1.01.電荷及其守恒定律

1、 認識電：認識電： 公元前公元前600600年左右，希臘的哲學家泰利斯就年左右，希臘的哲學家泰利斯就 知道知道摩擦過的琥珀會吸引絨毛或木屑摩擦過的琥珀會吸引絨毛或木屑，這種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象 稱為靜電。而英文中的電（稱為靜電。而英文中的電（ElectricityElectricity）在古）在古 希臘文的意思就是希臘文的意思就是“琥珀琥珀”(amber)(amber)，是英國人，是英國人 吉爾伯特首先提出來的。吉爾伯特首先提出來的。 1.1 1.1 電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律 新課標高中物理選修31 第一章 靜電場靜電場 一、電荷一、電荷 自然界中有兩種電荷自然界中有兩種電荷 （1）正電荷：

2、）正電荷： 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 （2）負電荷：）負電荷： 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷 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。 + _ 帶電橡膠棒可以帶電橡膠棒可以 吸引微小的不帶吸引微小的不帶 電物體電物體 均帶正電的玻璃均帶正電的玻璃 棒互相排斥棒互相排斥 摩擦起電 一般情況下物體不帶電，那么不帶電的一般情況下物體不帶電，那么不帶電的 物體內(nèi)是否存在電荷？如何使物體帶電？物體內(nèi)是否存在電荷？如何使物體帶電？ 思考：思考： 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

3、電） （不帶電（不帶電） （中性）（中性） （負電負電） （正電正電） 接觸接觸起起電電 接觸后接觸后 再分開再分開 +Q+Q+Q 接觸后接觸后 再分開再分開 + +Q Q-3Q-3Q-Q-Q-Q-Q 兩個兩個完全相同完全相同的帶電導體的帶電導體,接觸后再分開接觸后再分開, 二者將原來所帶電量的總和平均分配二者將原來所帶電量的總和平均分配 2 1 2 1 思考：思考： 利用接觸帶上電的物體產(chǎn)生電荷了嗎？利用接觸帶上電的物體產(chǎn)生電荷了嗎？ 金屬導電機理：金屬導電機理： 金屬內(nèi)有自由移動的電子金屬內(nèi)有自由移動的電子 正離子在自己的平衡位置附近振動而不移動。正離子在自己的平衡位置附近振動而不移動。

4、感應起感應起電電 把電荷移近不帶電的導體，可以使導體帶電把電荷移近不帶電的導體，可以使導體帶電 的現(xiàn)象，叫做的現(xiàn)象，叫做靜電感應靜電感應現(xiàn)象現(xiàn)象 三種起電方式動畫演示三種起電方式動畫演示 1. 1.三種起電方法三種起電方法 二、電荷守恒定律：二、電荷守恒定律： . .起電的本質(zhì)起電的本質(zhì) 摩擦起電、感應起電、接觸起電摩擦起電、感應起電、接觸起電 無論是哪種起電方式無論是哪種起電方式, ,其本質(zhì)都是將正、負電其本質(zhì)都是將正、負電 荷分開荷分開, ,使電荷發(fā)生轉移，并不是創(chuàng)造電荷使電荷發(fā)生轉移，并不是創(chuàng)造電荷. . 二、電荷守恒定律：二、電荷守恒定律： Ce 19 1060. 1 kgC kg C

5、 m e e /1076. 1 1091. 0 1060. 1 11 30 19 電子的比荷為： 例：例：把兩個完全相同的金屬球把兩個完全相同的金屬球A A和和B B接觸一下，接觸一下， 再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥， 則則A A、B B兩球原來的帶電情況可能是（兩球原來的帶電情況可能是（ ） A A帶有等量異種電荷帶有等量異種電荷 B B帶有等量同種電荷帶有等量同種電荷 C C帶有不等量異種電荷帶有不等量異種電荷 D D一個帶電，另一個不帶電一個帶電，另一個不帶電 例：例：有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小 球球A A、

6、B B，分別帶有電量，分別帶有電量Q QA A=-6.4=-6.41010-9 -9C C， ， Q QB B=-3.2=-3.21010-9 -9C C，讓兩絕緣金屬小球接 ，讓兩絕緣金屬小球接 觸，在接觸過程中，電子如何轉移并轉觸，在接觸過程中，電子如何轉移并轉 移了多少？移了多少？ 例：例：有三個完全一樣的絕緣金屬球有三個完全一樣的絕緣金屬球,A,A球球 帶的電量為帶的電量為q q，B B、C C均不帶電均不帶電, ,現(xiàn)要使現(xiàn)要使B B 球帶的電量為球帶的電量為3q/8, 3q/8, 應該怎么辦應該怎么辦? ? 驗電器的用法驗電器的用法 一一 驗電器的用法驗電器的用法 二二 靜電計中金屬

7、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動，外面圓筒的 底部有接線柱。而在驗電器中金屬桿的下部懸 掛著兩片金箔。 靜電計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成了一個特殊的電容 器，它在靜電計工作時起著重要的作用。而驗 電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的。 驗電器與靜電計在結構上的不同 小小 結結 1 1、自然界存在兩者電荷、自然界存在兩者電荷 （1 1）正電荷：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷）正電荷：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 （2 2）負電荷：毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷）負電荷：毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷 2 2、使物體帶電的

8、方式帶電方式、使物體帶電的方式帶電方式 (1)(1)摩擦起電摩擦起電 (2)(2)感應起電感應起電- -近異遠同近異遠同 (3)(3)接觸起電接觸起電 3 3、電荷守恒定律：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，、電荷守恒定律：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)， 電荷的代數(shù)和總是保持不變。電荷的代數(shù)和總是保持不變。 .1060. 14 19 稱為元電荷電荷量、元電荷：Ce . 5 的整數(shù)倍，或者是或者等于 ，所有帶電體的電荷量均為、電子和質(zhì)子的電荷量 ee e 1 1、使一個物體帶電的方式有三種，它們、使一個物體帶電的方式有三種，它們 是是 、 和和 ，在這三種方式中，在這三種方式中， 電荷既沒有被創(chuàng)造，

9、也沒有被消滅，只是電荷既沒有被創(chuàng)造，也沒有被消滅，只是 從一個物體轉移到另一個物體，或者從物從一個物體轉移到另一個物體，或者從物 體的一部分移到另一部分，而且電荷的總體的一部分移到另一部分，而且電荷的總 量不變，這個結論也被稱為量不變，這個結論也被稱為 定律定律 2 2、將不帶電的導體、將不帶電的導體A A和帶有負電荷的導體和帶有負電荷的導體B B 接觸后，在導體接觸后，在導體A A中的質(zhì)子數(shù)中的質(zhì)子數(shù) （ ） A A增加增加 B B減少減少 C C不變不變 D D先增加后減少先增加后減少 3、在原子物理中，常用元電荷作為電量的、在原子物理中，常用元電荷作為電量的 單位，元電荷的電量為單位，元

10、電荷的電量為_ ；一個電子；一個電子 的電量為的電量為_ ，一個質(zhì)子的電量為，一個質(zhì)子的電量為 _ ；任何帶電粒子，所帶電量或者等；任何帶電粒子，所帶電量或者等 于電子或質(zhì)子的電量，或者是它們電量的于電子或質(zhì)子的電量，或者是它們電量的 _最早測出元電荷的數(shù)值的是美國最早測出元電荷的數(shù)值的是美國 物理學家物理學家 ，這位科學家還測出了電子，這位科學家還測出了電子 電量和質(zhì)量的比值，叫做電子的電量和質(zhì)量的比值，叫做電子的 。 4 4、科學家在研究原子、原子核及基本粒、科學家在研究原子、原子核及基本粒 子時，為了方便，常常用元電荷作為電量子時，為了方便，常常用元電荷作為電量 的單位，關于元電荷，下列

11、論述正確的是：的單位，關于元電荷，下列論述正確的是： A A、把質(zhì)子或電子叫元電荷、把質(zhì)子或電子叫元電荷 B B、1.601.601010-19 -19C C的電量叫元電荷 的電量叫元電荷 C C、電子帶有最小的負電荷，其電量、電子帶有最小的負電荷，其電量 的絕對值叫元電荷的絕對值叫元電荷 D D、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量 的絕對值叫元電荷的絕對值叫元電荷 5 5、把兩個完全相同的金屬球、把兩個完全相同的金屬球A A和和B B接觸一下，接觸一下， 再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥， 則則A A、B B兩球原來的帶電情況

12、可能是兩球原來的帶電情況可能是 （ ） A A帶有等量異種電荷帶有等量異種電荷 B B帶有等量同種電荷帶有等量同種電荷 C C帶有不等量異種電荷帶有不等量異種電荷 D D一個帶電，另一個不帶電一個帶電，另一個不帶電 + + + A.導體導體B帶負電帶負電; B.導體導體B左端出現(xiàn)負電荷左端出現(xiàn)負電荷,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不動不動,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 7

13、、如圖所示、如圖所示,A、B是被絕緣支架分別架是被絕緣支架分別架 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說法中正確 的是的是: 8 8、圖、圖7 7中中A A、B B是兩個不帶電的相同的絕緣金屬是兩個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

14、，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_； 正電負電 不帶電不帶電 負電負電 9 9、如圖所示，導體棒、如圖所示，導體棒ABAB靠近帶正電的導體靠近帶正電的導體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 _ _ 若手的接觸點若手的接觸點 改在改在A A端，情況又如何端，情況又如何_ _ 。 負電荷負電荷 負電荷負電荷 AB + Q 1010、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 電驗電器的金屬小球電驗電器的金屬小球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，這時驗電器小球后拿開橡膠棒，這時驗電器小球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帶負電帶負電 B Ba a帶負電，帶負電，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均帶負電均帶負電 E Ea a、b b均不帶電均不帶電 a b c