第1节　电荷及其守恒定律

1、第一章静电场第一章静电场 第第1节电荷及其守恒定律节电荷及其守恒定律 栏目链接 栏目链接 静电植绒静电植绒 栏目链接 栏目链接 利用静电在布底以及其他材料的面上栽植短纤维，或在利用静电在布底以及其他材料的面上栽植短纤维，或在 布底上栽植花纹，叫做静电植绒右图是静电植绒的工作示布底上栽植花纹，叫做静电植绒右图是静电植绒的工作示 意图意图.1是一块接高压直流电源是一块接高压直流电源(4050 kV)正极的金属平板，正极的金属平板，2 是一个接高压直流电源负极的金属网框，上面放着绒毛用是一个接高压直流电源负极的金属网框，上面放着绒毛用 黏合剂涂成花纹的纺织品紧贴着金属板当接通高压电源以黏合剂涂成花纹

2、的纺织品紧贴着金属板当接通高压电源以 后，金属网和金属板之间就形成很强的电场开动马达使卷后，金属网和金属板之间就形成很强的电场开动马达使卷 轴轴3和和4转动，纺织品就匀速地经过强电场绒毛在电场中被转动，纺织品就匀速地经过强电场绒毛在电场中被 极化，接近下面金属板的一端带负电，远离金属板的一端带极化，接近下面金属板的一端带负电，远离金属板的一端带 正电，从而下端受到金属板的吸引，上端受到金属网的吸引正电，从而下端受到金属板的吸引，上端受到金属网的吸引 而直立起来由于绒毛上端与金属网接触，正电荷被中和，而直立起来由于绒毛上端与金属网接触，正电荷被中和， 失去了金属网对它的吸引力，便在它下方金属板引

3、力的作用失去了金属网对它的吸引力，便在它下方金属板引力的作用 下急速落到纺织品上下急速落到纺织品上 栏目链接 栏目链接 落到纺织品上涂有黏合剂的地方的绒毛被粘住，落到纺织品落到纺织品上涂有黏合剂的地方的绒毛被粘住，落到纺织品 上其他地方的绒毛，所带的负电荷被纺织品中和后带上了正上其他地方的绒毛，所带的负电荷被纺织品中和后带上了正 电荷，并在电场力的作用下又回到金属网，金属网再中和它电荷，并在电场力的作用下又回到金属网，金属网再中和它 所带的正电荷这样反复下去，我们就可以看到纺织品上涂所带的正电荷这样反复下去，我们就可以看到纺织品上涂 有黏合剂的地方植上了很多绒毛，并随着纺织品的运动构成有黏合剂

4、的地方植上了很多绒毛，并随着纺织品的运动构成 了精致的图案了精致的图案 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 1摩擦过的物体具有摩擦过的物体具有_轻小物体的性质，说明物轻小物体的性质，说明物 体带了电，这种带电方式叫体带了电，这种带电方式叫_ 2用丝绸摩擦过的玻璃棒带用丝绸摩擦过的玻璃棒带_，丝绸则带有等，丝绸则带有等 量的量的_，这是因为，这是因为_上的部分电子转移到上的部分电子转移到 _上；用毛皮摩擦过的橡胶棒带上；用毛皮摩擦过的橡胶棒带_，毛皮，毛皮 带带_，这是因为，这是因为_上的电子转移到上的电子转移到 _上上 3金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚金属中离原子核最远的电

5、子往往会脱离原子核的束缚 而在金属中自由活动，成为而在金属中自由活动，成为_ 吸引吸引 摩擦起电摩擦起电 正电正电 负电荷负电荷玻璃棒玻璃棒 丝绸丝绸负电负电 正电正电毛皮毛皮 橡胶棒橡胶棒 自由电子自由电子 栏目链接 栏目链接 4电荷和电荷守恒电荷和电荷守恒 (1)自然界中只存在两种电荷：自然界中只存在两种电荷：_电荷和电荷和_电电 荷电荷间的作用规律是：同种电荷相互荷电荷间的作用规律是：同种电荷相互_，异种电，异种电 荷相互荷相互_电荷的多少叫电荷的多少叫_ (2)静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使靠近带静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使靠近带 电体的一端带电体的一端带_，远离

6、带电体的一端带，远离带电体的一端带_，这，这 种现象叫做静电感应利用静电感应使物体带电叫种现象叫做静电感应利用静电感应使物体带电叫_ 起电起电 (3)电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移电荷既不能创造，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到另一个物体，或者从物体的一部分_到另一部到另一部 分在转移过程中，电荷的分在转移过程中，电荷的_保持不变保持不变 正正负负 排斥排斥 吸引吸引电荷量电荷量 异号电荷异号电荷同号电荷同号电荷 感应感应 转移转移 总量总量 栏目链接 栏目链接 (4)带电实质：物体带电的实质是带电实质：物体带电的实质是_ 5元电荷：元电荷：e

7、_C，所有带电体的电荷量，所有带电体的电荷量 等于等于_或者或者_ 电子的电荷量与质量的比叫做电子的电子的电荷量与质量的比叫做电子的_，电子的，电子的 比荷为比荷为_. 得失电子得失电子 1.6010 19 ee的整数倍的整数倍 比荷比荷 1.761011 C/kg 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 一、电荷一、电荷 1两种电荷两种电荷 (1)物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它 带了电，或有了电荷带了电，或有了电荷 (2)两种电荷：自然界中只存在两种电荷两种电荷：自然界中只存在两种电荷 正电荷：用丝绸摩擦过

8、的玻璃棒所带的电荷叫做正电正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电 荷荷 负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电 荷荷 栏目链接 栏目链接 (3)自由电子和离子：金属中离原子核最远的电子往往会脱自由电子和离子：金属中离原子核最远的电子往往会脱 离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电 子失去这种电子的原子便成为带正电的离子，简称正离子；子失去这种电子的原子便成为带正电的离子，简称正离子； 得到电子的原子便成为带负电的离子，称为负离子得到电子的原子便成为带负电的离子，称为负

9、离子 (4)电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷 相互吸引相互吸引 栏目链接 栏目链接 2起电的三种方式起电的三种方式 (1)摩擦起电摩擦起电 当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一 个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到 电子而带负电，失去电子的物体则带正电如毛皮摩擦橡胶棒，电子而带负电，失去电子的物体则带正电如毛皮摩擦橡胶棒， 橡胶棒得到电子带负电；丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒失去电子带橡胶棒得到电子带负电

10、；丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒失去电子带 正电其本质都是发生了电子的转移正电其本质都是发生了电子的转移 栏目链接 栏目链接 (2)感应起电感应起电 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥， 导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电 体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷这种体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷这种 现象叫做静电感应利用静电感应使金属导体带电的过程叫现象叫做静电感应利用静电感应使金属导体带电的过程叫 做感应起电做感应起电 栏目链接 栏目链接 如上

11、图所示，将带正电荷的球如上图所示，将带正电荷的球C移近导体移近导体A时，时，A、B上的上的 金属箔片将张开金属箔片将张开 (3)接触起电接触起电 一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一 个导体，电荷会转移到这个导体上，使这个导体也带电，这个导体，电荷会转移到这个导体上，使这个导体也带电，这 种方式称为接触起电种方式称为接触起电 验电器和带电体接触时，正是因为接触起电，带电体的一部验电器和带电体接触时，正是因为接触起电，带电体的一部 分电荷转移到验电器上，使验电器的指针张开分电荷转移到验电器上，使验电器的指针张开 栏目链接 栏目链接 电荷

12、量分配：接触起电时，两个物体最终的电荷量分电荷量分配：接触起电时，两个物体最终的电荷量分 配很复杂，大多靠实验才能确定，但有一种情况能确定电荷配很复杂，大多靠实验才能确定，但有一种情况能确定电荷 量分配，即两个完全相同的导体球相互接触后把剩余电荷量量分配，即两个完全相同的导体球相互接触后把剩余电荷量 平分平分 栏目链接 栏目链接 例例1 绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面的表面 镀有铝膜，在镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球的近旁有一绝缘金属球b，开始时，开始时a、b都不带都不带 电，如图所示现使电，如图所示现使b带电，则带电，则() 栏目链接

13、 栏目链接 Aab之间不发生相互作用之间不发生相互作用 Bb将吸引将吸引a，吸住后不放开，吸住后不放开 Cb立即把立即把a排斥开排斥开 Db先吸引先吸引a，接触后又把，接触后又把a排斥开排斥开 栏目链接 栏目链接 解析：解析：带电体有吸引轻小物体的本领，接触后带电体有吸引轻小物体的本领，接触后a、b带同种带同种 电荷而相互排斥选电荷而相互排斥选D. 答案：答案：D 点评：点评：由于由于a的表面镀有铝膜，当的表面镀有铝膜，当a、b接触后发生了接触起接触后发生了接触起 电，电，a、b带同种电荷相互排斥而分开带同种电荷相互排斥而分开 栏目链接 栏目链接 变变 式式 迁迁 移移 1电视机的玻璃荧光屏表

14、面经常有许多灰尘，这主要是电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是 因为因为() A这是灰尘的自然堆积这是灰尘的自然堆积 B玻璃有极强的吸附灰尘的能力玻璃有极强的吸附灰尘的能力 C电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘 D电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘 栏目链接 栏目链接 变变 式式 迁迁 移移 解析：解析：带电体具有吸引轻小物体的性质带电体具有吸引轻小物体的性质 答案：答案：D 栏目链接 栏目链接 二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律 1内容内容 电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到电荷既不能创造，

15、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移到另一部分，在转移另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移 过程中，电荷的总量保持不变这个结论叫做电荷守恒定过程中，电荷的总量保持不变这个结论叫做电荷守恒定 律律 2电荷守恒定律的另一种表述电荷守恒定律的另一种表述 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保 持不变的持不变的 栏目链接 栏目链接 3定律的含义定律的含义 (1)电荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一电荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一 (2)两个物体之间或物体的两部分之间能转移的是自由电

16、两个物体之间或物体的两部分之间能转移的是自由电 子子 (3)起电过程实质上是物体中正、负电荷的分离和转移的过起电过程实质上是物体中正、负电荷的分离和转移的过 程程 (4)电荷的中和现象实质上是正、负电荷的结合过程，但在电荷的中和现象实质上是正、负电荷的结合过程，但在 分离、转移、结合等过程中电荷的总量保持不变分离、转移、结合等过程中电荷的总量保持不变 栏目链接 栏目链接 例例2 2导体球导体球A带带5Q的正电荷，另一完全相同的导体球的正电荷，另一完全相同的导体球B带带 Q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体球的带导体球的带 电荷量为电荷量为()

17、 AQBQC2QD4Q 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 变变 式式 迁迁 移移 2完全相同的两个金属小球完全相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相带有相等的电荷量，相 隔一定的距离，现让第三个完全相同的不带电的金属小球先后隔一定的距离，现让第三个完全相同的不带电的金属小球先后 与与A、B接触后再移开接触后再移开 (1)若若A、B两球带同种电荷，接触后两球带同种电荷，接触后A、B两球的带电荷量两球的带电荷量 之比为之比为_ (2)若若A、B两球带异种电荷，接触后两球带异种电荷，接触后A、B两球的带电荷量两球的带电荷量 之比为之比为_ 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 变变 式

18、式 迁迁 移移 变变 式式 迁迁 移移 栏目链接 栏目链接 三、元电荷三、元电荷 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 例例3 3科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，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荷量的单位，关于元电荷，下列论述正常常用元电荷作为电荷量的单位，关于元电荷，下列论述正 确的是确的是() A把质子或电子叫元电荷把质子或电子叫元电荷 B1.610 19 C的电荷量叫元电荷 的电荷量叫元电荷 C电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电 荷荷 D质子带有最小的正电荷，其电荷量的值叫元电荷质子带有最小的正电荷，其电荷量的值叫元电荷 栏目链接 栏目链接 解析：解析：元电荷不是电荷，它是指电荷所带的电荷量，电荷元电荷不是电荷，它是指电荷所带的电荷量，电荷 量量1.610 19 C称为元电荷，质子和电子都不是元电荷，它们 称为元