電荷+高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

第九章

靜電場(chǎng)及其應(yīng)用第1節(jié)

電荷

摩擦可以使物體帶電。摩擦過(guò)的琥珀能夠吸引羽毛。為什么有的物體容易帶電，而有的物體很難帶電呢？1.知道自然界存在兩種電荷，知道電荷量的概念及其國(guó)際單位。2.會(huì)用原子結(jié)構(gòu)模型解釋摩擦起電的原因，觀察并分析靜電感應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)一步提高應(yīng)用物理模型解釋現(xiàn)象的能力。3.理解電荷守恒定律。4.知道元電荷的概念，知道電荷量不能連續(xù)變化。知識(shí)點(diǎn)一：電荷公元前600年左右，希臘人泰勒斯就發(fā)現(xiàn)摩擦過(guò)的琥珀吸引輕小物體的現(xiàn)象。公元1世紀(jì)，我國(guó)學(xué)者王充在《論衡》一書(shū)中也寫(xiě)下“頓牟掇芥”一語(yǔ)。此語(yǔ)意為摩擦過(guò)的琥珀能吸引像草芥一類的輕小物體。王充與《論衡》16世紀(jì)，英國(guó)科學(xué)家吉爾伯特創(chuàng)造了英語(yǔ)中的“electricity”(電)這個(gè)詞，認(rèn)為摩擦過(guò)的琥珀帶有電荷。1.電荷：具有能夠吸引輕小物體性質(zhì)。2.電荷的種類（1）正電荷：

絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷（2）負(fù)電荷：

毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷（3）相互作用規(guī)律：

同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。+_注：相互排斥的一定是同種電荷，相互吸引的不一定是異種電荷，也可能是帶電體吸引輕小物體。3.電荷量(1)電荷的多少叫電荷量,用Q或q表示；(3)正電荷的電荷量為正值，負(fù)電荷的電荷量為負(fù)值。正負(fù)不代表大小，只表示電性。(2)國(guó)際單位：庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱庫(kù)，符號(hào)：C知識(shí)點(diǎn)二：

三種起電方式1.摩擦起電：通過(guò)摩擦使物體帶電的現(xiàn)象，叫摩擦起電。①絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電；②毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶負(fù)電。摩擦為什么能使物體帶電？（1）原子的結(jié)構(gòu)原子（+）（不帶電）（中性）（—）（+）原子核核外電子質(zhì)子中子每個(gè)原子中的正電荷的數(shù)量與電子的負(fù)電荷的數(shù)量一樣多，所以整個(gè)原子對(duì)外呈現(xiàn)電中性。原子核的結(jié)構(gòu)一般是很穩(wěn)定的。（3）帶電特點(diǎn)：互相摩擦兩物體同時(shí)帶等量異種電荷。（2）摩擦起電的本質(zhì):不同物體間電子轉(zhuǎn)移電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。電中性的物體得到電子：帶負(fù)電電中性的物體失去電子：帶正電（4）金屬導(dǎo)電的原因金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子——自由電子失去自由電子的原子便成為帶正電的離子每個(gè)正離子都在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng)。金屬中原子的外層電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中自由運(yùn)動(dòng)，形成自由電子和金屬正離子,每個(gè)金屬正離子都在自己的平衡位置附近振動(dòng)而不移動(dòng),只有自由電子穿梭其中，這就使金屬成為導(dǎo)體。①同種電荷相互排斥所以張開(kāi)實(shí)驗(yàn)：觀察靜電感應(yīng)現(xiàn)象取一對(duì)用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在下部的金屬箔片是閉合的。

①把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A，金屬箔片有什么變化？C移近導(dǎo)體A，兩側(cè)金屬箔片都張開(kāi)；2.感應(yīng)起電②同種電荷相互排斥所以仍然張開(kāi)②這時(shí)把A和B分開(kāi)，然后移去C，金屬箔片又有什么變化？金屬箔片仍張開(kāi)，但張角變小。③說(shuō)明A、B所帶荷是等量異種電荷，互相接觸時(shí)，等量的正、負(fù)電荷發(fā)生了中和，所以閉合。③再讓A和B接觸，又會(huì)看到什么現(xiàn)象？A、B接觸，金屬箔片都閉合。（1）概念：把一個(gè)帶電的物體靠近不帶電的導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體中的自由電子重新分布，導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，這種現(xiàn)象稱為靜電感應(yīng)，利用這種方式使物體帶電，叫感應(yīng)起電。（2）原理：同性相斥，異性相吸。（3）本質(zhì)：電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。（4）特點(diǎn)：近異遠(yuǎn)同

等量異性2.感應(yīng)起電思考1：先移走電荷C，再分開(kāi)導(dǎo)體A、B，則A、B上的帶電情況如何？①導(dǎo)體A、B均不帶電思考2：先分開(kāi)導(dǎo)體A、B，再移走電荷C，則A、B上的帶電情況如何？②A帶負(fù)電、B帶正電思考3：導(dǎo)體B接地，電荷C靠近導(dǎo)體A、B，則A、B上的帶電情況如何？③A帶負(fù)電，B不帶電思考4：導(dǎo)體B接地，若移走電荷C，則A、B上的帶電情況如何？④導(dǎo)體A、B均不帶電思考5：先斷開(kāi)導(dǎo)線，分開(kāi)A、B后移走電荷C，則A、B上的帶電情況如何？⑤A帶負(fù)電，B不帶電接地從18世紀(jì)起，人們開(kāi)始經(jīng)常使用一種叫作驗(yàn)電器的簡(jiǎn)單裝置來(lái)檢測(cè)物體是否帶電。做一做：1.制作驗(yàn)電器材料：導(dǎo)體棒、玻璃瓶、兩片金屬箔、金屬絲和絕緣塞。2.制作兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是絕緣塞的絕緣性能要好；二是兩片金屬箔要既輕又硬，張開(kāi)合攏靈活。制作過(guò)程：如圖玻璃瓶?jī)?nèi)有兩片金屬箔，用金屬絲掛在一根導(dǎo)體棒的下端，棒的上端穿過(guò)絕緣的瓶塞從瓶口伸出就制成了驗(yàn)電器。思考討論1：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(kāi)始張開(kāi)？解釋下面將要看到的現(xiàn)象。思考討論2：驗(yàn)電器能檢驗(yàn)電荷的種類嗎？怎樣檢驗(yàn)？把金屬箔換成指針，并用金屬制作外殼，這樣的驗(yàn)電器又叫作靜電計(jì)。靜電計(jì)是通過(guò)靜電感應(yīng)檢測(cè)帶電體帶電的相對(duì)數(shù)量的靜電儀器。驗(yàn)電器靜電計(jì)科技館磁電展區(qū)的“怒發(fā)沖冠”思考:頭發(fā)豎起來(lái)的原因是什么？這里面存在著什么奧秘？接觸后再分開(kāi)接觸后再分開(kāi)把帶電體與中性導(dǎo)體接觸，使中性導(dǎo)體帶電的過(guò)程，叫做接觸起電。結(jié)論：兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體,接觸后再分開(kāi),二者將原來(lái)所帶電量的總和平均分配。3.接觸起電起電方式摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)生條件一般是兩不同絕緣體摩擦?xí)r導(dǎo)體靠近帶電體時(shí)導(dǎo)體與帶電導(dǎo)體接觸現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠(yuǎn)同”導(dǎo)體上帶上與帶電體相同電性的電荷原因原子核對(duì)電子束縛力弱的物體失去電子，強(qiáng)的得到電子導(dǎo)體中的自由電子在電荷間力的作用下，從物體的一端轉(zhuǎn)移到另一端在電荷間力的作用下，自由電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體實(shí)質(zhì)均為電子在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移4.三種起電方式的對(duì)比表述一：電荷既不能創(chuàng)生,也不能消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變。表述二：

一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。知識(shí)點(diǎn)三：電荷守恒定律++++知識(shí)點(diǎn)四：元電荷1.元電荷：最小的電荷量，用e表示。2.元電荷的值：e=1.602176634×10-19C所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍。在計(jì)算中，可取e=1.60×10-19C3.比荷：電子質(zhì)子-+ee電子的電荷量與質(zhì)量的比值

1．關(guān)于電荷，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．帶等量異種電荷的兩個(gè)小球接觸后均不帶電，說(shuō)明電荷可以被消滅B．摩擦起電時(shí)得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電C．感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分D．所有帶電體的電荷量均為元電荷的整數(shù)倍A2．以下關(guān)于元電荷的理解中正確的是（）A．元電荷就是電子

B．元電荷就是質(zhì)子C．元電荷就是點(diǎn)電荷

D．帶電體所帶的電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍D3．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帶負(fù)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)帶正電，另一個(gè)不帶電D．B、C球都不帶電C4．