电荷和电荷守恒定律

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q 比荷： 比荷：带电体的电荷量与质量的比 m
密立根(R.A.Millikan)从1909 美国物理学家 密立根 从 到1917年所做的测量 微小油滴上所带电荷的工 年所做的测量 即所谓油滴实验，在全世界久负盛名， 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， 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， 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。 滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。由于 这个实验的原理清晰易懂， 简单、 这个实验的原理清晰易懂，设备和方法 简单、 直观而有效，所得结果富有说服力， 直观而有效，所得结果富有说服力，因此它又是 一个富有启发性的实验， 一个富有启发性的实验，其设计思想是值得学习 的。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 测量出普朗克常数等数项成就，荣获 年诺 贝尔物理学奖。 贝尔物理学奖。 以往，油滴实验中，用眼睛在显微镜中观测 以往，油滴实验中， 油滴，时间一长，眼睛感到疲劳、酸痛。 油滴，时间一长，眼睛感到疲劳、酸痛。我们采 ＣＣＤ摄象机和监视器 对实验加以改进， 摄象机和监视器， 用ＣＣＤ摄象机和监视器，对实验加以改进，制 密立根油滴仪， 成电视显微 密立根油滴仪，从监视器上观察油 视野宽广，图象鲜明， 观测省力， 滴，视野宽广，图象鲜明， 观测省力，克服了 上述缺点。 上述缺点。
a A B a`
• 分析:本题以静电感应为背景,主要考查电荷守恒 定律的应用. • 导体B虽然不带电,但存在大量自由电子,在带正 电的A作用下,部分自由电子被吸引运动到左端, 右端由于缺少电子而出现正电荷,但电荷总量仍 为零.所以A错B对; • 根据电荷守恒定律,只要B与其它物体没有电荷交 换,电量总保持零不变,所以无论在何处将B分开, 左右两部分的电荷量总是相等的.因此C错; • 当A向B靠近时,B左右两部分的异种电荷总是同 步增加,但变化还是连续的,只能是基本电荷的整 a 数倍.所以D错; B A 当A与B接触时,A上部分电荷 a` 转移到B上,但A、B系统电荷 总量保持不变,所以E正确.
问题： 问题：
1。电荷的相互增强、减弱和中和 。电荷的相互增强、 现象，是否是电荷消失? 现象，是否是电荷消失 2。物体显中性，是否是物体中没 。物体显中性， 有电荷? 有电荷 3。各种起电过程是否是创造了电荷? 。各种起电过程是否是创造了电荷
二。电荷守恒定律： 电荷守恒定律： 1。起电的本质 。 无论是哪种起电方式,其本质 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 都是将正、负电荷分开 使电荷发 生转移，实质是电子的转移， 生转移，实质是电子的转移，并 不是创造电荷. 不是创造电荷
课堂练习 5、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互 三个塑料小球， 吸引的，如果A带正电， 吸引的，如果A带正电，则 （ ） C A． B、C球均带负电 球带负电， B． B球带负电，C球带正电 球中必有一个带负电， 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
电荷名字的由来： 电荷名字的由来： 公元前600年左右，希腊人发现了摩 年左右， 公元前 年左右 擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。 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 世纪， 世纪 电荷的概念 美国科学家富 兰克林提出了正负 电荷的概念。 电荷的概念。
一。电荷
• 1.两种电荷 两种电荷 • 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电; 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. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 • 2 .两种电荷间的相互作用 两种电荷间的相互作用 • 同种电荷相互排斥， 同种电荷相互排斥， • 异种电荷相互吸引
金属导电机理？ 金属导电机理？
金属导电机理： 金属导电机理： 金属内有自由 移动的电子 自由电子 每个正离子 都在自己的平 衡位置附近振 动而不移动。 动而不移动。
Ⅱ、静电感应
Ⅱ、静电感应
一个带电体靠近导体时， 一个带电体靠近导体时，导体近端带上 异性电，远端带上（等量）同性电。 异性电，远端带上（等量）同性电。
• 2.电荷守恒定律 电荷守恒定律 • 表述一： 表述一： • 电荷既不能创造 也不能消灭 电荷既不能创造,也不能消灭, 不能创造 它只能从一个物体转移 转移到另一个物 它只能从一个物体转移到另一个物 或从物体的一部分转移 体,或从物体的一部分转移到另一部 或从物体的一部分转移到另一部 在转移的过程中， 分,在转移的过程中，系统的电荷总 在转移的过程中 数保持不变. 数保持不变 • 表述二： 表述二： 与外界没有电荷交换的系 • 一个与外界没有电荷交换 一个与外界没有电荷交换的系 电荷的代数和总是保持不变。 统，电荷的代数和总是保持不变。
课堂练习 摩擦起电 感应起电 接触带电 电荷守恒定律 使一个物体带电的方式有三种， 1、使一个物体带电的方式有三种，它们是 、 和 ， 在这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭， 在这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是 从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另 从一个物体转移到另一个物体， 定律。 一部分，而且电荷的总量不变， 一部分，而且电荷的总量不变，这个结论也被称之为 定律。 2、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 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 的质子数 （ C） A．增加 B．减少 C．不变 D．先增加后减少 在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位， 3、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量 1.6×10－19 C × －1.6× × 一个电子的电量为______ 10－19 C 为____________ ；一个电子的电量为______ ______ ，一个质 1.6×10－19 C × 子的电量为____________ 任何带电粒子， 子的电量为____________ ；任何带电粒子，所带电量或者等 于电子或质子的电量，或者是它们电量的______ ______． 于电子或质子的电量，或者是它们电量的整数倍 ．最早测出 ______ 元电荷的数值的是美国物理学家密立根 ，这位科学家还测出 了电子电量和质量的比值， 了电子电量和质量的比值，叫做电子的 比荷 。 把两个完全相同的金属球A 接触一下，再分开一段距离， 4、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， 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 一个带电， C．带有不等量异种电荷 D．一个带电，另一个不带电
◆电荷的分配原则 接触后 +Q 再分开 接触后 Q 3Q 再分开 Q Q
1 Q 2 1 Q 2
• 3.电荷的分配原则 电荷的分配原则
• 两个带有异种电荷的导体，接触后 两个带有异种电荷的导体， 异种电荷的导体 发生正负电荷的中和 中和， 先发生正负电荷的中和，然后剩下的电 荷量再进行电荷的重新分配； 荷量再进行电荷的重新分配；两个带有 异种电荷的导体接触，电荷也会重新分 异种电荷的导体接触， 若不受外界影响，两个完全相同 配，若不受外界影响，两个完全相同
• 例题 如图所示,A、B是被绝缘支架分别架 例题:如图所示 、 是被绝缘支架分别架 如图所示 起的金属球,并相隔一定距离 其中A带正 起的金属球 并相隔一定距离,其中 带正 并相隔一定距离 其中 不带电,则以下说法中正确的是 电,B不带电 则以下说法中正确的是 不带电 则以下说法中正确的是:
A.导体 带负电 导体B带负电 导体 带负电; B.导体 左端出现负电荷 右端出现 导体B左端出现负电荷 导体 左端出现负电荷,右端出现 正电荷,并且电荷量大小相等 并且电荷量大小相等; 正电荷 并且电荷量大小相等 C.若A不动 将B沿图中 分开 则两 不动,将 沿图中 分开,则两 沿图中aa`分开 若 不动 边的电荷量大小可能不等,与如何分 边的电荷量大小可能不等 与如何分 有关; 有关 D.若A向B逐渐靠近 在B左端和右端 逐渐靠近,在 左端和右端 若 向 逐渐靠近 的电荷量大小始终相等并且连续变 化; E.若A、B接触一下 、B金属体所 接触一下,A、 金属体所 若 、 接触一下 带总电荷量保持不变. 带总电荷量保持不变
◆原子的构成： 原子的构成： （正电） 质子 正电） 原子核 原子 中子 不带电） 核外电子 （不带电） ◆原子核为什么稳定？ 原子核为什么稳定？
质子和中子之间有强相互作用
核力
◆核外电子呢？ 核外电子呢？
离原子核较远的电子容易受到外界的 作用而脱离原子
原因) Ⅰ、摩擦起电(原因 摩擦起电 原因
电子的转移。 电子的转移。原来电中性的物体 得到电子则带上负电， 得到电子则带上负电，失去电子的带 上正电。 上正电。
A A
B B
先分开AB再拿走带电体，AB分别 分开 再拿走带电体， 分别 带上等量异性电荷。 带上等量异性电荷。
Ⅲ、接触带电
接触后 +Q 再分开
1 Q 2
1 Q 2
3.三种带电方式 三种带电方式 (1)摩擦起电： 摩擦起电： 摩擦起电 正负电荷的分开和转移 (2)接触起电： 接触起电： 接触起电 电荷从一个物体转移到另一个 物体 (3)感应起电： 感应起电： 感应起电 电荷从物体的一部分转移到另一 部分
的带电导体,接触后再分开 二者将 的带电导体 接触后再分开,二者将原 接触后再分开 二者将原 来所带电量的总和平均分配. 来所带电量的总和平均分配 注意：处理感应问题时，利用电中性 注意：处理感应问题时， 物体中正负电荷代数和为零。 物体中正负电荷代数和为零。
电荷量：电荷的多少。单位 库仑 电荷量：电荷的多少。单位:库仑 C 最小电荷量： 最小电荷量： 电子所带的电荷量 元电荷：最小电荷量， 元电荷：最小电荷量，用e表示 表示 e=1.60x10-19C 所有带电体的电荷量或者等于 e，或者是 的整数倍。故电荷 的整数倍。 ，或者是e的整数倍 量不能连续变化