1-1電荷及其守恒定律

1、富蘭克 林 第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) 一、電荷一、電荷 富蘭克林富蘭克林 同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。 + _ （1）正電荷：）正電荷： 絲綢絲綢 摩擦摩擦 玻璃棒帶玻璃棒帶正正電荷電荷 （2）負(fù)電荷：）負(fù)電荷： 毛皮毛皮 摩擦摩擦 橡膠棒帶橡膠棒帶負(fù)負(fù)電荷電荷 原子原子 原子核原子核 核外電子核外電子 質(zhì)子質(zhì)子 中子中子 （正電正電） （不帶電（不帶電） 離原子核較遠(yuǎn)的電子容易受到外界的作用離原子核較遠(yuǎn)的電子容易受到外界的作用 而脫離原子而脫離原子 物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？摩擦起電的原因物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？摩擦起電的原因 是什么？是什么？ （中性）

2、（中性） （負(fù)電負(fù)電） （正電正電） + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + (1)摩擦起電摩擦起電 二、二、3種起電方式種起電方式 二、二、3種起電方式種起電方式 （1 1）摩擦起電）摩擦起電 實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)： 電子從一個(gè)物體電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，到另一個(gè)物體上， 得得到電子帶到電子帶負(fù)電，失負(fù)電，失去電子帶去電子帶正電正電 (電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移) 金屬導(dǎo)電原理：金屬導(dǎo)電原理： 金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子 自由電子自由電子

3、 正離子在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)。正離子在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)。 靜電感應(yīng)靜電感應(yīng) 近異遠(yuǎn)同 （2 2）感應(yīng)起電感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電。：利用靜電感應(yīng)使物體帶電。 規(guī)律：規(guī)律：近端近端感應(yīng)感應(yīng)異種異種電荷電荷， 遠(yuǎn)端遠(yuǎn)端感應(yīng)感應(yīng)同種同種電荷。電荷。 靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)：電荷移近不帶電導(dǎo)體，使導(dǎo)體帶電：電荷移近不帶電導(dǎo)體，使導(dǎo)體帶電 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：( (電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移) ) 接觸后接觸后 再分開再分開- +Q+Q+Q (3)(3)、接觸起電、接觸起電 接觸后接觸后 再分開再分開 + +Q Q-3Q-3Q-q-q-q-q 實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：電荷電荷從一個(gè)物體從

4、一個(gè)物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體到另一個(gè)物體 2 1 2 1 ( (電荷轉(zhuǎn)移電荷轉(zhuǎn)移) ) 三、電荷三、電荷中和中和現(xiàn)象和現(xiàn)象和均分原理均分原理 1、物體顯中性，是否物體中沒有電荷、物體顯中性，是否物體中沒有電荷? 2、電荷增強(qiáng)、減弱、和中和是否電荷、電荷增強(qiáng)、減弱、和中和是否電荷 消失？消失？ 3。各種起電過程是否是創(chuàng)造了電荷。各種起電過程是否是創(chuàng)造了電荷? 無論是哪種起電方式無論是哪種起電方式, ,其本其本 質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開, ,使使電子電子 發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷。 電荷量電荷量：帶電荷的多少，簡(jiǎn)稱：帶電荷的多少，簡(jiǎn)稱電量電量。 單位單位

5、:庫(kù)侖庫(kù)侖 C 比較電荷帶電的多少比較電荷帶電的多少,要比較的是其電荷量的絕對(duì)值要比較的是其電荷量的絕對(duì)值 電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小,只代表電荷的性質(zhì)只代表電荷的性質(zhì) 所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍整數(shù)倍 五、電量和元電荷五、電量和元電荷 Ce 19 106 . 1 最小電荷量：最小電荷量： Ce 19 106 . 1 (元電荷元電荷) 正正電子 負(fù)負(fù)電子 Ce 19 106 . 1 一個(gè)質(zhì)子質(zhì)子CH 191 1 106 . 1 電子的比荷電子的比荷 e m e kgme 31 101 . 9 kgC /1076.

6、 1 11 例例1 1：絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一個(gè)輕質(zhì)小球a， a的表面鍍有鋁膜，在a的附近，有一個(gè)絕緣金屬球b， 開始a、b都不帶電，如圖所示，現(xiàn)在使a帶電，則： A、a、b之間不發(fā)生相互作用 B、b將吸引a，吸住后不放 C、b立即把a(bǔ)排斥開 D、b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開 D 例例2、如圖所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的、如圖所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩兩 端各貼有一對(duì)金箔。當(dāng)枕形導(dǎo)體的端各貼有一對(duì)金箔。當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一端靠近一 帶電導(dǎo)體帶電導(dǎo)體C時(shí)（時(shí)（ ） AA端金箔張開，端金箔張開，B端金箔閉合端金箔閉合 B用手觸摸枕形導(dǎo)體后，用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張端金箔仍張 開

7、，開，B端金箔閉合端金箔閉合 C用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移都移 走，兩對(duì)金箔均張開走，兩對(duì)金箔均張開 D選項(xiàng)選項(xiàng)A中兩對(duì)金箔分別帶異種電荷，中兩對(duì)金箔分別帶異種電荷， 選項(xiàng)選項(xiàng)C中兩對(duì)金箔帶同種電荷中兩對(duì)金箔帶同種電荷 BCD 解：元電荷為1.6010-19C，梳子帶10-7C電荷 量，則電子數(shù)目 地球人口66億=6.6109，遠(yuǎn)小于梳子上電子數(shù) 目，梳子上電子數(shù)目大約是地球人口的95倍。 -7 11 -19 10 C 6.25 10 1.6 10 C n 如何判斷物體是否帶電呢？如何判斷物體是否帶電呢？ 金屬箔片金屬箔片 金屬球金屬球 金屬桿金屬桿 金屬指針金

8、屬指針 選用驗(yàn)電器檢驗(yàn)物體是否帶電選用驗(yàn)電器檢驗(yàn)物體是否帶電 靜電計(jì)中金屬桿下部的水平軸上裝有靜電計(jì)中金屬桿下部的水平軸上裝有 金屬指針，指針可以繞水平軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬指針，指針可以繞水平軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)， 外面圓筒的底部有接線柱。外面圓筒的底部有接線柱。而在驗(yàn)電器中而在驗(yàn)電器中 金屬桿的下部懸掛著兩片金箔。金屬桿的下部懸掛著兩片金箔。 靜電計(jì)的外殼一定是金屬的，金屬外靜電計(jì)的外殼一定是金屬的，金屬外 殼與內(nèi)部的金屬桿及金屬指針構(gòu)成了一個(gè)殼與內(nèi)部的金屬桿及金屬指針構(gòu)成了一個(gè) 特殊的電容器，它在靜電計(jì)工作時(shí)起著重特殊的電容器，它在靜電計(jì)工作時(shí)起著重 要的作用。要的作用。而驗(yàn)電器外殼的主要作用是為而驗(yàn)電

9、器外殼的主要作用是為 了避免氣流的影響，它一般是用玻璃制作了避免氣流的影響，它一般是用玻璃制作 的。的。 被檢驗(yàn)物體接觸驗(yàn)電器金被檢驗(yàn)物體接觸驗(yàn)電器金 屬球時(shí)，將電荷傳到箔片上，屬球時(shí)，將電荷傳到箔片上， 使兩個(gè)箔片帶上同種電荷。同使兩個(gè)箔片帶上同種電荷。同 種電荷會(huì)相互排斥，使兩個(gè)箔種電荷會(huì)相互排斥，使兩個(gè)箔 片張開一定角度，從而判斷被片張開一定角度，從而判斷被 檢驗(yàn)物體帶電。檢驗(yàn)物體帶電。 + + + + + + - - + + 驗(yàn)電器 思考思考: :是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接 接觸時(shí)接觸時(shí), ,金屬箔片才開始張開金屬箔片才開始張開? ?解釋看到的

10、現(xiàn)象解釋看到的現(xiàn)象. . + + + A.導(dǎo)體導(dǎo)體B帶負(fù)電帶負(fù)電; B.導(dǎo)體導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷左端出現(xiàn)負(fù)電荷,右端出現(xiàn)正電右端出現(xiàn)正電 荷荷,并且電荷量大小相等并且電荷量大小相等; C.若若A不動(dòng)不動(dòng),將將B沿圖中虛線分開沿圖中虛線分開,則左邊則左邊 的電荷量小于右邊的電荷量的電荷量小于右邊的電荷量; D.若若A、B接觸一下接觸一下,A、B金屬體所帶總金屬體所帶總 電荷量保持不變電荷量保持不變. AB 例例1、如圖所示、如圖所示,A、B是被絕緣支架分別是被絕緣支架分別 架架 起的金屬球起的金屬球,并相隔一定并相隔一定 距離距離,其中其中A帶正電帶正電,B不不 帶電帶電,則以下說法中正確則以下

11、說法中正確 的是的是: 2 2、圖、圖7 7中中A A、B B是兩個(gè)不帶電的相同的絕緣金屬是兩個(gè)不帶電的相同的絕緣金屬 球，它們靠近帶正電荷的金球球，它們靠近帶正電荷的金球C C在下列情況在下列情況 中，判斷中，判斷A A、B B兩球的帶電情況：兩球的帶電情況： （1 1）A A、B B接觸后分開，再移去接觸后分開，再移去C C， 則則A_A_，B_B_； （2 2）A A、B B接觸，先移去接觸，先移去C C后，再把后，再把ABAB分開，分開， 則則A_A_，B_B_ （3 3）A A、B B接觸，用手指瞬間接觸接觸，用手指瞬間接觸B B后再移去后再移去C C， 則則A_A_， B_B_；

12、正電負(fù)電 不帶電不帶電 負(fù)電負(fù)電 3 3、如圖所示，導(dǎo)體棒、如圖所示，導(dǎo)體棒ABAB靠近帶正電的導(dǎo)體靠近帶正電的導(dǎo)體QQ 放置用手接觸放置用手接觸B B端，移去手指再移去端，移去手指再移去QQ， ABAB帶何種電荷帶何種電荷 _ _ 若手的接觸點(diǎn)若手的接觸點(diǎn) 改在改在A A端，情況又如何端，情況又如何_ _ 。 負(fù)電荷負(fù)電荷 負(fù)電荷負(fù)電荷 AB + Q 4 4、用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒，靠近不帶、用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒，靠近不帶 電驗(yàn)電器的金屬小球電驗(yàn)電器的金屬小球a a，然后用手指瞬間接觸，然后用手指瞬間接觸 一下金屬桿一下金屬桿c c后拿開橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球后拿開橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球A A 和金箔和金箔b b的帶電情況是的帶電情況是 （ ） A Aa a帶正電，帶正電，b b帶負(fù)電帶負(fù)電 B Ba a帶負(fù)電，帶負(fù)電，b b帶正電帶正電 C Ca a、b b均帶正電均帶正電 D Da a、b b均帶負(fù)電均帶負(fù)電 E Ea a、b b均不帶電均不帶電 a b c 5 5、把兩個(gè)完全相同的金屬