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1、9.1 电荷电荷第九章第九章 静电场及其应用静电场及其应用牛顿牛顿牛顿曾经说：“我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩，不时地寻找比较光滑的卵石或者比较漂亮的贝壳，以此为乐。而我面前，则是一片尚待发现的真理的大海。”从这章开始，我们将进入更有趣的电和磁的世界。毛皮毛皮摩擦过的摩擦过的橡胶棒橡胶棒带带负电荷负电荷丝绸丝绸摩擦过的摩擦过的玻璃棒玻璃棒带带正电荷正电荷在初中我们已经学习过摩擦会使物体带电，为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？物体带电的本质是什么？又有几种带电的方式呢？电荷的提出电荷的提出公元前600年 希腊学者泰勒斯摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。公元1世纪我国学者王充论衡书中
2、写下“顿牟掇芥”一语。16世纪英国科学家吉尔伯特根据琥珀的希腊文创造了英语中“电”（electricity）这个词美国科学家富兰克林他冒险在雨中放风筝，了解闪电性质，并命名了正、负电荷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迄今为止，人们没有发现对这两种电荷都排斥或都吸引的电荷。自然界的电荷只有两种。一、电荷量一、电荷量说明：比较带电的多少说明：比较带电的多少,比较其电荷量的绝对值比较其电荷量的绝对值;电荷量的正负电荷量的正负不表示电荷量的大小不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质。只代表电荷的性质。电荷量：电荷的多少，简称电量。符号：符号：Q Q或或q q 单位：库仑（
3、单位：库仑（C C）其它单位：微库和纳库，其它单位：微库和纳库，1C=101C=106 6C=10C=109 9nCnC（举例：举例：C C)（举例：举例：C C)正电荷用正数表示正电荷用正数表示负电荷用负数表示负电荷用负数表示元电荷元电荷最小的电荷量所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。元电荷e：e2e元电荷的值比荷：电子的电荷量与质量的比值元电荷是电荷量的一种元电荷是电荷量的一种单位单位，不是指某种电荷。，不是指某种电荷。当堂训练当堂训练一个带电小球所带电量为q，则q可能是（）A、31019CB、4.810-19CC、0.810-19C D、910-19CB提示：
4、所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。摩擦为什么会使物体带电呢，除了摩擦还有其他方式使物体带电吗？思考一、摩擦起电一、摩擦起电 原子是由带正电的质子、不带电的中子以及带负电的电子组成的。每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为电中性。原子内部的质子和中子被紧密地束缚在一起构成原子核，原子核的结构一般是很稳定的。通常离原子核较远的电子受到的束缚较弱，容易受到外界的作用而脱离原子。+得到电子的物体带负电失去电子的物体带正电 当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。本质：电荷在两个物体间发生了转移金属的微
5、观结构金属的微观结构 金属中原子的最外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子。失去自由电子的原子便成为带正电的离子。它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷。二、二、感应起电感应起电静电感应静电感应：将带电体靠近某：将带电体靠近某导导体体时时，导体内，导体内自由电荷自由电荷发生发生定定向移动向移动从而使导体两端带电的从而使导体两端带电的现象，叫做静电感应。现象，叫做静电感应。近异远同感应起电感应起电：利用静电感应：利用静电感应使物体带电的过程。使物体带电的过程
6、。规律规律：近异远同近异远同。本质：本质：电子的转移电子的转移说明A、B所带电荷是等量异种电荷，互相接触时，等量的正、负电荷发生了中和，所以闭合。同种电荷相互排斥所以张开同种电荷相互排斥所以仍然张开实验观察静电感应现象当堂训练当堂训练 如图所示，导体分开后，如图所示，导体分开后，A A带上了带上了-1-1.010010-8-8C C的电荷。实的电荷。实验过程中，是电子由验过程中，是电子由A A转移到转移到B B，还是由还是由B B转移到转移到A A？A A、B B得到或失得到或失去的电子数各是多少去的电子数各是多少?得电子带负电，失去电子带正电。所以得电子带负电，失去电子带正电。所以A A端是
7、负电，是得到端是负电，是得到电子。电子。B B端是正电，失去电子，即电子从端是正电，失去电子，即电子从B B到到A A。总的电量是总的电量是Q=-1Q=-1.010010-8-8C C，而每个电子的电量是，而每个电子的电量是e e，则有ne=Q电子个数为n，代入数据得做一做验电器观察：当带电体靠近导体棒上端时，金属箔片是否张开？两者接触时呢？带电体与导体棒的上端不接触感应起电带电体与导体棒的上端接触接触起电三、接触起电三、接触起电充电带电体与导体棒的上端接触一、接触起电一、接触起电实质：电荷发生了转移 带电物体接触另一个物体，电荷会带电物体接触另一个物体，电荷会转移转移到这个物体上，到这个物体
8、上，使这个物体带电。使这个物体带电。完全相同的带电金属球接触后电荷量的分配：完全相同的带电金属球接触后电荷量的分配：接触后接触后再分开再分开+Q+Q+Q接触后接触后再分开再分开Q3QQQ 练习：图练习：图7 7中中A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球近带正电荷的金球C C在下列情况中，判断在下列情况中，判断A A、B B两球的带电情两球的带电情况：况：（1 1）A A、B B接触后分开，再移去接触后分开，再移去C C，则则A_A_，B_B_；（2 2）A A、B B接触，先移去接触，先移去C C后，再把后，再把ABAB分开，
9、分开，则则A_A_，B_B_正电正电负电负电不带电不带电不带电不带电当堂训练当堂训练当堂训练当堂训练三种带电方式的比较三种带电方式的比较使物体带使物体带电的方法电的方法本质本质电荷的电荷的总量总量共同点共同点1摩擦起电摩擦起电无论是哪种方式电无论是哪种方式电荷的总量保持不变荷的总量保持不变2接触带电接触带电3感应起电感应起电电荷从一个物体转移到另一个物体不变不变不变电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从物体的一部分转移到另一部分四、电荷守恒定律四、电荷守恒定律表述一：表述一：电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体体转移转移到另一个物体，或从物体的一部分到另一个物体，或从物体的一部分转移转移到另一部分，到另一部分，在转移的过程中，系统的在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变电荷总数保持不变。表述二：表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和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。总是保持不变。感谢观看感谢观看