1-1电荷及其守恒定律

1、富兰克 林 第一章 静电场静电场 一、电荷一、电荷 富兰克林富兰克林 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 + _ （1）正电荷：）正电荷： 丝绸丝绸 摩擦摩擦 玻璃棒带玻璃棒带正正电荷电荷 （2）负电荷：）负电荷： 毛皮毛皮 摩擦摩擦 橡胶棒带橡胶棒带负负电荷电荷 原子原子 原子核原子核 核外电子核外电子 质子质子 中子中子 （正电正电） （不带电（不带电） 离原子核较远的电子容易受到外界的作用离原子核较远的电子容易受到外界的作用 而脱离原子而脱离原子 物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因 是什么？是什么？ （中性）

2、（中性） （负电负电） （正电正电） + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + (1)摩擦起电摩擦起电 二、二、3种起电方式种起电方式 二、二、3种起电方式种起电方式 （1 1）摩擦起电）摩擦起电 实质：实质： 电子从一个物体电子从一个物体转移转移到另一个物体上，到另一个物体上， 得得到电子带到电子带负电，失负电，失去电子带去电子带正电正电 (电子转移电子转移) 金属导电原理：金属导电原理： 金属内有自由移动的电子金属内有自由移动的电子 自由电子自由电子

3、 正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。 静电感应静电感应 近异远同 （2 2）感应起电感应起电：利用静电感应使物体带电。：利用静电感应使物体带电。 规律：规律：近端近端感应感应异种异种电荷电荷， 远端远端感应感应同种同种电荷。电荷。 静电感应静电感应：电荷移近不带电导体，使导体带电：电荷移近不带电导体，使导体带电 的现象。的现象。 实质：实质：( (电子转移电子转移) ) 接触后接触后 再分开再分开- +Q+Q+Q (3)(3)、接触起电、接触起电 接触后接触后 再分开再分开 + +Q Q-3Q-3Q-q-q-q-q 实质：实质：电荷电荷从一个物体从

4、一个物体转移转移到另一个物体到另一个物体 2 1 2 1 ( (电荷转移电荷转移) ) 三、电荷三、电荷中和中和现象和现象和均分原理均分原理 1、物体显中性，是否物体中没有电荷、物体显中性，是否物体中没有电荷? 2、电荷增强、减弱、和中和是否电荷、电荷增强、减弱、和中和是否电荷 消失？消失？ 3。各种起电过程是否是创造了电荷。各种起电过程是否是创造了电荷? 无论是哪种起电方式无论是哪种起电方式, ,其本其本 质都是将正、负电荷分开质都是将正、负电荷分开, ,使使电子电子 发生转移，并不是创造电荷发生转移，并不是创造电荷。 电荷量电荷量：带电荷的多少，简称：带电荷的多少，简称电量电量。 单位单位

5、:库仑库仑 C 比较电荷带电的多少比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值要比较的是其电荷量的绝对值 电荷量的正负不表示电荷量的大小电荷量的正负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 所有带电体所带电荷量只能是元电荷的所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍整数倍 五、电量和元电荷五、电量和元电荷 Ce 19 106 . 1 最小电荷量：最小电荷量： Ce 19 106 . 1 (元电荷元电荷) 正正电子 负负电子 Ce 19 106 . 1 一个质子质子CH 191 1 106 . 1 电子的比荷电子的比荷 e m e kgme 31 101 . 9 kgC /1076.

6、 1 11 例例1 1：绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a， a的表面镀有铝膜，在a的附近，有一个绝缘金属球b， 开始a、b都不带电，如图所示，现在使a带电，则： A、a、b之间不发生相互作用 B、b将吸引a，吸住后不放 C、b立即把a排斥开 D、b先吸引a，接触后又把a排斥开 D 例例2、如图所示，不带电的枕形导体的、如图所示，不带电的枕形导体的A、B两两 端各贴有一对金箔。当枕形导体的端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一端靠近一 带电导体带电导体C时（时（ ） AA端金箔张开，端金箔张开，B端金箔闭合端金箔闭合 B用手触摸枕形导体后，用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张端金箔仍张 开

7、，开，B端金箔闭合端金箔闭合 C用手触摸枕形导体后，将手和用手触摸枕形导体后，将手和C都移都移 走，两对金箔均张开走，两对金箔均张开 D选项选项A中两对金箔分别带异种电荷，中两对金箔分别带异种电荷， 选项选项C中两对金箔带同种电荷中两对金箔带同种电荷 BCD 解：元电荷为1.6010-19C，梳子带10-7C电荷 量，则电子数目 地球人口66亿=6.6109，远小于梳子上电子数 目，梳子上电子数目大约是地球人口的95倍。 -7 11 -19 10 C 6.25 10 1.6 10 C n 如何判断物体是否带电呢？如何判断物体是否带电呢？ 金属箔片金属箔片 金属球金属球 金属杆金属杆 金属指针金

8、属指针 选用验电器检验物体是否带电选用验电器检验物体是否带电 静电计中金属杆下部的水平轴上装有静电计中金属杆下部的水平轴上装有 金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动， 外面圆筒的底部有接线柱。外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中而在验电器中 金属杆的下部悬挂着两片金箔。金属杆的下部悬挂着两片金箔。 静电计的外壳一定是金属的，金属外静电计的外壳一定是金属的，金属外 壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个 特殊的电容器，它在静电计工作时起着重特殊的电容器，它在静电计工作时起着重 要的作用。要的作用。而验电器外壳的主要作用是为而验电

9、器外壳的主要作用是为 了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作 的。的。 被检验物体接触验电器金被检验物体接触验电器金 属球时，将电荷传到箔片上，属球时，将电荷传到箔片上， 使两个箔片带上同种电荷。同使两个箔片带上同种电荷。同 种电荷会相互排斥，使两个箔种电荷会相互排斥，使两个箔 片张开一定角度，从而判断被片张开一定角度，从而判断被 检验物体带电。检验物体带电。 + + + + + + - - + + 验电器 思考思考: :是否只有当带电体与导体棒的上端直接是否只有当带电体与导体棒的上端直接 接触时接触时, ,金属箔片才开始张开金属箔片才开始张开? ?解释看到的

10、现象解释看到的现象. . + + + A.导体导体B带负电带负电; B.导体导体B左端出现负电荷左端出现负电荷,右端出现正电右端出现正电 荷荷,并且电荷量大小相等并且电荷量大小相等; C.若若A不动不动,将将B沿图中虚线分开沿图中虚线分开,则左边则左边 的电荷量小于右边的电荷量的电荷量小于右边的电荷量; D.若若A、B接触一下接触一下,A、B金属体所带总金属体所带总 电荷量保持不变电荷量保持不变. AB 例例1、如图所示、如图所示,A、B是被绝缘支架分别是被绝缘支架分别 架架 起的金属球起的金属球,并相隔一定并相隔一定 距离距离,其中其中A带正电带正电,B不不 带电带电,则以下说法中正确则以下

11、说法中正确 的是的是: 2 2、图、图7 7中中A A、B B是两个不带电的相同的绝缘金属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球，它们靠近带正电荷的金球C C在下列情况在下列情况 中，判断中，判断A A、B B两球的带电情况：两球的带电情况： （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，分开， 则则A_A_，B_B_ （3 3）A A、B B接触，用手指瞬间接触接触，用手指瞬间接触B B后再移去后再移去C C， 则则A_A_， B_B_；

12、正电负电 不带电不带电 负电负电 3 3、如图所示，导体棒、如图所示，导体棒ABAB靠近带正电的导体靠近带正电的导体QQ 放置用手接触放置用手接触B B端，移去手指再移去端，移去手指再移去QQ， ABAB带何种电荷带何种电荷 _ _ 若手的接触点若手的接触点 改在改在A A端，情况又如何端，情况又如何_ _ 。 负电荷负电荷 负电荷负电荷 AB + Q 4 4、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带 电验电器的金属小球电验电器的金属小球a a，然后用手指瞬间接触，然后用手指瞬间接触 一下金属杆一下金属杆c c后拿开橡胶棒，这时验电器小球后拿开橡胶棒，这时验电器小球A A 和金箔和金箔b b的带电情况是的带电情况是 （ ） A Aa a带正电，带正电，b b带负电带负电 B Ba a带负电，带负电，b b带正电带正电 C Ca a、b b均带正电均带正电 D Da a、b b均带负电均带负电 E Ea a、b b均不带电均不带电 a b c 5 5、把两个完全相同的金属