新人教版必修3第九章静电场及其应用1.电荷

新人教版必修三第九章静电场及其应用第1节电荷问题引入：

摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？电荷的提出

公元前600年希腊学者泰勒斯发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中写下了“顿牟掇芥”。电荷的提出

16世纪英国科学家吉尔伯特创造了英语中的“electricity”（电）这个词，认为摩擦过的琥珀带有电荷。美国科学家富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了并命名了正电荷（positivecharge）和负电荷（negativecharge）。1.自然界中有两种电荷（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一、电荷2.电荷间的相互作用：a、同种电荷相互排斥b、异种电荷相互吸引3.电荷量：(1)电荷的多少叫电荷量,用Q或q表示；国际单位制中，单位是库仑，符号：C(2)正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。正负不代表大小

例题(多选)挂在绝缘细线下的两轻质通草球，由于电荷的相互作用靠近或远离（）A甲图中两球一定带异种电荷；B甲图中至少有一个带电；C乙图中两球一定带同种电荷；D乙图中两球可能只有一个带电。BC二、物质的微观结构1.原子的组成

原子原子核核外电子质子中子（正电）（不带电）（中性）（负电）（正电）◆原子核比较稳定，为什么？质子和中子之间有强相互作用◆核外电子呢？

离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子。2.金属的微观结构1.金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子;2.失去自由电子的原子便成为带正电的离子（ion），它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动，3.导体中存在大量的自由电子（如:金属、地球、人等）;绝缘体中几乎不存在自由移动的电荷。（橡胶、塑料等）三.物体带电方法Ⅰ、摩擦起电(原因)

不同物体对电子的束缚能力不同。摩擦过程中，（对电子的束缚能力强的）物体得到电子带负电，（对电子的束缚能力弱的）物体失去电子带正电。毛皮橡胶棒实质：电子的转移得到电子----带负电失去电子----带正电结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷––––––––––––+–––––––––++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++–––––––––––+–––––––––摩擦起电演示图：感受静电感应Ⅱ、感应起电实验:取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的。利用上面介绍的金属结构的模型，解释看到的现象。

(1)把带正电的球C移近导体A金属箔有什么变化？

(2)先把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？

(3)再让A和B接触，又会看到什么现象？C移近导体A，两侧金属箔片都张开；金属箔片仍张开，但张角变小；A、B接触，金属箔片都闭合.

当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电（electrificationbyinduction）。想一想：产生新的电荷了吗？感应起电有什么特点?

并没有产生新的电荷，而是在带电体的作用下，导体上正、负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷【例1】如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电的金属球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，将导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的有()A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB>QAB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QB＝QAC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB>QAD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且QB＝QA，而QA、QB的值与所切的位置有关

分析感应起电问题时的三点提醒(1)明确带电体与感应起电的导体。(2)弄清楚导体靠近带电体的一端和远离带电体的另一端，近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷。(3)注意拿走物体的顺序，若保持带电体不动，先分开导体的靠近端和远离端，再移走带电体，则靠近端带异种电荷，远离端带同种电荷。若先移走带电体，则导体上的电荷会立即中和，不再带电。1．如图所示，在感应起电现象中，带负电物体靠近带绝缘底座的导体N处时，M处将()

A．带正电

B．带负电

C．不带电

D．以上答案均有可能验电器（静电计）作用：①检验物体是否带电,

②粗略判断物体带电的多少原理：同种电荷互相排斥结构：金属球、金属杆、金属箔等实验：++++想一想：是产生新的电荷了吗？接触起电有什么特点?

并没有产生新的电荷，而是电荷从一个物体转移到了另一物体图3

是当带电体靠近但不接触导体棒的上端时,观察发现金属箔片也会张开，为什么？++++----Ⅲ、接触起电接触起电：带电物体接触另一个物体，电荷会转移到这个物体上，使这个物体带电。不接触验电器，能使验电器带电吗？

解释：带正电荷的物体靠近金属球时，导体中的自由电子就被吸引过来，球上出现负电荷，验电器金属箔上则带有正电荷，使金属箔张开。

带负电的物体靠近原先带负电的验电器，金属箔张角如何变化？若验电器带正电呢？电荷分配完全相同的带电金属球接触时电荷量的分配接触后再分开+Q+Q接触后再分开+Q-3Q-Q-Q

Ｑ

Ｑ三种起电方式的比较起电方式摩擦起电感应起电接触起电产生条件一般是两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因原子核对电子束缚力弱的物体失去电子，强的得到电子导体中的自由电子在电荷间力的作用下，从物体的一端转移到另一端在电荷间力的作用下，自由电子从一物体转移到另一物体实质均为电子在物体之间或物体内部的转移四.电荷守恒定律无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电子发生转移，并不是创造了电荷.

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,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变-------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。++++【例2】甲、乙两个原来不带电荷的物体相互摩擦(没有第三者参与)，结果发现甲物体带了1.6×10－15C的电荷量(正电荷)，下列说法正确的是()A．乙物体也带了1.6×10－15C的正电荷B．甲物体失去了104个电子C．乙物体失去了104个电子D．甲、乙两物体共失去了2×104个电子2．(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15C，丙物体带电8×10－16C。则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法正确的是()A．乙物体一定带有负电荷8×10－16CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15CC．丙物体一定带有正电荷8×10－16CD．丙物体一定带有负电荷8×10－16C五.元电荷（1）元电荷：最小的电荷量它的数值最早是由美国科学家密立根测定的一个电子或质子所带电量绝对值等于元电荷所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。故电荷量不能连续变化。（2）比荷：电荷量与质量的比值叫做比荷

美国物理学家密立根(R.A.Millikan)从1909到1917年所做的测量微小油滴上所带电荷的工作，即所谓油滴实验，在全世界久负盛名，堪称实验物理的典范。他精确地测定了电子电荷的值，直接证实了电荷的不连续性，所以说，密立根油滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。

判断：2.自然界中存在正电荷、负电荷和元电荷。1.