研究中，常常用元电荷作为电量的单位。

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电荷守恒定律为什么通过摩擦或感应能使物体带电？下面我们从物质的微观结构来认识静电现象的本质。我们知道，构成物质的原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子核带正电，核外电子带负电。原子核的正电荷数与核外电子的负电荷数相等，所以整个原子呈电中性。

观察与思考手持有机玻璃棒，用力将两块由不同材料制成的起电板快速地摩擦后分开，如图1-1-4(a)所示。将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球(注意不要接触金属球)，如图1-1-4(b)所示，我们可以观察到什么现象?接着抽出这块板，再将两块板互不接触地同时插入空心金属球(同样不接触金属球)，如图1-1-4(c)所示，我们可以观察到什么现象?请解释实验中所发生的现象。

实验中，两块起电板摩擦前呈电中性，净电荷量为零。在图1-1-4(b)中可看到箔片张开，即箔片带电，说明插入验电器上端空心金属球内的起电板带上了电荷；在图1-1-4(c)中可