電荷 電荷守恒定律 高一下學(xué)期物理教科版（2019）必修第三冊

第一章

靜電場第1節(jié)電荷電荷守恒定律自古以來，人們對閃電十分敬畏，并由此形成了許多神話傳說?，F(xiàn)在人們已經(jīng)清楚，這是天空中的靜電現(xiàn)象。其實(shí)，我們在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過的摩擦起電現(xiàn)象，跟天空中的轟雷掣電，在本質(zhì)上是相同的。知識點(diǎn)一：摩擦起電兩種電荷觀察思考：1.將兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近，如圖（a），你會看到什么現(xiàn)象？2.將兩根用毛皮摩擦過的硬橡膠棒相互靠近，如圖（b），你會看到什么現(xiàn)象？相互排斥相互排斥3.將用絲綢摩擦過的玻璃棒與用毛皮摩擦過的硬橡膠棒相互靠近，如圖（c）所示，你會看到什么現(xiàn)象？相互吸引4.把用絲綢摩擦過的玻璃棒及用毛皮摩擦過的硬橡膠棒分別懸掛起來，用任意一個帶電體分別接近它們，你能看到帶電體既與玻璃棒排斥又與硬橡膠棒排斥的情況嗎？這說明了什么？可以看到若跟玻璃棒吸引的，就會跟橡膠棒排斥；而跟橡膠棒吸引的，就會跟玻璃棒排斥。由此可推理得出的結(jié)論是自然界只存在兩種電荷。1.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

4.元電荷：最小的電荷量，用e表示。（1）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。在計算中，可取e=1.60×10-19C（2）比荷：電子質(zhì)子-+ee電子的電荷量與質(zhì)量的比值

絲綢和玻璃棒（毛皮和硬橡膠棒）本來都不帶電，經(jīng)過相互摩擦就帶電了，這些電荷是從哪里來的？知識點(diǎn)二：

摩擦起電的解釋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)移電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上。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.導(dǎo)體和絕緣體常見物體中，容易導(dǎo)電的物體稱為導(dǎo)體，很不容易導(dǎo)電的物體稱為絕緣體。而金屬導(dǎo)體原子的外層電子很容易脫離原子核的束縛，在導(dǎo)體內(nèi)部自由地運(yùn)動，成為自由電子。（1）導(dǎo)體中有自由電子。（金屬是導(dǎo)體）（2）絕緣體中幾乎沒有自由電子。表述一：電荷既不能創(chuàng)生,也不能消滅,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,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++++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；知識點(diǎn)四：靜電感應(yīng)②同種電荷相互排斥所以仍然張開②這時把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，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：把一個帶電的物體靠近不帶電的導(dǎo)體時，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1.靜電感應(yīng)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不帶電接地觀察思考：如圖所示的裝置叫作驗(yàn)電器，觀察它的結(jié)構(gòu)，了解其工作原理，思考下列問題：1.不帶電的驗(yàn)電器的兩個金屬箔片是合攏的，當(dāng)帶電體靠近而沒有接觸它的金屬小球時，兩箔片就會張開，這是為什么？當(dāng)帶正電的玻璃棒靠近驗(yàn)電器的金屬球時，會發(fā)生靜電感應(yīng)，金屬桿上端的金屬球帶負(fù)電，下端的金屬箔片帶正電，兩片帶正電的金屬箔片由于相互作用而張開。將帶正電的玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球，驗(yàn)電器就帶上了正電，再將待檢驗(yàn)的帶電體靠近驗(yàn)電器的金屬球，如果它的金屬箔片張開角度變大，則它帶的是正電荷，反之，則帶的是負(fù)電荷。2.怎樣借助于驗(yàn)電器判斷感應(yīng)起電的枕形導(dǎo)體A與B所帶電荷的電性？還需要哪些器材？操作步驟如何？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。2.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，自由電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體實(shí)質(zhì)均為電子在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移3.三種起電方式的對比1．關(guān)于電荷，下列說法錯誤的是（）A．帶等量異種電荷的兩個小球接觸后均不帶電，說明電荷可以被消滅B．摩擦起電時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球中必有一個帶正電，另一個不帶電D．B、C球都不帶電C4．如圖所示，不