電荷 電荷守恒定律 高一下學期物理教科版（2019）必修第三冊

第一章

靜電場第1節(jié)電荷電荷守恒定律自古以來，人們對閃電十分敬畏，并由此形成了許多神話傳說。現(xiàn)在人們已經清楚，這是天空中的靜電現(xiàn)象。其實，我們在初中已經學習過的摩擦起電現(xiàn)象，跟天空中的轟雷掣電，在本質上是相同的。知識點一：摩擦起電兩種電荷觀察思考：1.將兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近，如圖（a），你會看到什么現(xiàn)象？2.將兩根用毛皮摩擦過的硬橡膠棒相互靠近，如圖（b），你會看到什么現(xiàn)象？相互排斥相互排斥3.將用絲綢摩擦過的玻璃棒與用毛皮摩擦過的硬橡膠棒相互靠近，如圖（c）所示，你會看到什么現(xiàn)象？相互吸引4.把用絲綢摩擦過的玻璃棒及用毛皮摩擦過的硬橡膠棒分別懸掛起來，用任意一個帶電體分別接近它們，你能看到帶電體既與玻璃棒排斥又與硬橡膠棒排斥的情況嗎？這說明了什么？可以看到若跟玻璃棒吸引的，就會跟橡膠棒排斥；而跟橡膠棒吸引的，就會跟玻璃棒排斥。由此可推理得出的結論是自然界只存在兩種電荷。1.電荷的種類（1）正電荷：

絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷（2）負電荷：

毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷（3）相互作用規(guī)律：

同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。+_注：相互排斥的一定是同種電荷，相互吸引的不一定是異種電荷，也可能是帶電體吸引輕小物體。3.電荷量(1)電荷的多少叫電荷量,用Q或q表示；(3)正電荷的電荷量為正值，負電荷的電荷量為負值。正負不代表大小，只表示電性。(2)國際單位：庫侖，簡稱庫，符號：C

4.元電荷：最小的電荷量，用e表示。（1）元電荷的值：e=1.602176634×10-19C所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍。在計算中，可取e=1.60×10-19C（2）比荷：電子質子-+ee電子的電荷量與質量的比值

絲綢和玻璃棒（毛皮和硬橡膠棒）本來都不帶電，經過相互摩擦就帶電了，這些電荷是從哪里來的？知識點二：

摩擦起電的解釋1.原子的結構原子（+）（不帶電）（中性）（—）（+）原子核核外電子質子中子每個原子中的正電荷的數(shù)量與電子的負電荷的數(shù)量一樣多，所以整個原子對外呈現(xiàn)電中性。原子核的結構一般是很穩(wěn)定的。3.帶電特點：互相摩擦兩物體同時帶等量異種電荷。2.摩擦起電的本質：不同物體間電子轉移電子從一個物體轉移到另一個物體上。電中性的物體得到電子：帶負電電中性的物體失去電子：帶正電4.導體和絕緣體常見物體中，容易導電的物體稱為導體，很不容易導電的物體稱為絕緣體。而金屬導體原子的外層電子很容易脫離原子核的束縛，在導體內部自由地運動，成為自由電子。（1）導體中有自由電子。（金屬是導體）（2）絕緣體中幾乎沒有自由電子。表述一：電荷既不能創(chuàng)生,也不能消滅,它只能從一個物體轉移到另一個物體,或從物體的一部分轉移到另一部分,在轉移的過程中，系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變。表述二：

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。知識點三：電荷守恒定律++++①同種電荷相互排斥所以張開實驗：觀察靜電感應現(xiàn)象取一對用絕緣柱支撐的導體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在下部的金屬箔片是閉合的。

①把帶正電荷的物體C移近導體A，金屬箔片有什么變化？C移近導體A，兩側金屬箔片都張開；知識點四：靜電感應②同種電荷相互排斥所以仍然張開②這時把A和B分開，然后移去C，金屬箔片又有什么變化？金屬箔片仍張開，但張角變小。③說明A、B所帶荷是等量異種電荷，互相接觸時，等量的正、負電荷發(fā)生了中和，所以閉合。③再讓A和B接觸，又會看到什么現(xiàn)象？A、B接觸，金屬箔片都閉合。（1）概念：把一個帶電的物體靠近不帶電的導體時，導體中的自由電子重新分布，導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，這種現(xiàn)象稱為靜電感應，利用這種方式使物體帶電，叫感應起電。（2）原理：同性相斥，異性相吸。（3）本質：電子從物體的一部分轉移到另一部分。（4）特點：近異遠同

等量異性1.靜電感應思考1：先移走電荷C，再分開導體A、B，則A、B上的帶電情況如何？①導體A、B均不帶電思考2：先分開導體A、B，再移走電荷C，則A、B上的帶電情況如何？②A帶負電、B帶正電思考3：導體B接地，電荷C靠近導體A、B，則A、B上的帶電情況如何？③A帶負電，B不帶電思考4：導體B接地，若移走電荷C，則A、B上的帶電情況如何？④導體A、B均不帶電思考5：先斷開導線，分開A、B后移走電荷C，則A、B上的帶電情況如何？⑤A帶負電，B不帶電接地觀察思考：如圖所示的裝置叫作驗電器，觀察它的結構，了解其工作原理，思考下列問題：1.不帶電的驗電器的兩個金屬箔片是合攏的，當帶電體靠近而沒有接觸它的金屬小球時，兩箔片就會張開，這是為什么？當帶正電的玻璃棒靠近驗電器的金屬球時，會發(fā)生靜電感應，金屬桿上端的金屬球帶負電，下端的金屬箔片帶正電，兩片帶正電的金屬箔片由于相互作用而張開。將帶正電的玻璃棒接觸驗電器的金屬球，驗電器就帶上了正電，再將待檢驗的帶電體靠近驗電器的金屬球，如果它的金屬箔片張開角度變大，則它帶的是正電荷，反之，則帶的是負電荷。2.怎樣借助于驗電器判斷感應起電的枕形導體A與B所帶電荷的電性？還需要哪些器材？操作步驟如何？接觸后再分開接觸后再分開把帶電體與中性導體接觸，使中性導體帶電的過程，叫做接觸起電。結論：兩個完全相同的導體,接觸后再分開,二者將原來所帶電量的總和平均分配。2.接觸起電起電方式摩擦起電感應起電接觸起電產生條件一般是兩不同絕緣體摩擦時導體靠近帶電體時導體與帶電導體接觸現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠同”導體上帶上與帶電體相同電性的電荷原因原子核對電子束縛力弱的物體失去電子，強的得到電子導體中的自由電子在電荷間力的作用下，從物體的一端轉移到另一端在電荷間力的作用下，自由電子從一個物體轉移到另一個物體實質均為電子在物體之間或物體內部的轉移3.三種起電方式的對比1．關于電荷，下列說法錯誤的是（）A．帶等量異種電荷的兩個小球接觸后均不帶電，說明電荷可以被消滅B．摩擦起電時得到電子的物體帶負電，失去電子的物體帶正電C．感應起電的實質是電子從物體的一部分轉移到另一部分D．所有帶電體的電荷量均為元電荷的整數(shù)倍A2．以下關于元電荷的理解中正確的是（）A．元電荷就是電子

B．元電荷就是質子C．元電荷就是點電荷

D．帶電體所帶的電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍D3．有A、B、C三個塑料小球，A和B、B和C、C和A間都是相互吸引的，如果A帶負電，則（）A．B、C球均帶負電B．B球帶負電，C球帶正電C．B、C球中必有一個帶正電，另一個不帶電D．B、C球都不帶電C4．如圖所示，不