1.1电荷及其守恒定律课件

触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小
球A和金箔b的带电情况是 （ C）
A．a带正电，b带负电
B．a带负电，b带正电
a
C．a、b均带正电
c
D．a、b均带负电
E．a、b均不带电
b
二、电荷守恒定律：
1.三种起电方法 摩擦起电、接触起电、感应起电
２.起电的本质 无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电
表述二
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷 的代数和保持不变。
三、元电荷
1、什么是电荷量？电荷量的单位是什么？
1、电荷量 q • （1）电荷量（electric quantity)
定义：电荷的多少。
• （2）电荷量的单位： 国际单位制——库仑(coulomb)，
简称库，用C表示。
+4C + _
-6C
验电器与静电计在作用上的不同
验电器的主要作用有： （1）检验导体是否带电。 （2）检验导体所带电性。
静电计也称作指针式验电器，这说明它完全 具备验电器的各种作用。由于静电计的特殊结构， 使得它又具备验电器不能替代的某些作用。 （1）定量测量两导体间的电势差。 （2）定量测量某导体的电势。
例8、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不 带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接
静电计(指针式验电器)
验电器与静电计在结构上的不同
静电计中金属杆下部的水平轴上装 有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动， 外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中 金属杆的下部悬挂着两片金箔。
静电计的外壳一定是金属的，金属 外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一 个特殊的电容器，它在静电计工作时起着 重要的作用。而验电器外壳的主要作用是 为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制 作的。
（2）感应起电：利用静电感应使物体带电， 叫做感应起电．
AB
AB
先分开AB再拿走带电体，AB分别带上 等量异性电荷。
感应起电的判断方法 1.当带电体靠近导体时，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，如图甲所示. 2.导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体 可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同 种电荷，如图乙、丙所示.
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
例1.某轻小物体能够被用丝绸摩擦过的的玻璃 棒吸引，也能被用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引。 那么该轻小物体的带电情况是
（） B
A.带正电 B.不带电
C.带负电
D.
都有可能
（二）、三种起电方式
起电的实质：
1、一般情况下，为什么物体不带电？ 2、组成物质的原子的微观结构是怎么样的？
荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷.
正、负湮灭和产生
+
_
一定条件下：高能光子=>正电子+负电子 正电子+负电子=>高能光子
带电粒子总是成对产生或湮灭，两个粒子带电数量相等但 正负相反，而光子又不带电，所以电荷的代数和仍然不变。
电荷守恒定律
表述一
电荷既不会创生，也不会消灭，它只能 从一个物体转移到另一个物体，或者从物体 的一部分转移到另一部分；在转移过程中， 电荷的总量保持不变。
闪电是如何形成的？
秋天为什么经常会被电
第一章 静电场
第一节 电荷及其守恒定律
【学习目标】
1.知道自然界存在两种电荷，并且知道其相互作 用规律。
2.了解使物体带电的3种方法，能从物质微观世 界的角度认识物体带电的本质。
3.知道电荷量、元电荷等概念，了解电荷量不能 连续变化。
4.理解电荷守恒定律。
注意：用手摸一下导体，再移开手指，相当于先把导体接地， 然后再与大地断开.
例3、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导 体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去 Q，AB带何种电负荷电_荷_________ ．若手的接 触点改在A端，情况又如何负_电__荷________ 。
Q
+A
B
例4、如图所示,A、B是被绝 缘支架分别架起的金属球,并 + + 相隔一定距离,其中A带正电,B + A + B 不带电,则以下说法中正确的 + +
闪电现象解释
剧烈的气流运动使云层相 互摩擦，摩擦导致云层间异 种电荷大量积聚（摩擦起 电）。靠近地面云层中电荷 的大量积聚，会使地面因静 电感应而产生电荷积聚(感应 起电)。云层之间、云层与地 面之间会形成几百万伏的电 压。这个高压足以击穿空气， 瞬时产生几十万安培的电流。 电流生热使空气发光，叫闪 电。
【解析】两个小球原来分别带等量异种电荷，接触后电荷完全 中和，两球不存在排斥力．A错误，两个小球原来分别带同种电 荷，把两个完全相同的小球接触后电荷重新平分，带上等量同 种电荷，存在排斥力．B正确，两个小球原来分别带不等量异种 电荷，小球接触后电荷先中和再平分，带上等量同种电荷，存 在排斥力．C正确，原来的其中一个带电，把两个完全相同的小 球接触后电荷平分，带上等量同种电荷，存在排斥力．D正确，
解：
Ⅲ、感应起电
金属导电机理： 金属内有自由移动的电子
自由电子 正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。
＋
＋－
＋
－
＋－
＋
－
＋
＋－
＋－
＋－
＋－
＋
－＋ －
－＋
－
＋
＋
＋
－＋
－ －＋ －
＋
＋
＋
－＋ －
－＋
－
＋
－＋
－ －＋ －
近异
＋
＋
＋
＋
远同
（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体， 可以使导体带电的现象，叫做静电感应． 规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷
解析：A、由元电荷定义：将电子或质子所带电量的绝对值称为 元电荷，而不是把质子或电子叫元电荷，故A不正确 B、电子或质子带电量的绝对值都是1.6×10-19 C，故可把 1.6×10-19 C的电量叫元电荷，故B正确 C、由元电荷的定义可知CD正确，
2、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分 开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B 两球原来的带电情况可能是 （ BCD ） A．带有等量异种电荷 B．带有等量同种电荷 C．带有不等量异种电荷 D．一个带电，另一个不带电
（3）电荷量是标量：
2、什么是元电荷？元电荷的数值是多少？ 3、一个电子是不是就是一个元电荷？
2、元电荷
• （1）元电荷的定义： • 最小的电荷量。用e表示。
（2）特点： 电子所带电荷量就是____-_e___. 正电子所带电荷量为___+_e____。 所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的_整__数__倍__。 也就是说，电荷量是_不__能__连__续__变__化_____的物理量。
球，下列说法中正确的是（ AB）
A.把C移近导体A时，A移去C，A、B上的金属 箔片仍张开 C.先把C移走，再把A、B分开，A上的金属箔片仍张开 D.先把C移近导体A，用手接触B后，再把C移走，则A、B箔片均 闭合
例7.摩擦起电和感应起电都能使物体带电，关于这两种带 电过程，下列说法正确的（ C ）
现象 两物体带上等量异种电荷
种电荷
性的电荷
原因
不同物质对电子的束缚能力 电子在电荷间相互作
不同.束缚能力强的得电子， 用下发生转移，近端
带负电；束缚能力弱的失电 带异种电荷，远端带
子，带正电
同种电荷
在电荷间相互作用下， 电子从一个物体转移 到另一个物体上
实质 说明
电荷在物体之间或物体内部的转移 无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移.
（3）元电荷的数值 e=1.60217733X10-19C 计算中取e=1.60X10-19C
4、什么是比荷？
3 比荷(荷质比）
测电子荷质比装置
• （1）定义：
• 粒子的电荷量和质量之比。
• （2）电子的比荷：
• 电子的电荷量e和电子的质量me。 • 电子的比荷为e/me=1.76X1011C/kg • 比荷也是一个常用的物理量 .
（三）、 验电器原理及使用
1.验电器是检验物体是否带电荷和估测物体带电多少 的仪器 2.工作原理： ①同种电荷相互排斥
验电器
验电器的两种应用方式及原理 (1)带电体接触验电器：当带电的物体与验电器上面的金属球接 触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属 箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开。如图甲 (2)带电体靠近验电器：当带电体靠近验电器的金属球时，带电 体会使验电器的金属球感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出 同种电荷(感应起电)，两箔片在斥力作用下张开，如图乙。
例9.关于元电荷的解释，下列说法正确的是 （ D） ①元电荷就是电子 ②元电荷跟电子所带的电荷量相等 ③基本电荷就是质子 ④物体所带的电荷只能是元电荷的整数倍 A.①② B.③④ C.①③ D.②④
例10.目前普遍认为，原子核中的质子和中子都是由被称 为u夸克和d夸克的两类夸克组成的，u夸克带电荷量为 ＋2/3e，d夸克带电荷量为－1/3e，e为元电荷.下列论断 中可能正确的是( B ) A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克 和2个d夸克组成 B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克 和2个d夸克组成 C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克 和1个d夸克组成 D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克 和1个d夸克组成
是（ BD ）
A.导体B带负电; B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且 电荷量大小相等; C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷量 小于右边的电荷量; D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量 保持不变.
例5、图中A、B是两个不带电的相同的金属球， 它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中， 判断A、B两球的带电情况：
小结
1、自然界存在两者电荷 （1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2、使物体带电的方式带电方式 (1)摩擦起电 (2)感应起电-近异远同 (3)接触起电 3、电荷守恒定律：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。
4、元电荷：电荷量e 1.60 1019C称为元电荷.
（1）A、B接触后分开，再移去C， 则A____正__电__，B____负__电；
（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开， 则A___不__带__电，B___不__带__电．
（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C， 则A____负__电__， B_____负__电；
例6.如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体， 起始它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小
正离子 负离子
Ⅱ、接触起电
把带电体与中性导体接触，可以使中性导体带电的 过程，叫做接触起电．
本质：
电子从一
再分
个物体转
开
移到另一
个物体
结论：两个完全相同的带电导体，接触后再分开，二者将原来所 带电量的总和平均分配
例2.完全相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一 定的距离，今让第三个完全相同的不带电金属小球C，先后 与A、B接触后移开。 (1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量大小之比 为多少？ (2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比 为多少？
原子的构成
质子（正电）
原子核（正电）
中子（中性）
原子（中性）
电子（负电）
不带电的物体内存在电荷，且存在等量正、负 电荷，在物体内中和，对外不显电性
Ⅰ、摩擦起电
用丝绸摩擦玻璃棒
用毛皮摩擦橡胶棒
玻璃棒失去电子的带上正电 原来电中性的橡胶棒得
到电子则带上负电
摩擦起电的实质： 电子的转移
原子的构成
原子（中性）
5、电子和质子的电荷量 均为e，所有带电体的电荷量 或者等于 e，或者是 e的整数倍.
6、比荷：带电体的电荷量与其质量的比值
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( ) BCD
A、把质子或电子叫元电荷． B、1.60×10-19C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．
A．摩擦起电和感应起电都是电荷从一个物体转移到另一 个物体的过程
B．摩擦起电和感应起电都是电荷从物体的一部分转移到 物体的另一部分的过程
C．摩擦起电是电荷从相互摩擦的一个物体转移到另一个 物体的过程
D．感应起电是电荷在两个不接触的物体间的转移过程
三种起电方式的比较
摩擦起电
感应起电
接触起电
导体两端出现等量异 导体带上与带电体同
一、电荷
公元前600年左右,希腊人发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
16世纪，英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念。 美国科学家富兰克林提出了正负电荷的概念。
（一）认识电荷
电荷是一种物质属性 1、自然界中有两种电荷
（1）正电荷： +
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
（2）负电荷： _
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷