電荷+高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

第九章

靜電場及其應(yīng)用第1節(jié)

電荷

摩擦可以使物體帶電。摩擦過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際單位。2.會用原子結(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)摩擦過的琥珀吸引輕小物體的現(xiàn)象。公元1世紀(jì)，我國學(xué)者王充在《論衡》一書中也寫下“頓牟掇芥”一語。此語意為摩擦過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)，英國科學(xué)家吉爾伯特創(chuàng)造了英語中的“electricity”(電)這個(gè)詞，認(rèn)為摩擦過的琥珀帶有電荷。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：

絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷（2）負(fù)電荷：

毛皮摩擦過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)國際單位：庫侖，簡稱庫，符號：C知識點(diǎn)二：

三種起電方式1.摩擦起電：通過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而不移動。金屬中原子的外層電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由運(yùn)動，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而不移動,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實(shí)驗(yàn)：觀察靜電感應(yīng)現(xiàn)象取一對用絕緣柱支撐的導(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；2.感應(yīng)起電②同種電荷相互排斥所以仍然張開②這時(shí)把A和B分開，然后移去C，金屬箔片又有什么變化？金屬箔片仍張開，但張角變小。③說明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：先斷開導(dǎo)線，分開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，人們開始經(jīng)常使用一種叫作驗(yàn)電器的簡單裝置來檢測物體是否帶電。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，張開合攏靈活。制作過程：如圖玻璃瓶內(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)，金屬箔片才開始張開？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)是通過靜電感應(yīng)檢測帶電體帶電的相對數(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)豎起來的原因是什么？這里面存在著什么奧秘？接觸后再分開接觸后再分開把帶電體與中性導(dǎo)體接觸，使中性導(dǎo)體帶電的過程，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,二者將原來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)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。知識點(diǎn)三：電荷守恒定律++++知識點(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．