電荷及其守恒定律

本節(jié)課：暑假結(jié)束后的第一次課，（注意知識(shí)的銜接）（1）暑假作業(yè)的完成情況，有表揚(yáng)有批評(píng)（2）宣布新的課代表（3）將課本講知識(shí)構(gòu)架、講難度、講學(xué)習(xí)方法，強(qiáng)調(diào)電磁學(xué)的重要性。（4）推薦資料:（5）作業(yè)：作業(yè)本（學(xué)校訂）、復(fù)印、報(bào)紙（自己買）（6）電磁現(xiàn)象通過必修課的學(xué)習(xí)，我們發(fā)現(xiàn)物理并不難，相反它非常是一門非常有趣的學(xué)科，感覺到了嗎？……（缺少發(fā)現(xiàn)，這個(gè)世界上，）正常！高一學(xué)習(xí)的是物理學(xué)的冰山一角，很基礎(chǔ)也相對(duì)枯燥，那么高二，我將帶領(lǐng)大家進(jìn)入神秘的電磁世界。想不想一起去探個(gè)究竟？……（你們知道為什么剛出生的孩子那么具有好奇心呢？因?yàn)樗麄儫o知，只有好奇心才能促使他們內(nèi)心成長(zhǎng)，在成長(zhǎng)的過程中，有人逐漸失去了自己的好奇心，然后永遠(yuǎn)停滯不前。）希望同學(xué)們不管是現(xiàn)在還是將來，都保留好奇心去看去學(xué)。我們思想的發(fā)展在某種意義上常常來源于好奇心?！獝垡蛩固闺姶努F(xiàn)象——電現(xiàn)象“電”與“磁”是兩個(gè)看似相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系的話題。物理之美在其對(duì)稱與統(tǒng)一。這也是物理學(xué)家們共同的努力方向在探索他們聯(lián)系性之前，我們先來分別認(rèn)識(shí)“電”與“磁”。自然界中的放電現(xiàn)象——閃電人造放電現(xiàn)象——人造閃電“特斯拉線圈”綜上所述：各種各樣的放電現(xiàn)象存在于我們的生活周圍——它到底是如何發(fā)生的？我們還要從頭說起……在對(duì)“電”的認(rèn)識(shí)的過程中，雷電:一直以來最受關(guān)注，并被人們賦予了非常濃厚的神秘色彩，雷電:被人們賦予了非常濃厚的神秘色彩……天電頓牟掇芥,磁石引針東漢王充《論衡·亂龍》：“頓牟掇芥，磁石引針，皆以其真是，不假他類。”人們?cè)诤茉缰熬驼J(rèn)識(shí)到摩擦等方式可以使物體帶電，但是人們并不知道天電和地電之間的關(guān)系。希臘人泰勒斯發(fā)現(xiàn)摩擦過的琥珀吸引輕小物體的現(xiàn)象。地電公元前600年，公元一世紀(jì)富蘭克林統(tǒng)一了天電和地電。在放電現(xiàn)象中，扮演主要角色的是電荷！第一節(jié)電荷及其守恒定律（a）統(tǒng)一了天電和地電（b）發(fā)現(xiàn)自然界中只有兩種電荷——正電荷、負(fù)電荷將“用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶電荷”命名為正電荷；將“用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷”命名為負(fù)電荷。(1)種類：正電荷

負(fù)電荷

(2)性質(zhì)：同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引。*任何帶電體能吸引輕小物體*1、電荷【例題】課堂例題：【例1】用毛皮摩擦過的橡膠棒,靠近一個(gè)塑料小球時(shí)（）A.若塑料小球被吸引，說明塑料小球必定帶正電B.若塑料小球被吸引，說明塑料小球必定帶負(fù)電C.若塑料小球被排斥，說明塑料小球必定帶正電D.若塑料小球被排斥，說明塑料小球必定帶負(fù)電D吸引排斥帶異種電荷or一個(gè)帶電一個(gè)不帶電帶同種電荷現(xiàn)象(1)種類：正電荷

負(fù)電荷

(2)性質(zhì)：同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引

任何帶電體能吸引輕小物體。

1、電荷思考：物體怎么才能帶上電？(3)原子結(jié)構(gòu):原子核質(zhì)子中子核外電子原子對(duì)外呈電中性(1)摩擦起電：兩物體相互摩擦后，一些束縛的地不緊的電子在物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移，得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電。這種現(xiàn)象叫靜電現(xiàn)象。

eg：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電；用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電；2、起電方式棉布與丙烯塑料摩擦—+棉布與乙烯塑料摩擦+—(1)摩擦起電：兩物體相互摩擦后，一些束縛的地不緊的電子在物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移，得到電子的物體帶正電，失去電子的物體帶負(fù)電。這種現(xiàn)象叫靜電現(xiàn)象。原理：條件：

※摩擦過程中：必定同時(shí)帶上等量異種電荷。自由電荷的轉(zhuǎn)移干燥、彼此絕緣（從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體）2、起電方式思考：兩摩擦起電的物體是先得到還是先失去電子？(1)定義：帶電荷的多少，用Q或q表示。(2)單位：庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱庫(kù)，C

eg：一玻璃棒與絲綢摩擦后帶電量為：一橡膠棒與毛皮摩擦后帶電量為：(3)標(biāo)矢性：延伸——電荷量質(zhì)量的多少用m表示。塑料和毛皮摩擦后的帶電量約為0.000001C;打雷時(shí)云層中的電荷約為幾百C。Q1=+1.6CQ2=-3.2CQ1<Q2理解：Q2=-3.2C：3.2C代表電荷量的多少；+﹣代表電荷量的的種類，沒有方向。標(biāo)量關(guān)于連續(xù)性速度V力F加速度a溫度T動(dòng)能EK勢(shì)能EP……人的個(gè)數(shù)鞋子的雙數(shù)……延伸——連續(xù)性連續(xù)變化：沒有最小值。連續(xù)性物理量不是連續(xù)變化：有最小值。非連續(xù)性物理量思考：下列物理量是否連續(xù)變化？(1)定義：帶電荷的多少，用Q或q表示。(2)單位：庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱庫(kù)，C

eg：一玻璃棒與絲綢摩擦后帶電量為：一橡膠棒與毛皮摩擦后帶電量為：(3)標(biāo)矢性：(4)連續(xù)性：延伸——電荷量質(zhì)量的多少用m表示。塑料和毛皮摩擦后的帶電量約為0.000001C;打雷時(shí)云層中的電荷約為幾百C。Q1=1.6CQ2=-3.2CQ1<Q2理解：Q2=-3.2C：3.2C代表電荷量的多少；+﹣代表電荷量的的種類，沒有方向。標(biāo)量非連續(xù)變化。有最小值。

曾經(jīng)人們以為原子是不可再分的，直到湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子。后來，美國(guó)物理學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出電子的帶電量e=1.60217733×10-19C，密立根因此而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。電子的電荷量：e=1.6×10-19C電子的質(zhì)量：me=9.1×10-31Kg電子的荷質(zhì)比q/m（比荷）最小的電荷量元電荷：物體所帶電荷的最小電荷量就是電子所帶的電荷量,用e表示e=1.6×10-19C，稱作元電荷。

注：我們說一個(gè)物體帶電，電子帶負(fù)電，質(zhì)子帶正電，他們都等是帶電的物體。而元電荷不是，它是表示電荷多少的一個(gè)單位。eg：電子帶負(fù)電，電荷量為1個(gè)元電荷

質(zhì)子：

α粒子/He原子核：1“根”粉筆；1“盒”粉筆1根=1/24盒粉電荷量：-e質(zhì)子電荷量：eα粒子電荷量：2e延伸——元電荷實(shí)物粒子！電荷單位：元電荷e思考：某粒子帶電量為1.5e？

延伸——元電荷※任何粒子的帶電量Q=ne（n為整數(shù)）某粒子帶電量為：5e？-1.6C？電子數(shù)目是？e≈1.6×10-19C【例2.1】下列關(guān)于元電荷的說法中正確的是（）A.元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C.元電荷是個(gè)單位，其值通常取e=1.6×10-19CD.元電荷帶正電，電子帶負(fù)電。BC課堂例題：粉筆：1“根”粉筆；1“盒”粉筆1根=1/24盒帶電物體：帶1個(gè)e的電量；帶1.6×10-19

C的電量；e=

1.6×10-19C【例2.2】甲、乙兩原來不帶電的物體，相互摩擦后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲物體帶了+1.6×10-15C的電荷，下列說法正確的是（）A.乙物體也帶了1.6×10-15C的正電荷B.甲物體失去了104個(gè)電子C.乙物體失去了104個(gè)電子D.甲、乙兩物體共失去了2×104

個(gè)電子B摩擦起電本質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移。得失電子后兩物體帶上異種電荷課堂例題：(2)感應(yīng)起電：

一帶電體靠近導(dǎo)體，由于電荷間性質(zhì)（同斥異吸），導(dǎo)體自由電荷發(fā)生移動(dòng)，使導(dǎo)體靠近帶電體一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體一端帶同種電荷，這種起電方式叫感應(yīng)起電。此現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。原理：

同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；自由電荷的轉(zhuǎn)移。理解：導(dǎo)體說明：金屬導(dǎo)電主要依靠自由電子：金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的自由電子原子核在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)。＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋最近端異號(hào)最遠(yuǎn)端同號(hào)分別分析下列兩種情形下AB端帶電情況：①將C移走，再將AB分開，則帶電情況:②將AB分開，再將C移走，則帶電情況:

然后再將AB接觸，則帶電情況：

試分析：帶電過程中，電荷的移動(dòng)情況。轉(zhuǎn)移的是自由電子，原子核不能移動(dòng)。(3)接觸起電：

一物體帶電，電荷間相互排斥，如果接觸另一導(dǎo)體，電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到這個(gè)導(dǎo)體上，使之也帶電，這種起電方式叫接觸起電。接觸帶電電荷量分配原則接觸后再分開+Q+Q接觸后再分開+Q-3Q-Q-Q電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體兩個(gè)完全相同的帶電導(dǎo)體,接觸后再分開,二者將原來所帶電量的總和平均分配。ＱＱ異種電荷先中和再平分(3)接觸起電：自由電荷的轉(zhuǎn)移。同斥異吸。自由電子由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。原理：本質(zhì)：【例3.1】把一個(gè)帶正電的金屬小球A跟同樣的不帶電的金屬小球B相碰后，兩球都帶上等量的正電荷，這從本質(zhì)上是因?yàn)椋ǎ〢.A球的正電荷轉(zhuǎn)移到B球上；B.B球的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到A球上；C.A球的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到B球上；D.B球的正電荷轉(zhuǎn)移到A球上?！纠?.2】AB兩完全相同金屬小球，QA=+3.2C，QB=-8C，現(xiàn)讓兩金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移了多少電子？(e=1.6×10-19C)B課堂例題：【例4】絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一個(gè)輕質(zhì)小球a，在a附近放置一金屬小球b，現(xiàn)使ab分別帶不等量的正、負(fù)電荷，則（

）A.b將吸引a，吸引后不放開B.b將吸引a，接觸后a、b迅速分開C.a、b之間不發(fā)生相互作用D.b立即把a(bǔ)排斥開B課堂例題：總結(jié)：三種起電方式的相同點(diǎn):本質(zhì)：摩擦起電：感應(yīng)起電：接觸起電：都是自由電子的轉(zhuǎn)移。電子由一物體轉(zhuǎn)移到另一物體電子由物體的一個(gè)部分轉(zhuǎn)移到另一部分。電子由一物體轉(zhuǎn)移到另一物體※得失電荷量相同，不能隨意產(chǎn)生也不能隨意消失，總電荷守恒。3、電荷守恒定律表述1：電荷既不能創(chuàng)生也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從一個(gè)物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中電荷總量不變。這個(gè)結(jié)論叫：電荷守恒定律。表述2：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。電荷守恒定律：是自然界的重要規(guī)律之一。例6：下列說法不正確的是（）A.靜電感應(yīng)不是創(chuàng)造電荷，而是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。B.摩擦起電時(shí)，一個(gè)物體失去一些電子而帶正電，另一個(gè)物體得到這些電子而帶負(fù)電。C.摩擦和感應(yīng)都能使電子轉(zhuǎn)移，只不過前者使電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，而后者則使電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。D.一個(gè)帶電體接觸一個(gè)不帶電的物體，兩個(gè)物體可能帶上異種電荷。D靜電計(jì)(指針式驗(yàn)電器)驗(yàn)電器驗(yàn)電器作用：檢驗(yàn)電荷的有無：箔片是否張開多少：箔片張開角度大小+++++++----++思考:是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時(shí),金屬箔片才開始張開?解釋看到的現(xiàn)象.帶電方式：感應(yīng)起電、接觸起電例7：驗(yàn)電器例7.使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開，下圖表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是（）B（1）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？電荷量：電荷的多少，用Q/q表示。單位:庫(kù)侖C比較電荷帶電的多少,要比較的是其電荷量的絕對(duì)值，電荷量的正負(fù)不表示電荷量的大小,只代表電荷的種類。小結(jié)（2）在原子物理中，常用元電荷作為電量的單位，元電荷的電量為______；一個(gè)電子的電量為_____，一個(gè)質(zhì)子的電量為______；任何帶電粒子，所帶電量或者等于電子或質(zhì)子的電量，或者是它們電量的______．最早測(cè)出元電荷的數(shù)值的是美國(guó)物理學(xué)家

，這位科學(xué)家還測(cè)出了電子電量和質(zhì)量的比值，叫做電子的

。（4）帶電：使一個(gè)物體帶電的方式有三種，它們是

、

和

，在這三種方式中，電荷既沒有被創(chuàng)造，也沒有被消滅，只是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分移到另一部分，而且電荷的總量不變，這個(gè)結(jié)論也被稱之為

定律。（3）什么是比荷？電子的比荷是多少？帶電體的電荷量與質(zhì)量的比值叫做比荷q/m放在一起的等量異種電荷完全抵消的現(xiàn)象－Q＋QAB電荷的中和：中和是不是電荷消失?電荷中和1、科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時(shí)，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：A.把質(zhì)子或電子叫元電荷．B.1.60×10-19C的電量叫元電荷．C.電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量的絕對(duì)值叫元電荷．D.質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對(duì)值叫元電荷．現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用BCD2、如圖所示,原來不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體MN，在其兩端下面都懸掛著金屬驗(yàn)電箔；若使帶負(fù)電的絕緣金屬球A靠近導(dǎo)體的M端，可能看到的現(xiàn)象是（）A.只有M端驗(yàn)電箔張開B.只有N端驗(yàn)電箔張開C.兩端的驗(yàn)電箔都張開D.兩端的驗(yàn)電箔都不張開

N

M

A現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用C3、有三個(gè)完全一樣的絕緣金屬球，A球帶的電量為q，B、C均不帶電，現(xiàn)要使B球帶的電量為3q/8,應(yīng)該怎么辦?現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用4、將不帶電的導(dǎo)體A和帶有負(fù)電荷的導(dǎo)體B接觸后，在導(dǎo)體A中的質(zhì)子數(shù)（）

A．增加B．減少

C．不變D．先增加后減少現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用C5、把兩個(gè)完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，則A、B兩球原來的帶電情況可能是（）

A．帶有等量異種電荷

B．帶有等量同種電荷

C．帶有不等量異種電荷

D．一個(gè)帶電，另一個(gè)不帶電現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用BCD6、有A、B、C三個(gè)塑料小球，A和B，B和C，C和A間都是相互吸引的，如果A帶正電，則：

A．B、C球均帶負(fù)電

B．B球帶負(fù)電，C球帶正電

C．B、C球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另一個(gè)不帶電

D．B、C球都不帶電C現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用++++++A.導(dǎo)體B帶負(fù)電;B.導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷,右端出現(xiàn)正電荷,并且電荷量大小相等;C.若A不動(dòng),將B沿圖中虛線分開,則左邊的電荷量小于右邊的電荷量;D.若A、B接觸一下,A、B金屬體所帶總電荷量保持不變.AB7、如圖所示,A、B是被絕緣支架分別架起的金屬球,并相隔一定距離,其中A帶正電,B不帶電,則以下說法中正確的是：（）BD8、圖7中A、B是兩個(gè)不帶電的相同的絕緣金屬球，它們靠近帶正電荷的金球C．在下列情況中，判斷A、B兩球的帶電情況：（1）A、B接觸后分開，再移去C，則A________，B______；（2）A、B接觸，先移去C后，再把AB分開，則A_______，B_______．（3）A、B接觸，用手指瞬間接觸B后再移去C，則A________，B_______；正電負(fù)電不帶電不帶電負(fù)電負(fù)電若用手指接觸A？現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用*9、用一根跟毛皮摩擦過的硬橡膠棒，靠近不帶電驗(yàn)電器的金屬小球a，然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球A和金箔b的帶電情況是（）

A．a(chǎn)帶正電，b帶負(fù)電

B．a(chǎn)帶負(fù)電，b帶正電

C．a(chǎn)、b均帶正電

D．a(chǎn)、b均帶負(fù)電

E．a(chǎn)、b均不帶電

√abc課前再次強(qiáng)調(diào)電磁的重要性：

高一我們學(xué)習(xí)，我們學(xué)習(xí)的是生活周圍看得見摸得著的物理現(xiàn)象。高二整個(gè)學(xué)期我們將一直開學(xué)學(xué)習(xí)更加抽象的物理現(xiàn)象，也就是