高二物理选修3-1电荷及其守恒定律新
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原子 中子 （不带电） 核外电子 （中性） 原子核为什么稳定？
质子和中子之间有强相互作用
质子 （正电）
原子核
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
1、摩擦起电
微观解释：
演示
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
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。
新课标高中物理选修3－1
第一章 静电场
1.1 电荷及其守恒定律
一、电荷
1 电荷概念：电荷是物质的一种性质
2 自然界中有两种电荷（富兰克林命名）
（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
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
原子的构成
4、图中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属 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： （1）A、B接触后分开，再移去C， 正电 负电 则A________，B______； （2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开， 不带电 不带电 则A_______，B_______．
针对练习
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： 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． B、C、D．
19
C
30
1.76 10 C / kg
11
kg
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． 比较电荷带电量的多少，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“＋”、“－”号不 表示电荷量的大小，只代表电荷的性质 （种类）．
3、接触带电（补充） 接触后
1 2
1 2
+Q +Q
Q
Q
再分开
接触后
Q
3Q
再分开
Q
Q
微观解释：
电荷从一个物体转移到另一个物体
接触带电电荷分配原则
两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新 分配，若不受外界影响，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 两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正 负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进行电荷 的重新分配；如果两带电体完全相同，则剩下 的电荷平均分配 • 先中和再分配，若带电体相同，则平均分配 • 分配公式 ：
√
b
2.最小的电荷量 元电荷.
3. 元电荷电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量e 1.60 10
所有带电体的电荷量 或者等于e，或者是e的整数倍.
19
C.
4、电子和质子的电荷量均为e，
5、比荷：带电体的电荷量与其质量的比值， 叫做比荷（q / m)
电子的比荷为： e me 1.60 10 0.91 10
知识扩展：验电器与静电计
静电计(指针式验电器)
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，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。
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。 定量测量两导体间的电压。
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.
√ √ √
3、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不 + A + B 带电,则以下说法中正确 + + 的是:
√
√
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.
补充:
近代物理知识:
在一定条件下,一个高能光子可以产生一个 正电子和一个负电子.-------产生电荷 一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。 ------电荷湮没 注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。
电荷守恒定律 表述二：
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、元电荷
1、电荷量：电荷的多少，简称电量。 符号Q或q 单位:库仑 C
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 C
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 （ ） 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
实验
感应起电
—
+
实验 感应起电
—
+
2、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，叫做感应起电．
（3）静电感应微观解释：把带正电的球移近金 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．
二、电荷守恒定律：
1、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.
2、电荷守恒定律 （物理学的基本定律之一 ） 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.
5、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 __________ ．若手的接触点 负电荷 改在A端，情况又如何___________ 。 负电荷
Q +
A
B
6、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 （ ） 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
质子和中子之间有强相互作用
质子 （正电）
原子核
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
1、摩擦起电
微观解释：
演示
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
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。
新课标高中物理选修3－1
第一章 静电场
1.1 电荷及其守恒定律
一、电荷
1 电荷概念：电荷是物质的一种性质
2 自然界中有两种电荷（富兰克林命名）
（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
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
原子的构成
4、图中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属 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： （1）A、B接触后分开，再移去C， 正电 负电 则A________，B______； （2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开， 不带电 不带电 则A_______，B_______．
针对练习
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： 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． B、C、D．
19
C
30
1.76 10 C / kg
11
kg
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． 比较电荷带电量的多少，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“＋”、“－”号不 表示电荷量的大小，只代表电荷的性质 （种类）．
3、接触带电（补充） 接触后
1 2
1 2
+Q +Q
Q
Q
再分开
接触后
Q
3Q
再分开
Q
Q
微观解释：
电荷从一个物体转移到另一个物体
接触带电电荷分配原则
两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新 分配，若不受外界影响，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 两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正 负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进行电荷 的重新分配；如果两带电体完全相同，则剩下 的电荷平均分配 • 先中和再分配，若带电体相同，则平均分配 • 分配公式 ：
√
b
2.最小的电荷量 元电荷.
3. 元电荷电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量e 1.60 10
所有带电体的电荷量 或者等于e，或者是e的整数倍.
19
C.
4、电子和质子的电荷量均为e，
5、比荷：带电体的电荷量与其质量的比值， 叫做比荷（q / m)
电子的比荷为： e me 1.60 10 0.91 10
知识扩展：验电器与静电计
静电计(指针式验电器)
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，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。
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。 定量测量两导体间的电压。
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.
√ √ √
3、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不 + A + B 带电,则以下说法中正确 + + 的是:
√
√
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.
补充:
近代物理知识:
在一定条件下,一个高能光子可以产生一个 正电子和一个负电子.-------产生电荷 一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。 ------电荷湮没 注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。
电荷守恒定律 表述二：
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、元电荷
1、电荷量：电荷的多少，简称电量。 符号Q或q 单位:库仑 C
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 C
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 （ ） 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
实验
感应起电
—
+
实验 感应起电
—
+
2、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，叫做感应起电．
（3）静电感应微观解释：把带正电的球移近金 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．
二、电荷守恒定律：
1、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.
2、电荷守恒定律 （物理学的基本定律之一 ） 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.
5、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 __________ ．若手的接触点 负电荷 改在A端，情况又如何___________ 。 负电荷
Q +
A
B
6、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 （ ） 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