电荷及其守恒定律

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四、验电器：
选用验电器检验物体是否带电
验电器
金属球 金属杆
金属箔片
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。
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30
四、验电器
++ + ++
--
-
-
++ + ++
++
+ ++
思考: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?解释看到的现象. 31
4 、 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 .
注意：（4）所有带电体所带电. 荷量只能是元电荷的整数10
倍
4、元电荷
1、元电 电荷 荷 e1.量 6 ： 01 0 1C 9称为元 .
2、元电荷是电位 荷量 （ 1.60的 10单 19C 是一个电荷量单 不位 是） 指， 某. 电荷 3、元电荷e的 1值 .60： 1019C
②用手指摸甲球。
③手指移开。
④移开乙球。
⑤⑥甲甲球球带不正带B电 电C。 。
下列操作过程和所得结论正确的有（
）
A.①→②→③→④→⑥
B.①→②→④→③→⑥
C.①→②→③→④→⑤
D.①→②→④→③→⑤
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40
1．对元电荷的理解，正确的是 （ CD ） A．元电荷就是电子 B．元电荷就是质子 C．元电荷表示所带电量跟电子电 量数值相等 D．物体所带电量只能是元电荷的 整数倍
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12
2、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：（BC）D A、把质子或电子叫元电荷．
得到电子：带负电 失去电子：带正电
(2)特点：两物体带等量异种电荷
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14
起电的原因
原子的核式结构 原子是电中性的
摩擦起电的原因： 束缚电子本领弱的物体带失去电 子带正电， 束缚电子本领强的物体得到电子 带等量的负电
丝绸 - 玻璃 + 毛皮 + 橡胶 -
思考：玻璃无论与什么 物质摩擦都带正电吗? 玻璃棒与毛皮摩擦后带负电
第一章 静电场
1.1电荷及其守恒定律
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1
学习目标：
1.知道自然界中只存在两种电荷，知道同 种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2.知道电荷量的概念及其国际单位，知道 元电荷的概念。
3.掌握三种起电方式：摩擦起电、接触起 电、感应起电。
4.理解电荷守恒定律。
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2
人们对电的认识最初来自摩擦起电现象和自然界 的雷电现象．例如，在公元3世纪，我国晋朝张华的 《博物志》中就有记载：“今人梳头，解着衣，有随梳 解结，有光者，亦有咤声．”这是世界上关于摩擦起电 引起闪光和噼啪之声的较早记载．古人发现，用毛皮摩 擦过的琥珀能够吸引羽毛、头发等轻小物体．随后人们 进一步发现，摩擦后能够吸引轻小物体的现象并不是琥 珀所独有的，像玻璃棒、火漆棒、硬橡胶棒、硫磺块或 水晶块等，用毛皮或丝绸摩擦后也能吸引轻小物体．凡 是物体有了上述吸引轻小物体的性质，我们就说它带了 电．
三、电荷守恒定律
电荷既不能创造，也不能消灭，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。
物理学的基本定律之一 。它指出，对于一个孤
立系统，不论发生什么变化 ，其中所有电荷的
代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，如
果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定
四、验电器原理
课堂训练
1.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 ：
A．B、C球均带负电 B．B球带负电，C球带正电 C．B、C球中必有一个带负电，而另一个 不带电 D．B、C球都不带电
答案：C
课堂训练
2、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
一、电荷
？自然界中有几种电荷？它们间的相互作
用如何？
1.两种电荷：正电荷、负电荷
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.
2 .两种电荷间的相互作用
同种电荷相互排斥；
异种电荷相互吸引。
注意：带电体有吸引轻. 小物体的性质
4
？一般情况下物体不带电，不带电的物体
内部是否存在电荷？
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5
原子的构成
（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？
迄今为止,科学实验发现的最小电荷量就是电子所 带的电量.质子.正电子所带的电量与它相同,但符号 相反.人们把这个最小的电荷量叫做元电荷.
一个电子所带电量为元电荷
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8
元电荷
元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验
测得到的．尽管质子、电子的电荷量的数值皆
4 、 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 .
5 、 比 荷 ： 带 电 体 的 电 荷 量 与 其 质 量 的 比 值 ， 叫 做 比 荷 （ q/m )
电 子 的 比 荷 ： m e e 0 1 ..9 6 1 0 . 1 1 0 0 3 1 0 9 k C g 1 .7 6 1 0 1 1 C /k g 11
(3)接触起电： 电子从一个物体转移到另一个物体
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 生转移，并不是创造电荷。
三、电荷守恒定律
电荷既不能创造，也不能消灭，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。
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质子（正电） 原子核 原子
中子（不带电） 核外电子 （中性） 原子核为什么稳定？
核子之间有强相互作用
核力
核外电子
离原子核较远的电子容易受到外界的 作用而脱离原子
3.电荷量
（1）电荷量(Q)：带电体所带电荷的多少叫电荷 量．
电荷量是指物体带电的多少，常常简称电量． 电量是电荷的定量基度． 带电体是指处于带电状态的物体．
电荷、电量、带电体三个词往往不加区分地使 用，其中电荷一词用得最广． 在某些情况下，电荷实际指带电体本身．
（2）.电荷量的国际单位是：库仑，符号：C
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7
探究思考：
（1）电荷量有正负吗？如何比较两个 电荷量？
电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质 比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值
C．物体所带电荷量可能很小，甚至
小于e
D．电中和是等量异种电荷完全相互
抵消的现象
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37
4、将不带电的导体A和带有负电荷 的导体B接触后，在导体A中的质子 数（C ）
A．增加 B．减少 C．不变 D．先增加后减少
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5.不带电的梳子与羊毛衣袖摩擦后带
有10-7C负电荷。这些电荷的电子数目 跟地球人口（66亿）相比，哪个大？ 相差多少倍？
为 1.60 1 019，C但它们不叫元电荷，它们电荷 量的绝对值才叫元电荷．比较电荷带电的多少，
要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电
多．尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要
知道这里的“＋”、“－”号代表电荷的性质
（种类），与数学中的正负号的含义不同．一般，
正电荷的电量用正值表示，负电荷的电量用负值
❖ （2）两个相同的带电金属导体接触 后，电荷要重新平均分配，这种现 象叫做电荷均分原理。
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使物体带电的方法： 3.感应起电
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18
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3、感应起电
（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 （2）感应起电：利用静电感应使物体带电，
金属球b，开始时a、b都不带电，如图所
示．现使b带电，则（D）
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
3．对物体带电现象的叙述，正确的
是（ BD ）
A．物体带电一定具有多余的电子
B．摩擦起电实质上是电荷从一个物
体转移到另一个物体的过程
3、元电荷：指电子（或质子）的电荷量e=1.60×10-19C
4、比荷：带电体的电荷量与其质量的比值
二、使物体带电的方式带电方式 (1)摩擦起电： 电子从一个物体转移到另一个物体 (2)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体 (3)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分
三、电荷守恒定律：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.
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电荷守恒定律是大量实验事实的总结， 适用于迄今所知的一切宏观过程和微观过程。 质子和电子是正负电荷的基本单元。在各种 物理过程中，电子和质子总数不变，只是组 合方式或所在位置有所改变，因而电荷守恒 是十分自然的。
值得指出的，近代物理学发现了大量有 关基本粒子互相转化的事实。例如正、负电 子e+、e-对撞湮没 ，产生两个γ光子；在这些 过程中，出现了电荷的消失或产生，但反应 物的总电荷等于生成物的总电荷，电荷仍守 恒。这意味着电荷守恒.具有更深刻的根源。 26
解：元电荷为1.60×10-19C，梳子带10-7C电荷
量，则电子数目
n1.6101-70C -19C6.251011
地球人口66亿=6.6×109，远小于梳子上电子数目，
梳子上电子数目大约是地球. 人口的95倍。
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6、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：
①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙， 但甲、乙两球不接触。
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．
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二、使物体带电的方法：
1、摩擦起电
(1)摩擦起电的实质：电子的转移
在摩擦起电的过程中，一些被原子核束缚得不 紧的电子转移到另一个物体上，于是失去电子 的物体带正电，得到电子的物体带负电。
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21பைடு நூலகம்
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带何种电荷 _负__电__荷_____ ．若手的接触点
改在A端，情况又如何____负__电_荷____ 。
Q
+A
B
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三种带电方式
(1)摩擦起电： 正负电荷的分开和电子的转移
(2)感应起电： 电子从物体的一部分转移到另一部分
有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个
物理过程中产生或消失了某种符号的电荷，那
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么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。
三、电荷守恒定律
电荷既不能创造，也不能消灭，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。
因此，电荷守恒定律又可表示为：一个与外 界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是 保持不变的。
表示．
.
9
4、元电荷
1、元电 电荷 荷 e1.量 6 ： 01 0 1C 9称为元 .
2 、 元 电 荷 是 电 荷 量 的 单 位 （ 1.60 10 19C 是 一 个 电 荷 量 单 位 ） ， 不 是 指 某 电 荷 . 3 、 元 电 荷 的 值 ： e 1 .6 0 1 0 1 9 C
吸引轻小物体的原因
+
先吸引，接触后排斥
B
.
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使物体带电的方法：
2、接触起电
++QQ
接触后 再分开
1Q 1Q
2
2
Q 3Q
接触后 再分开
QQ
（1）实质：电子从一个物体转移到另一个物体
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（2）特点：接触后带等量同种电荷
❖电荷中和现象及电荷均分原理：
❖ （1）带等量异种电荷的物体相互 接触后都不显电性，这种现象叫做 电中和现象。
验电器检验物体带电的原理
被检验物体接触验电器金 属球时，将电荷传到箔片上， 使两个箔片带上同种电荷。同 种电荷会相互排斥，使两个箔 片张开一定角度，从而判断被 检验物体带电。
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32
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。
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33
小结：
一、电荷 1.带电体有吸引轻小物体的性质，同斥异吸 2、所有带电体的电量等于电荷量e或电荷量e的整数倍
叫做感应起电．
实质：电子从物体的一部分转移到另一部分
特点：静电感应后带等量异种电荷
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注意：先分开，后移走
（3）静电感应的原因：把带电球C移近金属导 体A和B时，导体上的自由电子被吸引过来，因 此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电 没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开， 将电荷从物体的一部分转移到另一部分．