电荷及其守恒定律

第一章静电场第一节电荷及其守恒定律一、电荷电荷是一种物质属性1、自然界中有两种电荷（富兰克林命名）（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同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。+_物质的微观结构是怎样的？原子的构成原子原子核核外电子质子中子（正电）（不带电）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（中性）（负电）（正电）摩擦起电的原因是什么？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

微观解释：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：带正电例如：丝绸与玻璃棒摩擦

玻璃棒失去电子带正电丝绸得到电子带负电注意：两个互相摩擦的物体一定同时带上异种电荷，且电荷量相等––––––––––––+–––––––––++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++–––––––––––+–––––––––摩擦起电2、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使物体带电的方法：微观解释：接触起电过程中电子的转移规律：（1）带正电荷的物体与带负电荷的物体接触，电子由带负电荷的物体转移到带正电荷的物体上。（2）带正电荷的物体与不带电的中性物体接触，电子由不带电的物体转移到带正电荷的物体上。（3）带负电荷的物体与不带电的中性物体接触，电子由带电的物体转移到不带电的中性物体上。3、感应起电使物体带电的方法：实验①C带正电，移近导体A，金属箔有什么变化？②把A、B分开，然后移去C,金属箔又有何变化？③再让A和B接触，又会看到什么现象？感应起电++AB如先移开带电球，再分开AB，A、B还能带电吗？AB重新接触后，导体不带电了，说明A、B分开后带等量异种电荷.重新接触后等量异种电荷发生中和.––––––––++++++++–+①C带正电，移近导体A，金属箔有什么变化？②把A、B分开，然后移去C,金属箔又有何变化？③再让A和B接触，又会看到什么现象？＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋－－－－－－－－实验(微观分析)3、感应起电使物体带电的方法：感应起电实质：在带电体上电荷的作用下，导体上的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。凡与地相接时，该导体与地球组成一个导体，则该导体为近端物体，带异种电荷，地球为远端，带同种电荷。验电器静电计导体棒金属箔金属外壳指针刻度验电器和静电计

是否只有当带电体与导体棒的上端直接触时金属箔片才开始张开？验电器的感应起电电荷在验电器的不同部分间转移，使金属小球和箔片都带上了等量异号电荷，使箔片张开。注意：在验电器的金属小球和验电器的金属箔间转移的电荷只能是电子。1.三种起电方法二、电荷守恒定律：２.起电的本质摩擦起电、感应起电、接触起电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，并不是创造电荷.注意：在物质内部，原子核是相对固定的，内部的质子更不能脱离原子核而移动，所以起电过程中转移的都是核外电子。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，系统的电荷总量保持不变.二、电荷守恒定律：

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。因此，电荷守恒定律又可表述为：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。

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.

一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子；

一对正、负电子可以同时湮没，转化为光子.这一发现是否否定了电荷守恒定律？（1）电中性的物体中有无电荷存在？（2）所谓“电荷的中和”是不是正负电荷消失了？（3）对于“电荷的总量保持不变”中的“电荷的总量”你是怎么理解？（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？电荷量：电荷的多少，简称电量。单位:库仑C一个电子所带电量为元电荷比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍三、元电荷（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？元电荷的值美国科学家密立根（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷例：不带电的梳子与羊毛衣袖摩擦后带有10-7C负电荷。这些电荷的电子数目跟地球人口（66亿）相比，哪个大？相差多少倍？解：元电荷为1.60×10-19C，梳子带10-7C电荷量，则电子数目地球人口66亿=6.6×109，远小于梳子上电子数目，梳子上电子数目大约是地球人口的95倍。1两个完全一样的金属小球A、B，其中A带电为+Q，B不带电，将A与B接触后再分开，则A、B球的带电情况怎样？练习：2：毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（）A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了B．毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了C．橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了A3：绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的附近，有一个绝缘金属球b，开始a、b都不带电，如图所示，现在使a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C、b立即把a排斥开D、b先吸引a，接触后又把a排斥开D4如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带电导体C时（）

A．A端金箔张开，B端金箔闭合B．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷BCD

5.在我国北方天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电击一下.这是为什么？

答：在天气干燥季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体都带了等量、异号的电荷，接着用手去摸金属门把手，身体放电，于是产生电击的感觉.

6：

在书本图1.1-1所示的实验中，最终使A带上了-10-8C的电荷.实验过程中，是电子由A转移到B，还是由B转移到A？A、B得到或失去的电子数各是多少？+AB解：电子由B转移到A

A得到10-8C的电子、电子数为B失去的电子数与A得到的电子数相等7、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。8、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．先增加后减少摩擦起电感应起电接触起电电荷守恒C9、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

。10、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．

√

√

√1.60×10-19C1.60×10-19C1.60×10-19C整数倍密立根比荷10、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

√

√

√11、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.

√

√AB12、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:13、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14、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+Q15、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（