電荷及其守恒定律

第一章靜電場(chǎng)第一節(jié)電荷及其守恒定律一、電荷電荷是一種物質(zhì)屬性1、自然界中有兩種電荷（富蘭克林命名）（1）正電荷：絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷（2）負(fù)電荷：毛皮摩擦過(guò)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。+_物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？原子的構(gòu)成原子原子核核外電子質(zhì)子中子（正電）（不帶電）核外電子

離原子核較遠(yuǎn)的電子容易受到外界的作用而脫離原子（中性）（負(fù)電）（正電）摩擦起電的原因是什么？使物體帶電的方法：1、摩擦起電使物體帶電的方法：1、摩擦起電

微觀解釋?zhuān)弘娮訌囊粋€(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。得到電子：帶負(fù)電失去電子：帶正電例如：絲綢與玻璃棒摩擦

玻璃棒失去電子帶正電絲綢得到電子帶負(fù)電注意：兩個(gè)互相摩擦的物體一定同時(shí)帶上異種電荷，且電荷量相等––––––––––––+–––––––––++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++–––––––––––+–––––––––摩擦起電2、接觸帶電接觸后再分開(kāi)+Q+Q接觸后再分開(kāi)+Q-3Q-Q-Q電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體兩個(gè)完全相同的帶電導(dǎo)體,接觸后再分開(kāi),二者將原來(lái)所帶電量的總和平均分配ＱＱ使物體帶電的方法：微觀解釋?zhuān)航佑|起電過(guò)程中電子的轉(zhuǎn)移規(guī)律：（1）帶正電荷的物體與帶負(fù)電荷的物體接觸，電子由帶負(fù)電荷的物體轉(zhuǎn)移到帶正電荷的物體上。（2）帶正電荷的物體與不帶電的中性物體接觸，電子由不帶電的物體轉(zhuǎn)移到帶正電荷的物體上。（3）帶負(fù)電荷的物體與不帶電的中性物體接觸，電子由帶電的物體轉(zhuǎn)移到不帶電的中性物體上。3、感應(yīng)起電使物體帶電的方法：實(shí)驗(yàn)①C帶正電，移近導(dǎo)體A，金屬箔有什么變化？②把A、B分開(kāi)，然后移去C,金屬箔又有何變化？③再讓A和B接觸，又會(huì)看到什么現(xiàn)象？感應(yīng)起電++AB如先移開(kāi)帶電球，再分開(kāi)AB，A、B還能帶電嗎？AB重新接觸后，導(dǎo)體不帶電了，說(shuō)明A、B分開(kāi)后帶等量異種電荷.重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和.––––––––++++++++–+①C帶正電，移近導(dǎo)體A，金屬箔有什么變化？②把A、B分開(kāi)，然后移去C,金屬箔又有何變化？③再讓A和B接觸，又會(huì)看到什么現(xiàn)象？＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋－－－－－－－－實(shí)驗(yàn)(微觀分析)3、感應(yīng)起電使物體帶電的方法：感應(yīng)起電實(shí)質(zhì)：在帶電體上電荷的作用下，導(dǎo)體上的正負(fù)電荷發(fā)生了分離，使電荷從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分。凡與地相接時(shí)，該導(dǎo)體與地球組成一個(gè)導(dǎo)體，則該導(dǎo)體為近端物體，帶異種電荷，地球?yàn)檫h(yuǎn)端，帶同種電荷。驗(yàn)電器靜電計(jì)導(dǎo)體棒金屬箔金屬外殼指針刻度驗(yàn)電器和靜電計(jì)

是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接觸時(shí)金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)？驗(yàn)電器的感應(yīng)起電電荷在驗(yàn)電器的不同部分間轉(zhuǎn)移，使金屬小球和箔片都帶上了等量異號(hào)電荷，使箔片張開(kāi)。注意：在驗(yàn)電器的金屬小球和驗(yàn)電器的金屬箔間轉(zhuǎn)移的電荷只能是電子。1.三種起電方法二、電荷守恒定律：２.起電的本質(zhì)摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電無(wú)論是哪種起電方式,其本質(zhì)都是將正、負(fù)電荷分開(kāi),使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷.注意：在物質(zhì)內(nèi)部，原子核是相對(duì)固定的，內(nèi)部的質(zhì)子更不能脫離原子核而移動(dòng)，所以起電過(guò)程中轉(zhuǎn)移的都是核外電子。表述一：

電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，系統(tǒng)的電荷總量保持不變.二、電荷守恒定律：

物理學(xué)的基本定律之一

。它指出，對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng)，不論發(fā)生什么變化

，其中所有電荷的代數(shù)和永遠(yuǎn)保持不變。電荷守恒定律表明，如果某一區(qū)域中的電荷增加或減少了，那么必定有等量的電荷進(jìn)入或離開(kāi)該區(qū)域；如果在一個(gè)物理過(guò)程中產(chǎn)生或消失了某種符號(hào)的電荷，那么必定有等量的異號(hào)電荷同時(shí)產(chǎn)生或消失。因此，電荷守恒定律又可表述為：一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。

近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在一定條件下，帶電粒子是可以產(chǎn)生和湮沒(méi)的.

一個(gè)高能光子可以產(chǎn)生一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子；

一對(duì)正、負(fù)電子可以同時(shí)湮沒(méi)，轉(zhuǎn)化為光子.這一發(fā)現(xiàn)是否否定了電荷守恒定律？（1）電中性的物體中有無(wú)電荷存在？（2）所謂“電荷的中和”是不是正負(fù)電荷消失了？（3）對(duì)于“電荷的總量保持不變”中的“電荷的總量”你是怎么理解？（1）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？（2）什么是元電荷？一個(gè)電子就是一個(gè)元電荷嗎？電荷量：電荷的多少，簡(jiǎn)稱(chēng)電量。單位:庫(kù)侖C一個(gè)電子所帶電量為元電荷比較電荷帶電的多少,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,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整數(shù)倍三、元電荷（3）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物理學(xué)家測(cè)定的？元電荷的值美國(guó)科學(xué)家密立根（4）什么是比荷？電子的比荷是多少？帶電體的電荷量與質(zhì)量的比值叫做比荷例：不帶電的梳子與羊毛衣袖摩擦后帶有10-7C負(fù)電荷。這些電荷的電子數(shù)目跟地球人口（66億）相比，哪個(gè)大？相差多少倍？解：元電荷為1.60×10-19C，梳子帶10-7C電荷量，則電子數(shù)目地球人口66億=6.6×109，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。1兩個(gè)完全一樣的金屬小球A、B，其中A帶電為+Q，B不帶電，將A與B接觸后再分開(kāi)，則A、B球的帶電情況怎樣？練習(xí)：2：毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因?yàn)椋ǎ〢．毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上了B．毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上了C．橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到了毛皮上了D．橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上了A3：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(kāi)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(kāi)D、b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開(kāi)D4如圖所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對(duì)金箔。當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時(shí)（）

A．A端金箔張開(kāi)，B端金箔閉合B．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開(kāi)，B端金箔閉合C．用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移走，兩對(duì)金箔均張開(kāi)D．選項(xiàng)A中兩對(duì)金箔分別帶異種電荷，選項(xiàng)C中兩對(duì)金箔帶同種電荷BCD

5.在我國(guó)北方天氣干燥的季節(jié)，脫掉外衣后再去摸金屬門(mén)把手時(shí)，常常會(huì)被電擊一下.這是為什么？

答：在天氣干燥季節(jié)，脫掉外衣時(shí)，由于摩擦，外衣和身體都帶了等量、異號(hào)的電荷，接著用手去摸金屬門(mén)把手，身體放電，于是產(chǎn)生電擊的感覺(jué).

6：

在書(shū)本圖1.1-1所示的實(shí)驗(yàn)中，最終使A帶上了-10-8C的電荷.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，是電子由A轉(zhuǎn)移到B，還是由B轉(zhuǎn)移到A？A、B得到或失去的電子數(shù)各是多少？+AB解：電子由B轉(zhuǎn)移到A

A得到10-8C的電子、電子數(shù)為B失去的電子數(shù)與A得到的電子數(shù)相等7、使一個(gè)物體帶電的方式有三種，它們是

、

和

，在這三種方式中，電荷既沒(méi)有被創(chuàng)造，也沒(méi)有被消滅，只是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分移到另一部分，而且電荷的總量不變，這個(gè)結(jié)論也被稱(chēng)之為

定律。8、將不帶電的導(dǎo)體A和帶有負(fù)電荷的導(dǎo)體B接觸后，在導(dǎo)體A中的質(zhì)子數(shù)（）A．增加

B．減少C．不變D．先增加后減少摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電電荷守恒C9、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_(kāi)_____；一個(gè)電子的電量為_(kāi)____，一個(gè)質(zhì)子的電量為_(kāi)_____；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______．最早測(cè)出元電荷的數(shù)值的是美國(guó)物理學(xué)家

，這位科學(xué)家還測(cè)出了電子電量和質(zhì)量的比值，叫做電子的

。10、科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時(shí)，為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是：A、把質(zhì)子或電子叫元電荷．B、1.60×10-19C的電量叫元電荷．C、電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量的絕對(duì)值叫元電荷．D、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對(duì)值叫元電荷．

√

√

√1.60×10-19C1.60×10-19C1.60×10-19C整數(shù)倍密立根比荷10、把兩個(gè)完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開(kāi)一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，則A、B兩球原來(lái)的帶電情況可能是（）A．帶有等量異種電荷B．帶有等量同種電荷C．帶有不等量異種電荷D．一個(gè)帶電，另一個(gè)不帶電

√

√

√11、有A、B、C三個(gè)塑料小球，A和B，B和C，C和A間都是相互吸引的，如果A帶正電，則：A．B、C球均帶負(fù)電B．B球帶負(fù)電，C球帶正電C．B、C球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另一個(gè)不帶電D．B、C球都不帶電

√++++++A.導(dǎo)體B帶負(fù)電;B.導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷,右端出現(xiàn)正電荷,并且電荷量大小相等;C.若A不動(dòng),將B沿圖中虛線分開(kāi),則左邊的電荷量小于右邊的電荷量;D.若A、B接觸一下,A、B金屬體所帶總電荷量保持不變.

√

√AB12、如圖所示,A、B是被絕緣支架分別架起的金屬球,并相隔一定距離,其中A帶正電,B不帶電,則以下說(shuō)法中正確的是:13、圖7中A、B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C．在下列情況中，判斷A、B兩球的帶電情況：（1）A、B接觸后分開(kāi)，再移去C，則A________，B______；（2）A、B接觸，先移去C后，再把AB分開(kāi)，則A_______，B_______．（3）A、B接觸，用手指瞬間接觸B后再移去C，則A________，B_______；正電負(fù)電不帶電不帶電負(fù)電負(fù)電14、如圖所示，導(dǎo)體棒AB靠近帶正電的導(dǎo)體Q放置．用手接觸B端，移去手指再移去Q，AB帶何種電荷__________．若手的接觸點(diǎn)改在A端，情況又如何___________。負(fù)電荷負(fù)電荷AB+Q15、用一根跟毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒，靠近不帶電驗(yàn)電器的金屬小球a，然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開(kāi)橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球A和金箔b的帶電情況是（