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1、电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律新课标高中物理选修新课标高中物理选修31第一章第一章静电场静电场、两种电荷、两种电荷作用：作用：一、一、两种电荷两种电荷同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引 同斥异吸同斥异吸一、电荷一、电荷电荷是一种物质属性电荷是一种物质属性自然界中有两种电荷：正电荷和负电荷自然界中有两种电荷：正电荷和负电荷电荷性质：电荷性质：同斥异吸同斥异吸同种电荷相互排斥，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。异种电荷相互吸引。+_使物体带电的方法：1、摩擦起电摩擦起电.swf摩擦起电的原因：在摩擦起电的过程摩擦起电的原因：在摩擦起电的过程中，一些被原子核束缚
2、得不紧的电子中，一些被原子核束缚得不紧的电子转移到另一个物体上，于是失去电子转移到另一个物体上，于是失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负的物体带正电，得到电子的物体带负电。电。起电的原因起电的原因原子的核式结构原子的核式结构原子是电中性的原子是电中性的摩擦起电的原因：摩擦起电的原因：束缚电子本领弱的物体束缚电子本领弱的物体带失去电子带正电，带失去电子带正电，束缚电子本领强的物体束缚电子本领强的物体得到电子带等量的负电得到电子带等量的负电思考：玻璃无论与什么思考：玻璃无论与什么物质摩擦都带正电吗物质摩擦都带正电吗?玻璃棒与毛皮摩擦后带玻璃棒与毛皮摩擦后带负负电电吸引轻小物体的原因吸引轻小物体
3、的原因丝绸丝绸-玻璃玻璃毛皮毛皮+橡胶橡胶+-B B+先吸引，接触后排斥先吸引，接触后排斥（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应导体带电的现象，叫做静电感应（2）感应起电：利用静电感应使物体带电，）感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电叫做感应起电2、感应起电感应起电感应起电.swf（3 3）静电感应的原因：把带电球C移近金属导体A和B时，导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷感应起电没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，将电荷从物体的一部分转移到另一部分+A AB B用什么可以使
4、用什么可以使B B带正电带正电?用什么可以使用什么可以使B B带负电带负电?接触接触起电起电起电起电感应起电感应起电感应起电感应起电起电方法起电方法起电方法起电方法+A AB B演示实验：演示实验：二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。持不变。物理学的基本定律之一物理学的基本定律之一。它指出，对于一个。它指出，对于一个孤立系统，不论发生什么变化孤立系统，不
5、论发生什么变化，其中所有电荷，其中所有电荷的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷，个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。是否只有当带电体与导体棒的是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释下面将要看到开始张开？解释下面将要看到的
6、现象。的现象。验电器1.swf验电器验电器2.swf二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。持不变。物理学的基本定律之一物理学的基本定律之一。它指出，对于一个。它指出，对于一个孤立系统，不论发生什么变化孤立系统，不论发生什么变化，其中所有电荷，其中所有电荷的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，如果某一区域中的电荷增加
7、或减少了，那么必如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷，个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。因此，电荷守恒定律又可表示为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。三、元电荷三、元电荷电荷的多少叫电荷量电荷量是指物体带电电荷的多少叫电荷量电荷量是指物体带电的多少，常常简称电量电量是电荷的定量的多少，常常简称电量电量是电荷的定量基度带电体是指处于带电状态的物体基度带电体是指处于带
8、电状态的物体迄今为止迄今为止,科学实验发现的最小电荷量就科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电量是电子所带的电量.质子质子.正电子所带的电量与正电子所带的电量与它相同它相同,但符号相反但符号相反.人们把这个最小的电荷量人们把这个最小的电荷量叫做元电荷叫做元电荷.电荷量的国际单位是：电荷量的国际单位是：C元电荷元电荷:物体带电量物体带电量:自然界中的最小自然界中的最小带电量带电量是质子或电子的带电量是质子或电子的带电量电荷的多少叫做电荷量，电荷的多少叫做电荷量，符号符号Q Q，单位，单位C C四、带电量：四、带电量：元电荷就是电子元电荷就是电子?电子带电量为电子带电量为-e-e元电荷是电荷量的
9、单位元电荷是电荷量的单位,不是某电荷不是某电荷电荷量电荷量e e的数值最早由美国的数值最早由美国科学家密立根用实验测得科学家密立根用实验测得例例1：科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，：科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：于元电荷，下列论述正确的是：A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷B、1.6010-19C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷值叫元电荷D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对、质子带
10、有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷值叫元电荷答案：答案：B、C、D例例2：有：有A、B、C三个塑料小球，三个塑料小球，A和和B，B和和C，C和和A间都是相互吸引的，如果间都是相互吸引的，如果A带正电，则带正电，则：AB、C球均带负电球均带负电BB球带负电，球带负电，C球带正电球带正电CB、C球中必有一个带负电，而另一个球中必有一个带负电，而另一个不带电不带电DB、C球都不带电球都不带电答案：答案：C问题与练习问题与练习1.在我国北方天气干燥的季节在我国北方天气干燥的季节,脱掉外衣后再脱掉外衣后再去摸金属门把手时去摸金属门把手时,常常会被电击一下常常会被电击一下.这是这是为什么为什么?2.在
11、图在图1.1-2所示的实验中所示的实验中,最终最终A带上了带上了-10-8C的电荷实验中，是电子由的电荷实验中，是电子由A转移到转移到B还是由还是由B转移到转移到A？得到或失去的电子数？得到或失去的电子数各是多少？各是多少？3.有三个完全一样的绝缘金属球，有三个完全一样的绝缘金属球，A带的电带的电荷量为荷量为q，B,C均不带电现要使球的电均不带电现要使球的电荷量为荷量为3q/8，应该怎么办？，应该怎么办？放在一起的放在一起的等量异种等量异种电荷电荷完全抵消完全抵消的现象的现象A AB Bq qA A=-1.0=-1.01010-10-10C Cq qB B=+4.0=+4.01010-10-10C C例例:求求A A、B B两金属球完全相同，带电量如图，将他两金属球完全相同，带电量如图，将他们接触后放回原位，求接触后们接触后放回原位，求接触后A A、B B两球的带电量？两球的带电量？电子向哪边转移电子向哪边转移,转动了多少转动了多少?Q QQ QA AB B电荷的中和：电荷的中和：中和是不是电荷消失中和是不是电荷消失?电荷平分电荷平分电荷平分电荷平分GAMEOVER