A.靜電現(xiàn)象元電荷

1、A.A.靜電現(xiàn)象靜電現(xiàn)象 元電荷元電荷高二物理高二物理雷電現(xiàn)象雷電現(xiàn)象球形閃電球形閃電雅各布天梯雅各布天梯一、電荷一、電荷1 1兩種電荷兩種電荷硬橡膠棒硬橡膠棒與毛皮摩擦后所帶的電荷為與毛皮摩擦后所帶的電荷為負負電荷電荷。玻璃棒與絲綢摩擦后所帶的電荷為玻璃棒與絲綢摩擦后所帶的電荷為正正電荷。電荷。2 2電荷的基本性質(zhì)：電荷的基本性質(zhì)： 電荷與電荷之間存在相互作用力，電荷與電荷之間存在相互作用力，同種同種電荷電荷相相斥斥，異種異種電荷電荷相吸相吸。(1).(1).規(guī)定規(guī)定: :(2).(2).自自然界存在兩種不同性質(zhì)的電荷然界存在兩種不同性質(zhì)的電荷: :正正電荷電荷與與負負電荷電荷二、起電方法二

2、、起電方法(1).(1).摩擦起電摩擦起電(2).(2).感應(yīng)起電感應(yīng)起電(3).(3).接觸起電接觸起電實質(zhì)實質(zhì)使物體內(nèi)正負電荷分開使物體內(nèi)正負電荷分開實質(zhì)實質(zhì)電荷在物體間電荷在物體間轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移物體帶電荷的多少。物體帶電荷的多少。三、元電荷、電荷守恒三、元電荷、電荷守恒 物體的帶電只能是最小電荷量物體的帶電只能是最小電荷量e的整數(shù)倍的整數(shù)倍, ,最最小電荷量小電荷量e就叫著就叫著元電荷元電荷。q = ne ( ( n=1,2,3 ) )1 1起電起電: : 使物體帶電的過程使物體帶電的過程2 2起電方法起電方法: :1 1電荷量：電荷量：2 2元電荷：元電荷：電荷的量子化：電荷的量子化：e =

3、 1.61019 C由由密立根用油滴實驗密立根用油滴實驗首先測定首先測定. .4 4電荷守恒定律：電荷守恒定律： 電荷既不能創(chuàng)造電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移的另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部移的另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量不變。分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量不變。 電荷守恒定律適用于一切宏觀和微觀過程電荷守恒定律適用于一切宏觀和微觀過程,是物理是物理學中普遍的基本定律之一。學中普遍的基本定律之一。3 3重要常量：重要常量：四四、庫侖定律、庫侖定律221rqqkF 真空中兩個點電荷之間相互作用真空中兩

4、個點電荷之間相互作用的電力（靜電力），跟它們的電荷量的的電力（靜電力），跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們之間距離的二次方乘積成正比，跟它們之間距離的二次方成反比；此靜電力力的方向沿著它們的成反比；此靜電力力的方向沿著它們的連線。連線。2 2、公式：、公式：真空中的真空中的點電荷點電荷；電荷分布均勻的帶電球體電荷分布均勻的帶電球體。k=9.0109Nm2/C2電荷電荷C, ,力力N, ,距離距離m. .1 1、內(nèi)容：、內(nèi)容：( (1).).靜電力常量：靜電力常量：( (2).).選用單位：選用單位：3 3、適用條件：、適用條件：( (3) ).1c=10-6C(2).(2).當一個點電荷受到多

5、個點電荷的作用，可以根據(jù)力當一個點電荷受到多個點電荷的作用，可以根據(jù)力的獨立作用原理進行力的合成分解并進行矢量運算的獨立作用原理進行力的合成分解并進行矢量運算 4 4、庫侖定律注意事項庫侖定律注意事項(1).(1).點電荷的電性有正負之分，但在計算靜電力的大小點電荷的電性有正負之分，但在計算靜電力的大小時，可帶時，可帶電量的絕對值電量的絕對值進行計算根據(jù)電荷之間的電進行計算根據(jù)電荷之間的電荷異同來判斷是吸引力還是斥力荷異同來判斷是吸引力還是斥力 5 5、認識、認識點電荷點電荷 (1).(1).如果帶電體本身的如果帶電體本身的線度遠小于它們之間的距離線度遠小于它們之間的距離帶帶電體本身的大小，對

6、我們所討論的問題影響甚小，相對電體本身的大小，對我們所討論的問題影響甚小，相對來說可把帶電體視為一幾何點，并稱它為點電荷。來說可把帶電體視為一幾何點，并稱它為點電荷。(2).(2).點電荷點電荷是是一個一個理想化的理想化的物理物理模型模型。(3).(3).點電荷本身的點電荷本身的線度不一定很小線度不一定很小，它所帶的，它所帶的電量也可電量也可以很大以很大。點電荷這個概念與力學中的。點電荷這個概念與力學中的“質(zhì)點質(zhì)點”類似。類似。五、產(chǎn)生靜電的設(shè)備五、產(chǎn)生靜電的設(shè)備1.1.感應(yīng)起電機感應(yīng)起電機 2.2.超高壓電源超高壓電源 3.3.范德格拉夫起電機范德格拉夫起電機 無論是哪種方法產(chǎn)生靜電無論是哪

7、種方法產(chǎn)生靜電,它們有一個共同點：電它們有一個共同點：電壓非常高壓非常高,一般從幾千伏到幾十萬伏，但所帶電量不一一般從幾千伏到幾十萬伏，但所帶電量不一定很大。定很大。 六、測量靜電的常用儀器六、測量靜電的常用儀器 1 1、驗電器、驗電器 根據(jù)指針是否轉(zhuǎn)動或所轉(zhuǎn)角度可以判斷物體是否根據(jù)指針是否轉(zhuǎn)動或所轉(zhuǎn)角度可以判斷物體是否帶電以及所帶電量的相對大小，它不能直接判斷帶電帶電以及所帶電量的相對大小，它不能直接判斷帶電性性 +2 2、電荷量表、電荷量表 可測量帶電體所帶電荷的正負電性及電荷量多少可測量帶電體所帶電荷的正負電性及電荷量多少 . .3 3、靜電電壓表、靜電電壓表 可測量帶電體電壓數(shù)值可測量

8、帶電體電壓數(shù)值. . 例例1.1.對元電荷的理解對元電荷的理解, ,正確的是（正確的是（ ）A. 元電荷就是電子元電荷就是電子B. 元電荷就是質(zhì)子元電荷就是質(zhì)子C. 元電荷表示跟電子電量數(shù)值相等的電荷元電荷表示跟電子電量數(shù)值相等的電荷D. 物體所帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍物體所帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍CD例例2.2.關(guān)于點電荷的下列說法中正確的是（關(guān)于點電荷的下列說法中正確的是（ ）A. 真正的點電荷是不存在的真正的點電荷是不存在的B. 點電荷是一種理想模型點電荷是一種理想模型C. 足夠小的電荷就是點電荷足夠小的電荷就是點電荷D. 一個帶電體能否看成點電荷一個帶電體能否看成點電荷, ,不是看

9、它的尺寸大小不是看它的尺寸大小, , 而而是看它的形狀和大小對所研究的問題的影響是否可以忽略是看它的形狀和大小對所研究的問題的影響是否可以忽略不計不計. .ABD) )( () )( (N0.02251100.5109.0rQQkF269221 2例例3.3.如圖，如圖，A、B兩個相同的小球，半徑為兩個相同的小球，半徑為r=2cm，球，球心相距心相距d=10cm，QA=210-6C，QB=-10-6C。他們之。他們之間的庫侖力間的庫侖力F？如若？如若d=100cm，F(xiàn)=？若把兩球接觸后若把兩球接觸后再放至再放至100cm的地方，的地方，F(xiàn)=？BAQ1Q2示意圖示意圖r解：解：) )( (N0.

10、018110102109.0rQQkF2669221 ) )( (N1.8(0.1)10102109.0rQQkF2669221 例例4.4.三個相同的金屬小球三個相同的金屬小球a、b和和c, ,原來原來c不帶電不帶電, ,而而a和和b帶等量異種電荷帶等量異種電荷, ,相隔一定距離放置，相隔一定距離放置，a、b之間的靜電力之間的靜電力為為F. .現(xiàn)將現(xiàn)將c球分別與球分別與a、b接觸后拿開接觸后拿開, ,則則a、b之間的靜電之間的靜電力將變?yōu)椋⒆優(yōu)椋?） AF/2 BF/4 CF/8 D3F/8baQQ示意圖示意圖r解：解：FFQ/2Q/4F81rQk81rQ41Q21kFrQkrQQkF2

11、22222BA C例例5.5.如圖所示如圖所示, ,真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷, , 質(zhì)量均為質(zhì)量均為0.1g. .分別分別 用用10cm長的絕緣細線懸掛于絕緣天花長的絕緣細線懸掛于絕緣天花板的同一點板的同一點, ,當平衡時當平衡時B球偏離豎直方向球偏離豎直方向600 0, ,A球豎直懸掛球豎直懸掛且與墻壁接觸且與墻壁接觸. . 求：求： (1) (1) 每個小球的帶電量每個小球的帶電量; ; (2) (2) 墻壁受到的壓力墻壁受到的壓力; ; (3) (3) 每條細線的拉力每條細線的拉力解：解：TBFmg(1).(1).F = mg(c)1031109100.00010.1kmgkmg QkF492 lll22QQ2例例5.5.如圖所示如圖所示, ,真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷, , 質(zhì)量均為質(zhì)量均為0.1g. .分別分別 用用10cm長的絕緣細線懸掛于絕緣天花長的絕緣細線懸掛于絕緣天花板的同一點板的同一點, ,當平衡時當平衡時B球偏離豎直方向球偏離豎直方向600 0, ,A球豎直懸掛球豎直懸掛且與墻壁接觸且與墻壁接