201x年高中物理 1.1电荷及其守恒定律 新人教版选修

1、第一章第一章 静电场静电场第一节第一节 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律一、电荷一、电荷摩擦过的物体摩擦过的物体, ,能吸引轻小物体能吸引轻小物体-物体带电物体带电1 1、自然界中有两种电荷、自然界中有两种电荷（富兰克林命名）富兰克林命名）（1 1）正电荷：）正电荷： 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2 2）负电荷：）负电荷： 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。+_原子核原子核( (带正电带正电) )核外电子核外电子( (带负电带负电) )质子质子（带正电带正电）中子中子（

2、不带电不带电）原子原子（中性）（中性）质子、中子之间有强相互作用质子、中子之间有强相互作用核力核力 离原子核较远的电子容易受到外界的离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子作用而脱离原子 。 由于质子对电子的吸引力作用，电子由于质子对电子的吸引力作用，电子被维系在原子核附近。被维系在原子核附近。使物体带电的方法：使物体带电的方法：1 1、摩擦起电、摩擦起电 微观解释：微观解释：电子从一个物体电子从一个物体转移转移到另一个物体上。到另一个物体上。电中性的物体得到电子：带负电电中性的物体得到电子：带负电电中性的物体失去电子：带正电电中性的物体失去电子：带正电金属的特点：金属的特点： 金属内有

3、自由移动金属内有自由移动的电子的电子-自由电子自由电子 每个正离子都在自每个正离子都在自己的平衡位置附近振动己的平衡位置附近振动而不移动。而不移动。2 2、感应起电、感应起电使物体带电的方法：+2 2、感应起电、感应起电使物体带电的方法：+2 2、感应起电、感应起电使物体带电的方法：（1 1）静电感应静电感应：把电荷移近不带电的导：把电荷移近不带电的导 体，可以使导体带电的现象，叫做静电体，可以使导体带电的现象，叫做静电 感应感应（2 2）感应起电感应起电：利用静电感应使物体：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电带电，叫做感应起电 规律：规律： 近端近端 感应异种电荷，感应异种电荷， 远端远端

4、 感应同种电荷感应同种电荷 1 1、自由电子受力向一端移动，另一端带等量、自由电子受力向一端移动，另一端带等量的正电荷的正电荷 2 2、感应起电没有创造电荷，只是物体中的正、感应起电没有创造电荷，只是物体中的正负电荷重新分布，将电荷从物体的一部分转移到负电荷重新分布，将电荷从物体的一部分转移到另一部分另一部分 （3 3）静电感应解释：）静电感应解释：补充：完全相同的球形物体接触，电补充：完全相同的球形物体接触，电荷转移的问题：荷转移的问题：接触后接触后再分开再分开+QQ21Q21+Q接触后接触后再分开再分开Q3QQQ解释：解释：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接触时

5、，电荷分配原则接触时，电荷分配原则 两个带有两个带有同种电荷同种电荷的导体接触，电的导体接触，电荷会重新分配荷会重新分配. . 若不受外界影响，两个若不受外界影响，两个完全相同完全相同的的带电导体带电导体, ,接触后再分开接触后再分开, ,二者将原来二者将原来所带电量的总和所带电量的总和平均分配平均分配 接触时，电荷分配原则接触时，电荷分配原则 两个带有异种电荷的导体，接触后两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和先发生正负电荷的中和. . 然后剩下的电荷量再进行电荷的重然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；新分配； 如果两带电体完全相同，则如果两带电体完全相同，则剩下的剩下的电荷平

6、均分配电荷平均分配验 电 器验 电 器静电计静电计演示：演示： 是否只有当带电体与导体棒的上端是否只有当带电体与导体棒的上端直接直接接触接触时，金属箔片才开始张开？解释下面将时，金属箔片才开始张开？解释下面将要看到的现象要看到的现象。 当带电导体棒靠近验电器上端的金属球当带电导体棒靠近验电器上端的金属球时，由于静电感应，金属球带与导体棒相时，由于静电感应，金属球带与导体棒相反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷 演示：演示：1 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, ,其本质都其本质都是将正、负电荷分开是将正、负电荷分开, ,使电荷

7、发生转使电荷发生转移，并不是创造电荷移，并不是创造电荷. .二、电荷守恒定律：二、电荷守恒定律：2 2、电荷守恒定律、电荷守恒定律 电荷既不能创造电荷既不能创造, ,也不能消灭也不能消灭, ,它只能从一个物体转移到另一个物体它只能从一个物体转移到另一个物体, ,或从物体的一部分转移到另一部分或从物体的一部分转移到另一部分, ,在转移的过程中，在转移的过程中，系统的电荷总数保系统的电荷总数保持不变持不变. .补充补充: : 近代物理知识近代物理知识: : 在一定条件下在一定条件下, ,一个高能光子可以产生一个一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子正电子和一个负电子.-.-产生电荷产生电荷 一

8、对正、负电子可同时湮没，转化为光子。一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。 -电荷湮没电荷湮没 注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。电荷守恒定律电荷守恒定律 另一种表达：另一种表达： 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。代数和总是保持不变。三、元电荷.1060. 1. 319Ce元电荷电荷量电荷的多少，简称电量。单电荷的多少，简称电量。单位位: :库仑库仑 C C. 2元电荷最小的电荷量4.电子和质子的电荷量均为e，所有带电体的电荷量或者等于e ，或者是e的整数倍)/5mq叫做比荷（量与其质量的比值，、

9、比荷：带电体的电荷kgCkgCmee/1076. 11091. 01060. 1113019电子的比荷为： 元电荷元电荷e e的数值的数值-美国科学家密立美国科学家密立根用实验测得到的根用实验测得到的 比较电荷带电的多少，要比较的是其电比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多荷量的绝对值，绝对值大的带电多 电荷量的正、负，电荷量的正、负，“”、“”号不号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）（种类）1.1.有有A A、B B、C C三个塑料小球，三个塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A间都是相互吸引的，如果间都是相互吸引的，如果A A带正电，带正电，则则 ：A A B B、C C球均带负电球均带负电B B B B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电C C B B、C C球中必有一个带负电，而另球中必有一个带负电，而另 一个不带电一个不带电D D B B、C C球都不带电球都不带电答案： C课堂训练课堂训练