电荷及其守恒定律

1、1.1 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律新课标高中物理选修新课标高中物理选修31第一章第一章 静电场静电场公元前公元前600年左右，希腊人发现了摩擦年左右，希腊人发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。过的琥珀吸引轻小物体的现象。富兰克林富兰克林1752年年7月的一天，在北美洲的费城，一位月的一天，在北美洲的费城，一位名叫富兰克林的科学家，做了一个轰动世名叫富兰克林的科学家，做了一个轰动世界的实验：这天下午，天色阴暗，乌云滚界的实验：这天下午，天色阴暗，乌云滚滚。天空中不时闪烁着青白色的电光，传滚。天空中不时闪烁着青白色的电光，传来一阵阵沉闷的雷声，眼看一场可怕的大来一阵阵沉闷的雷声，眼看一场可

2、怕的大雷雨就要来临了。雷雨就要来临了。“这是最合适的天气！这是最合适的天气！”富兰克林和他的儿子威廉带着风筝和莱顿富兰克林和他的儿子威廉带着风筝和莱顿瓶瓶(一种可充放电的容器一种可充放电的容器)，奔向郊外田野里，奔向郊外田野里的一间草棚。这可不是一只普通的风筝：的一间草棚。这可不是一只普通的风筝：它是用丝绸做成的，在它的顶端绑了一根它是用丝绸做成的，在它的顶端绑了一根尖细的金属丝，作为吸引闪电的尖细的金属丝，作为吸引闪电的“接收接收器器”；金属丝连着放风筝用的细绳，这样；金属丝连着放风筝用的细绳，这样细绳被雨水打湿后，也就成了导线；细绳细绳被雨水打湿后，也就成了导线；细绳的另一端系上绸带，作为

3、绝缘体的另一端系上绸带，作为绝缘体(要干燥要干燥)，避免实验者触电；在绸带和绳子之间，挂避免实验者触电；在绸带和绳子之间，挂有一把钥匙，作为电极。有一把钥匙，作为电极。富兰富兰克林克林不畏不畏生命生命发明发明避雷避雷针的针的故事故事一、电荷？自然界中有几种电荷？它们间的相互作自然界中有几种电荷？它们间的相互作用如何？用如何？+_一、电荷？ 原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子（正电正电）（不带电（不带电） 离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子原子 物质的微观结构是怎样的物质的微观结构是怎样的（中性）（中性）（负电负电）（正电正

4、电）使物体带电的方法：实质：实质：电子从一个物体电子从一个物体转移转移到到另一个物体上，得到电另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带子带负电，失去电子带正电。正电。使物体带电的方法：2、接触带电接触后接触后再分开再分开+Q+Q接触后接触后再分开再分开Q3QQQ实质：电荷从一个物体实质：电荷从一个物体转移转移到另一个物体到另一个物体Q21Q21 （1）金属导体内部特征）金属导体内部特征自由电子自由电子金属内有自由移动的金属内有自由移动的电子电子 每个正离子都在每个正离子都在自己的平衡位置附自己的平衡位置附近振动。近振动。感应起电感应起电+金属导体金属导体金属导电机理：金属导电机理：金属内有自由

5、移动的电子金属内有自由移动的电子自由电子自由电子正离子在自己的平衡位置附近振动。正离子在自己的平衡位置附近振动。 认识静电感应认识静电感应近异远同使物体带电的方法：3 3、感应起电、感应起电（2 2）感应起电：利用静电感应使物体带）感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做电，叫做感应起电感应起电 （1 1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做可以使导体带电的现象，叫做静电感应静电感应 (1)摩擦起电：摩擦起电： 电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从一个物体转移到另一个物体 (2)接触起电：接触起电： 电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从

6、一个物体转移到另一个物体 (3)感应起电：感应起电： 电荷从物体的一部分转移到另一部分电荷从物体的一部分转移到另一部分 1、电荷的相互增强、减弱和中和、电荷的相互增强、减弱和中和现象，是否是电荷消失现象，是否是电荷消失?2、物体显中性，是否是物体中没、物体显中性，是否是物体中没有电荷有电荷?3、各种起电过程是否创造了电荷、各种起电过程是否创造了电荷?1、起电的本质、起电的本质 无论是哪种起电方式无论是哪种起电方式,其本质都是将正、其本质都是将正、负电荷分开负电荷分开,使电荷发生转移，实质是使电荷发生转移，实质是电子电子的转移，并不是创造电荷的转移，并不是创造电荷.2、电荷既不会创生，又不会消灭

7、，它只电荷既不会创生，又不会消灭，它只能从一个物体转移到另一物体，或者从能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变，这就是过程中，电荷的总量保持不变，这就是电荷守恒定律。电荷守恒定律。电荷的多少。单位电荷的多少。单位:库仑库仑 C： 电子所带的电荷量电子所带的电荷量：最小电荷量，用最小电荷量，用e表示表示所有带电体的电荷量或者等于所有带电体的电荷量或者等于e，或者，或者是是e的整数倍。故电荷量不能连续变化的整数倍。故电荷量不能连续变化e=1.60 x10-19C：带电体的电荷量与质量的比：带电体的电荷量与质量的比mqkgCkgCmee/1076. 11091. 01060. 1113019电子的比荷为： 元电荷的数值最早是由美国科学家元电荷的数值最早是由美国科学家密密立根立根用实验测得到的用实验测得到的 比较电荷带电的多少，要比较的是其比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多尽电荷量的绝对值，绝对值大的带电多尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的知道这里的“”、“”号不表示电荷号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种量的大小，只代表电荷的性质（种类）类）一般，正电荷的电量用正值表示，一般，正电荷的电量