第一节电荷及其守恒定律

1、1 1电荷及其守恒定律一、电荷一、电荷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）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）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受到离原子核较远的电子受到外界的外界的影响影响容易脱离原子容易脱离原子（中性）（中性）（负电负电）（正电正电）摩擦起电的原因是什么？摩擦起电的原因是什么

2、？例如：丝绸与玻璃棒摩擦例如：丝绸与玻璃棒摩擦 摩擦起电的原因：摩擦起电的原因： 摩擦时一些束缚不紧的电子从一个物体摩擦时一些束缚不紧的电子从一个物体转转移移到另一个物体上。到另一个物体上。 得到电子：带负电；失去电子：带正电得到电子：带负电；失去电子：带正电注意：注意：两个互相摩擦的物体一定同时带上两个互相摩擦的物体一定同时带上异异种种电荷，且电荷，且电荷量相等电荷量相等金属导电的原因是什么？金属导电的原因是什么？离原子核最远的电子离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做属中自由活动，这种电子叫做自由电子自由电子。失去这种电子的原子

3、便成为带正电的失去这种电子的原子便成为带正电的离子离子，离子都在，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，自由电子穿梭其中。自己的平衡位置上振动而不移动，自由电子穿梭其中。这就使金属成为导体这就使金属成为导体. 试验演示试验演示+AB如先移开带电球，再分开如先移开带电球，再分开AB，A、B还能带电吗？还能带电吗？AB重新接触后，导体不带重新接触后，导体不带电了，说明电了，说明A、B分开后带分开后带等量异种等量异种电荷电荷. +（2 2）感应起电感应起电：利用静电感应使物体带电利用静电感应使物体带电（1）静电感应静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排

4、斥，导体中的自由电荷便会电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向和远离带电体，使导体靠趋向和远离带电体，使导体靠近近带电体的一端带带电体的一端带异异种电荷，种电荷，远远离带电体的一端带离带电体的一端带同同种电荷种电荷验电器验电器 静电计静电计导体棒导体棒金属箔金属箔金属外壳金属外壳指针指针刻度刻度验电器和静电计验电器和静电计是否只有当带电体与导体棒的上端直接触时金属是否只有当带电体与导体棒的上端直接触时金属箔片才开始张开？箔片才开始张开？使物体带电的方法除使物体带电的方法除摩擦起电摩擦起电、感应感应起电起电外，还有外，还有接触带电接触带电通过与带电体直接接触，电荷从一个物体通过与带电体直

5、接接触，电荷从一个物体转移到另一个物体上，从而使不带电的物转移到另一个物体上，从而使不带电的物体带上同种电荷的过程体带上同种电荷的过程。 接触带电本质接触带电本质接触后接触后再分开再分开+Q+Q +Q 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两个两个完全相同完全相同的带电导体的带电导体,接触后再分开接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配二者将原来所带电量的总和平均分配接触后接触后再分开再分开+Q+Q- 3Q- 3Q-Q-Q-Q-Q 2121 摩擦起电和感应起电的本质都都是电荷摩擦起电和感应起电的本质都都是电荷在物体之间或物体内部的转移，而不是创造在物体之间或物体内部

6、的转移，而不是创造出了电荷。出了电荷。 电荷既不能创造，也不能消灭，它电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变转移的过程中，电荷的总量保持不变这个结论叫做电荷守恒定律这个结论叫做电荷守恒定律二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律 近代物理实验发现：在一定条件下，带电粒子近代物理实验发现：在一定条件下，带电粒子是可以产生和湮没的是可以产生和湮没的. 一个高能光子可以产生一个高能光子可以产生一个一个正电子正电子和一个和一个负电子负电子； 一对正、负

7、电子可以同一对正、负电子可以同时湮没，转化为光子时湮没，转化为光子.这一发现是否否定了电荷守恒定律？这一发现是否否定了电荷守恒定律？l电中性的物体中有无电荷存在？电中性的物体中有无电荷存在？l所谓所谓“电荷的中和电荷的中和”是不是正负电荷消失了？是不是正负电荷消失了？l对于对于“电荷的总量保持不变电荷的总量保持不变”中的中的“电荷的总量电荷的总量”你是怎么理你是怎么理解？解？ 在这些情况下，带电粒子总是成对产生或湮在这些情况下，带电粒子总是成对产生或湮没没. 两个粒子带电数量相等但正负相反，而光子又两个粒子带电数量相等但正负相反，而光子又不带电，所以电荷的代数和仍然不变不带电，所以电荷的代数和

8、仍然不变. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷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的的代数和总是保持不变的.电荷守恒定律现在的表述是：电荷守恒定律现在的表述是：它是自然界重要的基本规律之一它是自然界重要的基本规律之一三、元电荷1. 电荷量电荷量:电荷的多少电荷的多少 单位：单位： 库仑库仑（SI制），简称制），简称库，库，符号符号C2. 迄今为止，科学实验发现的迄今为止，科学实验发现的最小电荷量最小电荷量就是电就是电子所带的电荷量（质子、正电子所带电荷量与它子所带的电荷量（质子、正电子所带电荷量与它相同，但符号相反）相同，但符号相反）. 最小的电荷量最小的电荷量叫元电荷叫元电荷.3. 元电荷元电荷 e =