11.04.18高一物理《电荷守恒》(课件)

电荷及其守恒定律

电荷亦称电，是实物的一种性质。人们对电

的认识最初来自摩擦起电现象和自然界的雷电现

象。例如，在公元3世纪，我国晋朝张华的《博物

志》中就有记载：“今人梳头，解着衣，有随梳

解结，有光者，亦有咤声。”这是世界上关于摩

擦起电引起闪光和噼啪之声的较早记载。

公元前600年左右，希腊人发现了摩擦过

的琥珀吸引轻小物体的现象。 我国学者王充《论衡》中写下“顿牟掇

芥”指的用玳瑁的壳吸引轻小物体。电荷名字的由来：

16世纪，英国御医吉尔伯特提出了电

荷的概念。美国科学家富兰

克林提出了正负电荷

的概念。一、电荷自然界中有几种电荷？

它们间的相互作用如何？一、电荷自然界中有几种电荷？

它们间的相互作用如何？1.两种电荷

一、电荷自然界中有几种电荷？

它们间的相互作用如何？1.两种电荷

用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；

用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。一、电荷自然界中有几种电荷？

它们间的相互作用如何？1.两种电荷

用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；

用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。2.两种电荷间的相互作用

一、电荷自然界中有几种电荷？

它们间的相互作用如何？1.两种电荷

用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；

用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。2.两种电荷间的相互作用

同种电荷相互排斥；

异种电荷相互吸引。一、电荷一、电荷一般情况下物体不带电，

不带电的物体内部是否存在电荷？原子的构成原子的构成质子（正电）中子（不带电）原子核核外电子原子

（中性）原子的构成质子（正电）中子（不带电）原子核核外电子原子

（中性）原子核为什么稳定？原子的构成质子（正电）中子（不带电）原子核核外电子原子

（中性）原子核为什么稳定？质子和中子之间有强相互作用核力原子的构成质子（正电）中子（不带电）原子核核外电子原子

（中性）原子核为什么稳定？质子和中子之间有强相互作用核力核外电子原子的构成质子（正电）中子（不带电）原子核核外电子原子

（中性）原子核为什么稳定？质子和中子之间有强相互作用核力核外电子

离原子核较远的电子容易受到外界的作

用而脱离原子。使物体带电的方法：使物体带电的方法：1.摩擦起电使物体带电的方法：1.摩擦起电实质：电子从一个物

体转移到另一个物

体上，得到电子带

负电，失去电子带

正电。播放《动画》P1金属导电机理：金属导电机理：金属内有自由移动的电子自由电子

每个正离子都在自己的平衡位

置附近振动而不移动。金属导电机理：金属内有自由移动的电子自由电子使物体带电的方法：播放《动画》P2使物体带电的方法：使物体带电的方法：2.感应起电静电感应：把电荷移近不带电的导体，可使

导体带电的现象，叫做静电感应。使物体带电的方法：2.感应起电静电感应：把电荷移近不带电的导体，可使

导体带电的现象，叫做静电感应。感应起电：利用静电感应使金属导体带电的

过程，叫做感应起电。使物体带电的方法：2.感应起电静电感应：把电荷移近不带电的导体，可使

导体带电的现象，叫做静电感应。感应起电：利用静电感应使金属导体带电的

过程，叫做感应起电。实质：

电荷从物体的一部分转移到另一部分。接触后再分开+Q+Q接触后再分开+Q-3Q-Q-Q使物体带电的方法：3.接触带电实质：电荷从一个物体转移到另一个物体。分配规律：同种电荷

平分；异种电荷先中

和再平分。3.三种带电方式(1)摩擦起电：

(2)感应起电：

(3)接触起电：

3.三种带电方式(1)摩擦起电：

正负电荷的分开和转移(2)感应起电：

电荷从物体的一部分转移到另一部分(3)接触起电：

电荷从一个物体转移到另一个物体3.三种带电方式问题： 1.电荷的相互增强、减弱和中和现

象，是否是电荷消失? 2.物体显中性，是否是物体中没有

电荷? 3.各种起电过程是否是创造了电荷?1.起电的本质二、电荷守恒定律1.起电的本质 无论是哪种起电方式，其本质都

是将正、负电荷分开，使电荷发生转

移，实质是电子的转移，并不是创造

电荷。二、电荷守恒定律表述一：

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。2.电荷守恒定律

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。

2.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。

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。2.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。电荷量：电荷的多少．单位:库仑C电荷量：电荷的多少．单位:库仑C最小电荷量：电子所带的电荷量电荷量：电荷的多少．单位:库仑C最小电荷量：电子所带的电荷量元电荷：最小电荷量，用e表示电荷量：电荷的多少．单位:库仑C最小电荷量：电子所带的电荷量元电荷：最小电荷量，用e表示e=1.60×10-19C电荷量：电荷的多少．单位:库仑C最小电荷量：电子所带的电荷量元电荷：最小电荷量，用e表示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e=1.60×10-19C电荷量：电荷的多少．单位:库仑C最小电荷量：电子所带的电荷量元电荷：最小电荷量，用e表示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e=1.60×10-19C比荷：带电体的电荷量与质量的比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。由于这个实验的原

理清晰易懂，设备和方法简单、直观而有效，

所得结果富有说服力，因此它又是一个富有启发性的实验，其设计思想

是值得学习的。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。

以往，油滴实验中，用眼

睛在显微镜中观测油滴，时间

一长，眼睛感到疲劳、酸痛。我们采用CCD摄

象机和监视器，对实验加以改进，制成电视显

微密立根油滴仪，从监视器上观察油滴，视野

宽广,图象鲜明,观测省力,克服了上述缺点。 [例1]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[答案]B、C、D [例1]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 [例2]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[答案]C [例2]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球都不带电课堂训练 1.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___________。课堂训练 1.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 2.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质

小球a，a的表面镀有铝膜。在a的近旁有一绝

缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所

示。现使b带电，则（

）

A.a、b之间不发生相互作用

B.b将吸引a，吸住后不放开

C.