1.1电荷及其守恒定律
1.1电荷及其守恒定律
回顾：
1.三种起电方法
摩擦起电、感应起电、接触起电
２.起电的本质
无论是哪种起电方式,其本质 都是将正、负电荷分开,使电荷 发生转移，并不是创造电荷.
二、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.
规律：近端感应异种电荷，
远端感应等量同种电荷
验电器感应起电的解释
电荷在验电 器的不同部分间 转移，使金属小 球和箔片都带上 了等量异号电荷， 使箔片张开 。
闪电是如何形成的？
富兰克 林统一 天电、 地电
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。
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 a B．a带负电，b带正电 c C．a、b均带正电 D．a、b均带负电 b E．a、b均不带电
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#43; + +
+ +
+ +
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.
1.1 电荷及其守恒定律
三、感应起电（electrostatic induction）
演示实验7：取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接 触。起初它们不带电，帖在下部的金属箔是闭合的。
（1）把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔有什么变化？
（2）这时把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？ （3）再让A和B接触，又会看到什么现象？ 利用金属结构的模型，解释看到的现象。 现象： （1）张开 （2）仍然张开 （3）闭合
五、元电荷——电荷量的最小单位
迄今为止，科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的 电荷量。质子、正电子所带的电荷量与之相等，但符号相反。 任何带电物体所带电荷量是最小电荷量的整数倍。我们称这 个最小电荷量为元电荷（elementary charge），用e表示。
密立根利用油滴实验测量出电子的电
荷量，获得1932年的诺贝尔物理学奖。在 计算中，我们可以取
人教版 选修 3-1-1《静电场》
1、电荷及其守恒定律
“顿牟掇芥，磁石引针。”
——王充《论衡》
ห้องสมุดไป่ตู้
这是一个我们认为随处可见的现象， 但从人类偶尔注意到它，到慎重地记录 下来，然后到有意识地寻找并归纳同类 现象，再到试图去解释，去合理有效地
利用……经历了两千多年。
electricity 的来历 泰勒斯 Thales （前624年－前546） 公元前600年左右 发现摩擦过的琥珀 吸引轻小物体的现象 16世纪，英王 御医吉尔伯特根据 琥珀的希腊文创造 了英文中的“电” 这个单词。
一、 摩擦起电现象
演示实验1：用塑料梳子，在头发上摩擦几下，离开头发，再逐 渐靠近头发，发现头发被吸引起来。（生活经验） 演示实验2：用气球摩擦头发，然后把气球置于墙上，发现气球 吸到墙上。（生活经验）
1.1电荷及其守恒定律
知识回顾:用丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦的橡胶棒带负电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，根据电荷的这种特点制成了验电器。
当有带电的导体接触验电器小球时，验电器内部的金属箔有一定的张角。
验电器为什么梳子能把小纸屑吸引起来呢？为什么她的头发会立起来呢？油罐车的尾部有一条铁链第一章静电场1.1 电荷及其守恒定律1. 知识与能力√ 知道自然界存在两种电荷，正电荷和负电荷，知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，并能由此解释生活中的一些物理现象。
√ 理解元电荷的概念，并知道电荷量只能是一系列不连续的整数值。
√ 记住元电荷的值和电子质量，会计算电子的比荷。
过程与方法√ 通过实践摩擦起电的过程了解使物体带电的方法和从微观角度解释带电的本质。
√ 通过静电感应实验学会分析电荷的变化情况。
3.情感态度与价值观√ 理解并掌握电荷守恒定律，并会用电荷守恒定律解释近代微观原子领域的一些实验现象。
教学重点：教学难点：摩擦起电现象的分析感应起电现象的分析电荷守恒定律原子结构内容解析二、电荷守恒定律三、元电荷原子核核外电子（带负电）质子（带正电）中子（不带电）原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界不显电性。
1、原子结构一、电荷子和中子被核力紧密地束缚在一起。
核力来源于强相互作用，所以原子核的结构一般是很稳定的。
核外电子靠质子的吸引力维系在原子核附近。
多少和运动状况也不相同。
质子、中子数目不同电子运动轨道不同核外电子绕原子核高速运动2、摩擦起电容易受到外界的作用而脱离原子。
当两个物体摩擦时，一些束缚的不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体带正电。
这就是摩擦起电。
摩擦起电并不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，并使电子从一个物体转移到另一个物体。
用丝绸摩擦的玻璃棒带正电▲用毛皮摩擦的橡胶棒带负电常见的摩擦起电现象：3、自由电子子核的束缚在金属中自由活动，这种电子叫自由电子。
1-1电荷及其守恒定律
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。
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，
士顿。他的父亲原是英国漆匠，当时以制造蜡烛和肥皂为 业，生有十个孩子，富兰克林排行第八。富兰克林八岁入 学读书，虽然学习成绩优异，但由于他家中孩子太多，父 亲的收入无法负担他读书的费用。所以，他到十岁时就离 开了学校，回家帮父亲做蜡烛。富兰克林一生只在学校读 了这两年书。十二岁时，他到哥哥詹姆士经营的小印刷所 当学徒，自此他当了近十年的印刷工人，但他的学习从未 间断过，他从伙食费中省下钱来买书。同时，利用工作之 便，他结识了几家书店的学徒，将书店的书在晚间偷偷地 借来，通宵达旦地阅读，第二天清晨便归还。他阅读的范 围很广，从自然科学、技术方面的通俗读物到著名科学家 的论文以及名作家的作品。
• 捕捉雷电 1746年，一位英国学者在波士顿利用玻璃管和
莱顿瓶表演了电学实验。富兰克林怀着极大的兴 趣观看了他的表演，并被电学这一刚刚兴起的科 学强烈地吸引住了。随后富兰克林开始了电学的 研究。富兰克林在家里做了大量实验，研究了两 种电荷的性能，说明了电的来源和在物质中存在 的现象。在十八世纪以前，人们还不能正确地认 识雷电到底是什么。当时人们普遍相信雷电是上 帝发怒的说法。一些不信上帝的有识之士曾试图 解释雷电的起因，但都未获成功，学术界比较流 行的是认为雷电是“气体爆炸”的观点。
高中物理选修3-1笔记 电场
第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、电荷1.物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电或有了电荷。
2.两种电荷（自然界只存在两种电荷）1）正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷（丝玻正）2）负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷（毛橡负）3.自由电子和离子金属中原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子，失去这种电子的原子便成为带正电的离子。
（失正得负）4.作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引二、物体带电的三种方式（本质都是自由电子的转移）1.摩擦起电当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来是电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物质则带正电。
2.静电感应当导体靠近带电体时，导体中的自由电子就会受到带电体对它的排斥或者吸引，使导体两端出现异种电荷，近端与带电体异号，远端与带电体同号，这种方式称为感应起电，这种现象称为静电感应。
验电器的原理：两片金箔带同种电荷，彼此相斥而张开3.接触起电不带电的物体与带电体接触，能使不带电的物体带上电荷，这种方式成为接触起电。
分配规律：A带-Q，B带+5Q，AB接触再分开，电荷相加在平分A=B=+2Q三、电荷守恒定律1.内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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。
在转移的过程中，电荷的总量保持不变。
在一定情况下，带电粒子可以产生和湮灭。
一个高能光子在一定条件下可以产生一对正、负电子；一对正、负电子可以同时湮灭转化为光子。
现代表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
四、元电荷1.电荷量：电荷量又叫电量，它表示了电荷的多少，其单位是“库仑”，简称“库”，用符号C表示2.元电荷：最小电荷量（即科学实验发现的最小电荷量，最早由美国物理学家密里根测定），用e表示。
电荷量不能连续变化1）e=1.6×10-19C2）质子：所带电荷量与元电荷相同，符号与电子相反。
课件11：1.1 电荷及其守恒定律
没有正负。电子和质子是实实在在的粒子，不是元电荷，虽然其 电荷量为一个元电荷。
电荷量是不能连续变化的，所有带电体所带电荷量只能是元电 荷的整数倍
（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测 定的？
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.
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、电子的比荷：e me
1.60 1019 C 0.911030 k g
1.76
1011
C
/
k
g
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。
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，
元电荷的值 e 1.601019 C 美国科学家密立根
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
电子的比荷为：e me
1.601019 C 0.911030 kg
1.761011C / kg
4、验电器和静电计
静电计(指针式验电器)
验电器
验电器与静电计在作用上的不同
高中物理必修二第九章—1.1电荷、电荷守恒定律
③所有带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
3、比荷：微观粒子所带的电量值与其质量的比值叫 做微观粒子的荷质比，简称比荷。
比荷的特点：比荷是描述微观粒子的基本物理量，相 当于宏观物体的密度。同种粒子，比荷相同且不变； 不同种类的粒子，比荷一般不同。
电子的比荷：e/m=1.76×1011C/kg。 质子的比荷：e/m=9.59×107C/kg。 科学家是通过测量微观粒子的比荷来识别粒子的。
⑶A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，
则A_带___负__电__， B_带__负__电__；
例题6、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
粒子 π＋ π－
u
d
u/
d/
电荷量 ＋e －e ＋2e/3 －e/3 －2e/3 ＋e/3
A、π+由u和d/组成， B、π+由d和u/组成， C、π－由u和d/组成， D、π－由d和u/组成
例题9. 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验 电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷
的分布情况，正确的是：( B )
特点：⑴摩擦起电的实质是电子的转移。
⑵相互摩擦的两个物体一定会带上等量的异种电荷。
2、感应起电：
视频：感应起电 ⑴静电感应：把一个带电的物体靠近一个不带电的绝
缘导体时，导体两端将带上等量异种电荷的现象， 叫做静电感应．
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【物理】1.1 电荷及其守恒定律
电子的电荷量与质量的比值叫做比荷
e 1.60 10 C 11 电子的比荷为： 1 . 76 10 C / kg 30 me 0.9110 kg
19
小 结
1、电荷及性质
(1)正电荷 (2)负电荷 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
2、使物体带电的方式（电子的转移）
它是自然界重要的基本规律之一。
（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
电荷量：电荷的多少. 单位:库仑 C （2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？ 一个电子所带电量为元电荷. 用 e 表示
所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍. （3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物 理学家测定的？ 元电荷的值 e 1.60 1019 C 美国科学家密立根
人教版选修3-1
第一章 静电场
第一节 电荷及其守恒定理
1.1电荷及其守恒定律
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。
我国学者王充《论衡》中写下“顿牟掇 芥”指的用玳瑁的壳吸引轻小物体。
电荷名字的由来：
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。
不同的原子，原子核对核外电子的束 缚能力不同。不同的物体相互摩擦时，有 的物体容易失去电子，有的物体不容易失 去电子。
使物体带电的方法：
1. 摩擦起电
实质： 电子从一个物 体转移到另一个物 体上，得到电子带 负电，失去电子带 正电。
摩擦时电子就从一个物体转移到另一个物体上。
得到电子：带负电 例如：丝绸与玻璃棒摩擦 玻璃棒 丝绸 橡胶棒 毛皮 失去电子 得到电子 得到电子 失去电子 带正电 带负电 带负电 带正电 失去电子：带正电
1_1电荷及其守恒定律
1.1电荷及其守恒定律【学习目标】1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道静电感应现象，物体带电现象的本质．3．知道什么是元电荷．4．掌握库仑定律并会用库仑定律的公式实行相关的计算．【课前预习】1．自然界中只存有两种电荷：______电荷和________电荷．电荷间的作用规律是：同种电荷相互______，异种电荷相互________．2．用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带____________电荷，毛皮带__________电荷．用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带______电荷，丝绸带______电荷．3．原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为________．金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做________________．失去这种电子的原子便成为带____电的离子．离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中．所以金属导电时只有________在移动．4．把带电体移近不带电的导体，能够使导体靠近带电体的一端带________，远离的一端带________这种现象叫静电感应．利用静电感应使物体带电叫________起电．常见的起电方式还有________和________等．5．电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体______到另一物体，或者从物体的一局部____________到另一局部．6．物体所带电荷的多少叫________________．在国际单位制中，它的单位是________，用________表示．7．最小的电荷量叫________，用e表示，e＝________.所有带电体的电荷量都等于e 的____________．电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的________．【学习过程】一、电荷1．摩擦起电的原因：2．静电感应的原因：3．起电原因二、电荷守恒定律．1．“电荷的中和”的理解2．电荷的分配例题：两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球相互接触后再分开，则两个小球的带电量分别为____________和_______________三、电荷量1．电荷量的正负号含义2．元电荷的理解3．比荷【课堂检测】1．关于元电荷的理解，以下说法准确的是： （ ）A ．元电荷就是电子B ．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C ．元电荷就是质子D ．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍2．元电荷的电量是________， 16 C 电量等于________元电荷．3．如下图，原来不带电的绝缘金属导体MN ，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球A 靠近导体的M 端，可能看到的现象是 （ ）A.只有M 端验电箔张开,且M 端带正电B.只有N 端验电箔张开,且N 端带负电C.两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D.两端的验电箔都不张开,且左端带正电,右端带负电4．有三个完全一样的球A 、B 、C ，A 球带电荷量为7Q ，B 球带电荷量为－Q ，C 球不带电，将A 、B 两球固定，然后让C 球先跟A 球接触，再跟B 球接触，则三个小球的带电量分别为____________和_______________和_____________【回顾小结】1．电荷起电方式 感应起电 带电本质2．电荷守恒定律内容 电荷的分配3．电荷量电荷量 元电荷 比荷【课后练习】 M N A。
1.1电荷及其守恒定律
二、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。
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
三、几个基本概念
电荷量
元电荷
比荷
课堂内外
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。
练 习
2、绝缘细线上端固定,下端挂一个轻质金属小球a; 在a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( B ) A.b将吸引a，吸住后不放开 B.b先吸引a,接触后又把a排斥开 C.a、b之间不发生相互作用 D.b立即把a排斥开
a
b
若a、b两小球完全 相同，开始时使b带 电为+q，则此时a、 b各带电多少？
一、电荷>>起电方式>>接触起电
概念
不带电的物体与带电体接触，能使不带 电的物体带上电，这种方式称为接触起电。
实质
电荷从一个物体转移到另一个物体
一、电荷>>起电方式>>接触起电
（接触带电时）两完全相同导体平分电
荷原理： +Q
接触后 再分开
1 Q 2
1 Q 2
Q
接触后
3Q
再分开
Q
Q
一、电荷>>起电方式用一根与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 C.a、b均带正电 D.a、b均带负电
a
1.1电荷及其守恒定律
公元前600年左右，希腊人泰勒斯发现摩 擦过的琥珀吸引轻小物体的现象
电荷的分类
正电荷 负电荷
区分：
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷 （+），用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷 是负电荷（-）。（如何记？）
特点：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
物体的构成
物质由原子构成，原子由质子、中子、 电子构成，其中质子带正电，中子不带 电，电子带负电
类型题
带电小球的相互接触 1、A球带电+q，B球带电-q，接触后带 电？ 2、A球带电+q，B球不带电，接触后？ 3、A球带电+q，B球带电-2q，接触后？ 4、A球带电+q，B球带电+q，接触后？
本节回顾
知识点： 1、电荷的种类及特点 2、使物体带电的方法和实质 3、元电荷及电荷守恒定律
高二物理必修3-1
第一章 静电场 第一节 电荷及其守恒定律
本书特点
难点：模型及知识比较抽象，电与磁看不见摸 不着，但的确是实实在在存在的 易点： 电场磁场贴近生活，生活中处处都可通过各种 现象了解到两者 高中物理课本之间衔接性不强，每本书都是独 立的篇章，如果高一学习基础不太牢，仍然能 学好高二物理 Fra bibliotek
摩擦起电 静电感应 接触带电 1.摩擦起电：当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往 往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得 到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。 2.静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或 排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离电体，使导体靠近带电 体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。 3.接触带电：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开， 使不带电的导体也带上了电荷的方法。
高中物理选修3-1第一章第一节电荷及其守恒定律
1.1电荷及其守恒定律电荷公元前600年左右，希腊的哲学家泰勒斯记录，在用猫毛摩擦琥珀以后，琥珀会具有吸引像羽毛一类的轻小物体的性质，假若摩擦时间够久，甚至会有火花出现。
1600年，英国女王伊丽莎白一世的皇家医生威廉·吉尔伯特，以严谨的治学态度对于电磁现象做了许多细致的研究，发现琥珀不是唯一会由于摩擦而具有吸引轻小物体的物质，并首次引入了电荷的概念，认为摩擦过的琥珀带上了电荷。
由于他在电学的众多贡献，威廉·吉尔伯特被后人尊称为“电学之父”。
1729年史蒂芬·戈瑞发现了电传导，电荷可以从一个物体传导至另外一个物体。
只是不同物质的物体传导电荷的能力不同，其中，金属的能力最为优良。
从此，科学家不再认为产生电荷的物体与所产生的电荷是不可分离的，而认为电荷是一种独立存在的物质。
•电荷的分类：后来随着人们研究的深入，人们发现带上电荷的物体会存在相互排斥与相互吸引的作用。
根据这种相互作用的规律，物理学把电荷分为两种，并规定：用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷为正电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷为负电荷。
•电荷间的相互作用关系：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电荷量•电荷量：由于电荷可以从一个物体传导至另外一个物体，我们把物体所带电荷的多少叫做电荷量。
•单位：在国际制单位中它的单位是库仑，简称库，用C表示。
正电荷的电荷量为正，负电荷的电荷量为负。
•元电荷：20世纪初科学家发现，原子也有进一步的结构，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在核外运动。
其中电子带负电，原子核由带正电的质子和不带电的中子构成。
科学实验最先发现单个电子所带电荷量的是最小的，随着近代物理学的发展，人们进一步发现单个质子，单个正电子所带的电荷量与单个电子所带电荷量相同，符号相反。
实验还指出所有带电体的电荷量都是这些最小电荷量的整数倍。
物理学中，一个质子所带的电荷，或一个电子所带的负电荷的量称为元电荷，或基本电荷。
教学设计14：1.1电荷及其守恒定律
1.1 电荷及其守恒定律[教学目标]知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念。
2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。
3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。
4．知道电荷守恒定律。
5．知道什么是元电荷。
过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷。
2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质[教学重点]电荷守恒定律[教学难点]分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
[教学过程]引入：同学们之前一直学习力学，伟大的物理学家牛顿，在经典力学方面做出了突出的成就，就像牛顿曾经谦虚的说过：“我认为自己就像在海边玩耍的小男孩，偶尔捡到一些光滑的卵石或漂亮的贝壳，以此为乐，而眼前是尚未发现的真理的大海。
”的确，牛顿并没有发现自然界值得人类知道的所有东西。
除了力学，物理还包括哪些分支呢？电学、磁学、光学、热学…..牛顿以后人类对电学进行了研究，发现了更为丰富多彩的规律，本节课我们就来学习选修3-1第一章《静电场》属于电学，本节课我们就来学习第一节《电荷及其守恒定律》一、电荷1.概念：物体有吸引轻小物体的性质，就说它带了电。
带电的物体叫带电体。
2.种类：正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷3.相互作用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
二、起电方法1、摩擦起电2、接触带电3、感应起电[实验演示]1、摩擦起电提问：物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？原子的构成原子原子核核外电子质子中子（正电）（不带电）（中性）（负电）（正电）离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子，摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体上。
1.1电荷及其守恒定律
4．一个带正电的验电器如图所示，当一个 金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电器 AC 中金属箔片的张角减小，则（ ） A．金属球A可能不带电 A B．金属球A一定带正电 B C．金属球A可能带负电 D．金属球A一定带负电
+ +
敢于挑战吗？
• 1．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验 电器时，发现它的金属箔片的张角减小， 由此可判断（ C ） • A．验电器所带电荷量部分被中和 • B．验电器所带电荷量部分跑掉了 • C．验电器一定带正电 • D．验电器一定带负电
• 注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。电荷量是不能连续变 化的物理量。最早由美国物理学家密立根值q/m，符号：C/㎏。
三、看你掌握了多少
例：如图所示，两个互相接触的导体A和B不带电， 现将带正电的导体C靠近A端放置，三者均有绝缘支 架。请 判断A、B带电情况如何？ 若先将A、B分开再移走C，则A 带负电，B 带正电； 若先将C移走再把A、B分开，则A不带电 ，B 不带电。
C + A B
图1.1-2
• 1、关于物体的带电荷量，以下说法中正确 的是（ BCD ） • A．物体所带的电荷量可以为任意实数 • B．物体所带的电荷量只能是某些特定值 • C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该 物体失去了1.0×1010个电子 • D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
2、如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球， 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种 方法中能使两球都带电的是 ( )AC A．先把两球分开，再移走棒 B．先移走棒，再把两球分开 C．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开 D．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电
- -- 甲 乙
1.1：电荷及其守恒定律
课题：§1.1电荷守恒学习目标：1.知道两种电荷以及它们的作用规律．2.掌握三种起电方式及其实质．3.知道电荷守恒定律及元电荷的概念.学教过程：一、电荷：1、电荷的种类：自然界只存在两种电荷，即 电荷和 电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是 电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是 电荷。
2、使物体带电的几种方式 （1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，带上等量导种的电荷。
摩擦起电的实质是：电荷的 （2）接触带电：不带电物体接触另一个带电物体，使电荷从带电体转移一部分到不带电的物体上。
两个完全相同的带电金属小球接触时电荷量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分，原带同种电荷的总电荷量平分。
①若初始状态两个小球中仅有一个带电（设01≠q ，02=q ），则两球接触后，电荷总量平分，电性不变，即2121q q q ='=' ②若初始状态两个小球带同种电荷（设为1q ，2q ），则两球接触后，电荷总量平分，电性不变，即22121q q q q +='=' ③若初始状态两个小球带异种电荷（设为1q ，2q -），则两球接触后，异种电荷先中和，剩余净电荷再平分，即22121q q q q -='='所谓的“净电荷”就是中和后剩余的正电荷或负电荷练习1、如图所示，半径相同的两个金属小球，A 、B 带相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F ．今让第三个半径相同的不带电的金属小球C 先后与A 、B 两球接触后移开．这时A 、B 、C 三球所带的电量分别是多少？（3）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相异的电荷，而另一端带上与带电体电荷相同的电荷。
① 感应起电的原理：当带一个带电物体接近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。
人教版高中物理选修3-1《1.1电荷及其守恒定律》
11
接触时，电荷分配原则 两个带有异种电荷的导荷的重
新分配； 如果两带电体完全相同，则剩下的
电荷平均分配
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验电器
静电计
13
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。 是否只有当带电体与导体棒的上端 直接
20
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
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课堂训练
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 ：
演 示：
微观解释： 电子从一个物体转移到另一个物体上。 电中性的物体得到电子：带负电 电中性的物体失去电子：带正电
5
金属的特点： 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。
6
使物体带电的方法：
2、感应起电
—
+
7
使物体带 电的方 法：
2、感应起电
2
原子的构成
质子 （带正电）
中子 （不带电）
原子核
(带正电)
核外电子 (带负电)
原子 （中性）
3
原子核为什么稳定？
质子、中子之间有强相互作用
核力
核外电子
由于质子对电子的吸引力作用，电子 被维系在原子核附近。
1.1电荷及其守恒定律
1 电荷及其守恒定律一、电荷1.两种电荷。
(1)电荷的分类：①正电荷：和用丝绸摩擦过的_________所带的电荷性质一样的电荷。
②负电荷：和用毛皮摩擦过的_________所带的电荷性质一样的电荷。
(2)电荷的性质：同号电荷相互________,异号电荷相互________;且带电体有_________________的性质。
2.摩擦起电：两个物体相互摩擦时,______从一个物体转移到另一个物体,原来呈电中性的物体由于_______电子而带负电,_______电子的物体则带正电。
3.感应起电：(1)自由电子：金属中离原子核________的能脱离原子核的束缚而在金属中___________的电子。
(2)静电感应：当一个带电体靠近导体时,由于______________________,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带________电荷,远离带电体的一端带________电荷的现象。
(3)感应起电：利用___________使金属导体带电的过程。
【自我思悟】1.用丝绸摩擦玻璃棒,是不是只有玻璃棒上带电?2.发生感应起电现象的条件是什么?二、电荷守恒定律和元电荷1.电荷守恒定律：(1)内容：电荷既不会_________,也不会_________,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_____________。
(2)电荷守恒定律现在的表述：一个与外界没有_____________的系统,电荷的代数和_____________。
2.元电荷：(1)电荷量：电荷的_________。
在国际单位制中,它的单位是_________,符号_______。
(2)元电荷：最小的电荷量,即_________或_________所带的电荷量,用e表示,e=_________________。
最早由美国物理学家__________测得。
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高二物理人教选修3-1第一章导学案 编撰人： 审定人： 姓名： 学号： 组名：
1.1电荷及其守恒定律 预习案
【预习目标】
1.知道两种电荷及其相互作用；
2.知道物体带电的三种方式；
3.知道电荷守恒定律；
4.知道电荷量、元电荷、比荷的概念。
【自主学习】
1.自然界中有两种电荷，即 和 ；同种电荷相互 ，异种电荷相互 。
2.物体的带电方式有三种：
（1）摩擦起电：指 从一个物体 到另一个物体上，失去电子的物体带 电，得到电子的物体带 电。
（2）把带电体移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做感应起电；在这个过程中，导体中的 从导体的一部分 另一部分；导体上靠近带电体的一端带的电荷与带电体的电性 ，远端带的电荷于此带电体的电性 。
（3）当带电体接触不带电的导体时，带电体上的一部分电荷转移到导体上，使导体也带电。
把这个过程称为接触带电。
完全相同的两个带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电量平均分配在两球上．
3.电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能 ，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，电荷的总量 ．
4.元电荷：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e =1.60×10-19
C.实验指出，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e ，或者是电荷量e 的整数倍．因此，电荷量e 称为元电荷．电荷量e 的数值最早由美国科学家 用实验测得的．
5.比荷：带电粒子的电荷量与其质量的比值m q
．电子的比荷为
kg C m e e
/1076.111⨯= 【预习自测】
1.毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带什么电荷，为什么？（ ） A.毛皮带正电，因为毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上； B.毛皮带负电，因为毛皮上的一些负电荷转移到了橡胶棒上；
C.毛皮带正电，因为橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上；
D.毛皮带负电，因为橡胶棒上的一些负电荷转移到了毛皮上。
2.如图所示，两个互相接触的导体A 和B 不带电，现将带正电的导体C 靠近A 端放置，三者均有绝缘支架。
请判断A 、B 带电情况如何？
若先将A 、B 分开再移走C ，则A ，B ； 若先将C 移走再把A 、B 分开，则A ，B 。
3.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的（ ）
A. C 19
-10.42⨯ B. C 19
-10.46⨯- C. C 18
-10.61⨯- D. C 17
-10.84⨯ 【我的疑惑】
探究案
【学习目标】
1.理解物体带电的三种方式及其实质；【重点 难点】
2.理解电荷守恒定律；【重点】
3.知道电荷量、元电荷、比荷的概念。
一、探究：物体带电的三种方式及其实质 探究1（摩擦起电）
（1）物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？ （2）摩擦过的物体一定会带电吗？ 探究2（感应起电）
实验：取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A 、B ，使它们彼此接触。
(如图) （1）把带正电荷的球C 移近彼此接触的异体A ，B ，可以看到A ，B 上的金属箔有什么变化？说明什么？
（2）如果先把C 移走，A 和B 上的金属箔有什么变化？说明什么？
（3）如果先把A 和B 分开，然后移开C ，可以看到A 和B 有什么变化？说明什么？ （4）如果再让A 和B 接触，A 和B 上的金属箔有什么变化？说明什么？
静电感应：
C A B
+
齐贤集成求索创新百川东到海,何时复西归？少壮不努力,老大徒伤悲。
探究3（接触带电）
当带电体接触不带电的导体时，带电体上的一部分电荷转移到导体上，使导体也带电。
把这个过程称为接触带电。
完全相同的两个带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电量平均分配在两球上．
例：有三个相同的金属小球A、B、C，其中小球A带有q的正电荷，小球B、C不带电．现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别是多少？
二、电荷守恒定律
1.静电感应的实质是什么？是不是创造了电荷？
2.联系摩擦起电的实质，思考使物体带电的实质是什么？总的电荷量满足什么样的规律？
电荷守恒定律：
阅读教材第4页有关内容，了解电荷守恒定律的另一表述：
三、元电荷阅读教材第四页，思考问题：
（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？
（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
【巩固练习】
1.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,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
2.验电器是用来检测物体是否带电、带电多少、带电种类的仪器。
小明将一物体a与验电器的金属球接触后，发现两片金属箔张开，那么物体a是否带电？如果只将物体a靠近金属球，金属箔是否张开？为什么？
训练案
1.毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带什么电荷，为什么？（）
A.毛皮带正电，因为毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上
B.毛皮带负电，因为毛皮上的一些负电荷转移到了橡胶棒上
C.毛皮带正电，因为橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上
D.毛皮带负电，因为橡胶棒上的一些负电荷转移到了毛皮上
2.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（）
A.验电器所带电荷量部分被中和
B.验电器所带电荷量部分跑掉了
C.验电器一定带正电
D.验电器一定带负电
3.关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是（）
A.一个物体所带的电量总是守恒的
B.在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的
C.在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律
D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换
4.关于元电荷的下列说法中正确的是（）
A.元电荷是指电子和质子本身
B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C.元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 C
D.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
5.摩擦后的塑料尺能吸起桌面上的小纸片，并且小纸片会很快地被“弹开”，这是为什么？
6.干燥的天气一个人拖了鞋在地毯上走，聚集了- 48 μC的净电荷。
此人身上有多少个净剩余电子？他的质量增加了多少？（电子质量m=9.1×10-31kg）。