电荷及其守恒定律1

电荷及其守恒定律新课标高中物理选修3－1第一章静电场一、电荷电荷是一种物质属性自然界中有两种电荷：正电荷和负电荷电荷性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。+_电荷是实物的一种属性．电荷的多少叫电荷量．电荷量是指物体带电的多少，常常简称电量．电量是电荷的定量基度．带电体是指处于带电状态的物体．电荷、电量、带电体三个词往往不加区分地使用，其中电荷一词用得最广．在某些情况下，电荷实际指带电体本身．现代科学早已把物质结构的秘密揭开：物质都是由分子组成．而分子由原子组成，原子是由一个带正电的原子核和一定数目的绕核运动的带负电的电子组成．原子核所带正电量的总数与核外所有电子的负电量总数是相等的，且正电荷、负电荷分布的中心（常称电荷中心）重合．因而，在通常情况下，整个原子呈电中性（所谓不带电）．当原子因某种原因（如摩擦、受热、化学变化等），而失去一个或几个电子时，原子就显为“带正电”，获得额外电子时，就显为“带负电”．所以，实质上物体的带电过程就是电子的得失过程．比如用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，实质上就是由于两者摩擦，组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上，使玻璃棒失去电子带正电，而丝绸得到电子带负电．把带正电荷的C球移近彼此接触的导体A和B，可以看到A、B上的金属箔片都张开，这表明A、B都带上了电荷．如果先把C移走，A和B上的金属箔片就会闭合．如果先把A和B分开，再移走C，可以看到A、B上的金属箔片仍张开，接着让A和B接触，它们的金属箔片都闭合，这证明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和。

使物体带电的方法：1、摩擦起电2、感应起电感应起电.swf（2）感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．

摩擦起电.swf（1）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，叫做静电感应．（3）静电感应的原因：把带电球C移近金属导体A和B时，导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分．3、接触带电接触后再分开+Q+Q接触后再分开+Q-3Q-Q-Q电荷从一个物体转移到另一个物体两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配ＱＱ是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释下面将要看到的现象。验电器1.swf验电器2.swf二、电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消灭，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变。因此，电荷守恒定律又可表示为：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。

物理学的基本定律之一

。它指出，对于一个孤立系统，不论发生什么变化

，其中所有电荷的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。

电荷守恒定律是大量实验事实的总结，适用于迄今所知的一切宏观过程和微观过程。质子和电子是正负电荷的基本单元。在各种物理过程中，电子和质子总数不变，只是组合方式或所在位置有所改变，因而电荷守恒是十分自然的。

值得指出的，近代物理学发现了大量有关基本粒子互相转化的事实。例如正、负电子e+、e-对撞湮没

，产生两个γ光子；在这些过程中，出现了电荷的消失或产生，但反应物的总电荷等于生成物的总电荷，电荷仍守恒。这意味着电荷守恒具有更深刻的根源。三、元电荷电荷量的国际单位是：C小结1、自然界存在两者电荷（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷

（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷2、使物体带电的方式带电方式(1)摩擦起电(2)感应起电-近异远同

(3)接触起电3、电荷守恒定律：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。1、使一个物体带电的方式有三种，它们是

、

和

，在这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另一部分，而且电荷的总量不变，这个结论也被称之为

定律。2、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数（）

A．增加B．减少

C．不变D．先增加后减少3、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为______；一个电子的电量为_____，一个质子的电量为______；任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的______．最早测出元电荷的数值的是美国物理学家

，这位科学家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电子的

。4、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：

A、把质子或电子叫元电荷．

B、1.60×10-19C的电量叫元电荷．

C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷．

D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷．

√

√

√5、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是（）

A．带有等量异种电荷

B．带有等量同种电荷

C．带有不等量异种电荷

D．一个带电，另一个不带电

√

√

√6、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则：

A．B、C球均带负电

B．B球带负电，C球带正电

C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电

D．B、C球都不带电

√++++++A.导体B带负电;B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等;C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷量小于右边的电荷量;D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变.

√

√AB7、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是:8、图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：（1）A、B接触后分开，再移去C，则A________，B______；（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，则A_______，B_______．（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，则A________，B_______；正电负电不带电不带电负电负电9、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷

__________．若手的接触点改在A端，情况又如何___________。负电荷负电荷AB+Q10、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是（）

A．a带正电，b带负电

B．a带负电，b带正电

C．a、b均带正电

D．a、b均带负电

E．a、b均不带电

√abc11、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触。②用手指摸甲球。③手指移开。④移开乙球。⑤甲球带正电。⑥甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有（）

A.①→②→③→④→⑥B.①→②→④→③→⑥C.①→②→③→④→⑤ D.①→②→④→③→⑤

√

√元电荷的数值最早