1.1電荷及其守恒定律報告

1、1.1 1.1 電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律第一章第一章 靜電場靜電場一、電荷一、電荷摩擦過的物體摩擦過的物體, ,能吸引輕小物體能吸引輕小物體-物體帶電物體帶電1 1、自然界中有兩種電荷、自然界中有兩種電荷（富蘭克林命名）富蘭克林命名）（1 1）正電荷：）正電荷： 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 （2 2）負電荷：）負電荷： 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。+_原子核原子核( (帶正電帶正電) )核外電子核外電子( (帶負電帶負電) )質(zhì)子質(zhì)子（帶正電帶正電）中子中子

2、（不帶電不帶電）原子原子（中性）（中性）質(zhì)子、中子之間有強相互作用質(zhì)子、中子之間有強相互作用核力核力 離原子核較遠的電子容易受到外界離原子核較遠的電子容易受到外界的作用而脫離原子的作用而脫離原子 。 由于質(zhì)子對電子的吸引力作用，電由于質(zhì)子對電子的吸引力作用，電子被維系在原子核附近。子被維系在原子核附近。2 2、使物體帶電的方法：、使物體帶電的方法：（1 1）、摩擦起電）、摩擦起電電子從一個物體電子從一個物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個物體上。到另一個物體上。電中性的物體得到電子：帶負電電中性的物體得到電子：帶負電電中性的物體失去電子：帶正電電中性的物體失去電子：帶正電（2）、接觸起電）、接觸起電完全相同的

3、球形物體接觸完全相同的球形物體接觸接觸后接觸后再分開再分開+Q+Q電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體接觸時，電荷分配原則接觸時，電荷分配原則 若不受外界影響，兩個若不受外界影響，兩個完全相同完全相同的帶的帶電導(dǎo)體接觸電荷會重新分配電導(dǎo)體接觸電荷會重新分配. .接觸后再接觸后再分開分開, ,二者將原來所帶電量的總和二者將原來所帶電量的總和平均平均分配分配 （電荷均分）（電荷均分） 如兩個帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸如兩個帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后后先中和先中和. .再將剩下的電荷量再進行電荷再將剩下的電荷量再進行電荷的重新分配；如果兩帶電體的重新分配；如果兩帶電體完全相同完

4、全相同，則則剩下的電荷平均分配剩下的電荷平均分配帶等量異種電荷的物體相互接觸后都不顯電性，帶等量異種電荷的物體相互接觸后都不顯電性，這種現(xiàn)象叫做電這種現(xiàn)象叫做電中和現(xiàn)象中和現(xiàn)象金屬的特點：金屬的特點： 金屬內(nèi)有自由移動金屬內(nèi)有自由移動的電子的電子-自由電子自由電子 每個正離子都在自每個正離子都在自己的平衡位置附近振動己的平衡位置附近振動而不移動。而不移動。（3 3）、感應(yīng)起電）、感應(yīng)起電 +（3 3）、感應(yīng)起電）、感應(yīng)起電 +（3 3）、感應(yīng)起電）、感應(yīng)起電靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)：把電荷移近不帶電的導(dǎo) 體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電 感應(yīng)感

5、應(yīng)感應(yīng)起電感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電叫做感應(yīng)起電 規(guī)律：規(guī)律： 近端近端 感應(yīng)異種電荷，感應(yīng)異種電荷， 遠端遠端 感應(yīng)同種電荷感應(yīng)同種電荷 1 1、自由電子受力向一端移動，另一端帶等量、自由電子受力向一端移動，另一端帶等量的正電荷的正電荷 2 2、感應(yīng)起電沒有創(chuàng)造電荷，只是物體中的正、感應(yīng)起電沒有創(chuàng)造電荷，只是物體中的正負電荷重新分布，將電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到負電荷重新分布，將電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分另一部分 靜電感應(yīng)解釋：靜電感應(yīng)解釋：驗 電 器驗 電 器靜電計靜電計 是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接直接

6、接觸接觸時，金屬箔片才開始張開？解釋下面將時，金屬箔片才開始張開？解釋下面將要看到的現(xiàn)象要看到的現(xiàn)象。 當(dāng)帶電導(dǎo)體棒靠近驗電器上端的金屬球當(dāng)帶電導(dǎo)體棒靠近驗電器上端的金屬球時，由于靜電感應(yīng)，金屬球帶與導(dǎo)體棒相時，由于靜電感應(yīng)，金屬球帶與導(dǎo)體棒相反的電荷，金屬箔帶與導(dǎo)體棒相同的電荷反的電荷，金屬箔帶與導(dǎo)體棒相同的電荷 1 1、起電的本質(zhì)、起電的本質(zhì) 無論是哪種起電方式無論是哪種起電方式, ,其本質(zhì)都其本質(zhì)都是將正、負電荷分開是將正、負電荷分開, ,使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，并不是創(chuàng)造電荷移，并不是創(chuàng)造電荷. .二、電荷守恒定律：二、電荷守恒定律：2 2、電荷守恒定律、電荷守恒定律 電荷既不能創(chuàng)

7、造電荷既不能創(chuàng)造, ,也不能消滅也不能消滅, ,它只能從一它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體, ,或從物體的一部或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分分轉(zhuǎn)移到另一部分, ,在轉(zhuǎn)移的過程中，在轉(zhuǎn)移的過程中，系統(tǒng)系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變的電荷總數(shù)保持不變. . 另一種表達：另一種表達： 一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的 代數(shù)和總是保持不變。代數(shù)和總是保持不變。補充補充: : 近代物理知識近代物理知識: : 在一定條件下在一定條件下, ,一個高能光子可以產(chǎn)生一個一個高能光子可以產(chǎn)生一個正電子和一個負電子正電子和一個負電子.-.-產(chǎn)生電荷產(chǎn)生電荷 一對

8、正、負電子可同時湮沒，轉(zhuǎn)化為光子。一對正、負電子可同時湮沒，轉(zhuǎn)化為光子。 -電荷湮沒電荷湮沒 注意：帶電粒子，總是成對產(chǎn)生或湮沒。注意：帶電粒子，總是成對產(chǎn)生或湮沒。三、元電荷三、元電荷.1060. 1. 319Ce元電荷電荷量電荷的多少，簡稱電量。單電荷的多少，簡稱電量。單位位: :庫侖（庫侖（C C）. 2元電荷最小的電荷量4.電子和質(zhì)子的電荷量均為電子和質(zhì)子的電荷量均為e，所有，所有帶電體的電荷量或者帶電體的電荷量或者等于等于e ，或者是，或者是e的的整數(shù)整數(shù)倍（倍（電荷的不連續(xù)性電荷的不連續(xù)性）)/5mq叫做比荷（量與其質(zhì)量的比值，、比荷：帶電體的電荷kgCkgCmee/1076. 1

9、1091. 01060. 1113019電子的比荷為： 元電荷元電荷e e的數(shù)值的數(shù)值-美國科學(xué)家美國科學(xué)家密立密立根根用實驗測得到的用實驗測得到的 比較電荷帶電的多少，要比較的是其電比較電荷帶電的多少，要比較的是其電荷量的絕對值，荷量的絕對值，“”、“”號不表示號不表示電荷量的大小，只代表電荷的性質(zhì)（種電荷量的大小，只代表電荷的性質(zhì)（種類）類）解：元電荷為1.6010-19C，梳子帶10-7C電荷 量，則電子數(shù)目 地球人口66億=6.6109，遠小于梳子上電子數(shù)目，梳子上電子數(shù)目大約是地球人口的95倍。-711-1910 C6.25 101.6 10 Cn【例】甲物體與乙物體相互摩擦，沒有其

10、他物【例】甲物體與乙物體相互摩擦，沒有其他物體參與電荷的交換，發(fā)現(xiàn)甲物體帶了體參與電荷的交換，發(fā)現(xiàn)甲物體帶了9.69.61010- -1616 C C的正電荷的正電荷. .問問: :（1 1）乙物體帶多少負電荷？）乙物體帶多少負電荷？（2 2）甲物體失去了多少個電子？）甲物體失去了多少個電子？(1)(1)乙物體帶乙物體帶9.69.61010-16-16 C C的負電荷的負電荷. .(2)(2)甲物體失去的電子數(shù)甲物體失去的電子數(shù) 個個=6=610103 3個個. .-16-19Q9.6 10n=e1.6 10小結(jié)：（小結(jié)：（1 1）摩擦起電的實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移）摩擦起電的實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移. .（

11、2 2）摩擦起電過程中遵守電荷守恒定律）摩擦起電過程中遵守電荷守恒定律. .（3 3）一個電子的帶電量等于元電荷，即）一個電子的帶電量等于元電荷，即e=1.60e=1.601010-19 -19 C.C.1.1.有有A A、B B、C C三個塑料小球，三個塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A間都是相互吸引的，如果間都是相互吸引的，如果A A帶正電，帶正電，則則 ：A A B B、C C球均帶負電球均帶負電B B B B球帶負電，球帶負電，C C球帶正電球帶正電C C B B、C C球中必有一個帶負電，而另球中必有一個帶負電，而另 一個不帶電一個不帶電D D B B、C

12、 C球都不帶電球都不帶電答案： C課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2.2.科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時，科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時，為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是：于元電荷，下列論述正確的是：A A、把質(zhì)子或電子叫元電荷、把質(zhì)子或電子叫元電荷B B、1.601.601010-19-19C C的電量叫元電荷的電量叫元電荷C C、電子帶有最小的負電荷，其電量的絕對、電子帶有最小的負電荷，其電量的絕對值叫元電荷值叫元電荷D D、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對值叫元電荷值叫元電荷答案：B、C、D v3 3、帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中、帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的的（ ）vA. 2.4A. 2.41010-19-19C B.-6.4C B.-6.41010-19-19C C vC. -1.6C. -1.61010-18-18C D.4.0C D.4.01010-17-17C CA A4 4、 有有兩兩完全相同的完全相