1.1电荷及其守恒定律报告

1、1.1 1.1 电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律第一章第一章 静电场静电场一、电荷一、电荷摩擦过的物体摩擦过的物体, ,能吸引轻小物体能吸引轻小物体-物体带电物体带电1 1、自然界中有两种电荷、自然界中有两种电荷（富兰克林命名）富兰克林命名）（1 1）正电荷：）正电荷： 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2 2）负电荷：）负电荷： 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。+_原子核原子核( (带正电带正电) )核外电子核外电子( (带负电带负电) )质子质子（带正电带正电）中子中子

2、（不带电不带电）原子原子（中性）（中性）质子、中子之间有强相互作用质子、中子之间有强相互作用核力核力 离原子核较远的电子容易受到外界离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子的作用而脱离原子 。 由于质子对电子的吸引力作用，电由于质子对电子的吸引力作用，电子被维系在原子核附近。子被维系在原子核附近。2 2、使物体带电的方法：、使物体带电的方法：（1 1）、摩擦起电）、摩擦起电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。电中性的物体得到电子：带负电电中性的物体得到电子：带负电电中性的物体失去电子：带正电电中性的物体失去电子：带正电（2）、接触起电）、接触起电完全相同的

3、球形物体接触完全相同的球形物体接触接触后接触后再分开再分开+Q+Q电荷从一个物体转移到另一个物体电荷从一个物体转移到另一个物体接触时，电荷分配原则接触时，电荷分配原则 若不受外界影响，两个若不受外界影响，两个完全相同完全相同的带的带电导体接触电荷会重新分配电导体接触电荷会重新分配. .接触后再接触后再分开分开, ,二者将原来所带电量的总和二者将原来所带电量的总和平均平均分配分配 （电荷均分）（电荷均分） 如两个带有异种电荷的导体，接触如两个带有异种电荷的导体，接触后后先中和先中和. .再将剩下的电荷量再进行电荷再将剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；如果两带电体的重新分配；如果两带电体完全相同完

4、全相同，则则剩下的电荷平均分配剩下的电荷平均分配带等量异种电荷的物体相互接触后都不显电性，带等量异种电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电这种现象叫做电中和现象中和现象金属的特点：金属的特点： 金属内有自由移动金属内有自由移动的电子的电子-自由电子自由电子 每个正离子都在自每个正离子都在自己的平衡位置附近振动己的平衡位置附近振动而不移动。而不移动。（3 3）、感应起电）、感应起电 +（3 3）、感应起电）、感应起电 +（3 3）、感应起电）、感应起电静电感应静电感应：把电荷移近不带电的导：把电荷移近不带电的导 体，可以使导体带电的现象，叫做静电体，可以使导体带电的现象，叫做静电 感应感

5、应感应起电感应起电：利用静电感应使物体带电，：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电叫做感应起电 规律：规律： 近端近端 感应异种电荷，感应异种电荷， 远端远端 感应同种电荷感应同种电荷 1 1、自由电子受力向一端移动，另一端带等量、自由电子受力向一端移动，另一端带等量的正电荷的正电荷 2 2、感应起电没有创造电荷，只是物体中的正、感应起电没有创造电荷，只是物体中的正负电荷重新分布，将电荷从物体的一部分转移到负电荷重新分布，将电荷从物体的一部分转移到另一部分另一部分 静电感应解释：静电感应解释：验 电 器验 电 器静电计静电计 是否只有当带电体与导体棒的上端是否只有当带电体与导体棒的上端直接直接

6、接触接触时，金属箔片才开始张开？解释下面将时，金属箔片才开始张开？解释下面将要看到的现象要看到的现象。 当带电导体棒靠近验电器上端的金属球当带电导体棒靠近验电器上端的金属球时，由于静电感应，金属球带与导体棒相时，由于静电感应，金属球带与导体棒相反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷 1 1、起电的本质、起电的本质 无论是哪种起电方式无论是哪种起电方式, ,其本质都其本质都是将正、负电荷分开是将正、负电荷分开, ,使电荷发生转使电荷发生转移，并不是创造电荷移，并不是创造电荷. .二、电荷守恒定律：二、电荷守恒定律：2 2、电荷守恒定律、电荷守恒定律 电荷既不能创

7、造电荷既不能创造, ,也不能消灭也不能消灭, ,它只能从一它只能从一个物体转移到另一个物体个物体转移到另一个物体, ,或从物体的一部或从物体的一部分转移到另一部分分转移到另一部分, ,在转移的过程中，在转移的过程中，系统系统的电荷总数保持不变的电荷总数保持不变. . 另一种表达：另一种表达： 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的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。代数和总是保持不变。补充补充: : 近代物理知识近代物理知识: : 在一定条件下在一定条件下, ,一个高能光子可以产生一个一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子正电子和一个负电子.-.-产生电荷产生电荷 一对

8、正、负电子可同时湮没，转化为光子。一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。 -电荷湮没电荷湮没 注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。三、元电荷三、元电荷.1060. 1. 319Ce元电荷电荷量电荷的多少，简称电量。单电荷的多少，简称电量。单位位: :库仑（库仑（C C）. 2元电荷最小的电荷量4.电子和质子的电荷量均为电子和质子的电荷量均为e，所有，所有带电体的电荷量或者带电体的电荷量或者等于等于e ，或者是，或者是e的的整数整数倍（倍（电荷的不连续性电荷的不连续性）)/5mq叫做比荷（量与其质量的比值，、比荷：带电体的电荷kgCkgCmee/1076. 1

9、1091. 01060. 1113019电子的比荷为： 元电荷元电荷e e的数值的数值-美国科学家美国科学家密立密立根根用实验测得到的用实验测得到的 比较电荷带电的多少，要比较的是其电比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，荷量的绝对值，“”、“”号不表示号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）类）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。-711-1910 C6.25 101.6 10 Cn【例】甲物体与乙物体相互摩擦，没有其

10、他物【例】甲物体与乙物体相互摩擦，没有其他物体参与电荷的交换，发现甲物体带了体参与电荷的交换，发现甲物体带了9.69.61010- -1616 C C的正电荷的正电荷. .问问: :（1 1）乙物体带多少负电荷？）乙物体带多少负电荷？（2 2）甲物体失去了多少个电子？）甲物体失去了多少个电子？(1)(1)乙物体带乙物体带9.69.61010-16-16 C C的负电荷的负电荷. .(2)(2)甲物体失去的电子数甲物体失去的电子数 个个=6=610103 3个个. .-16-19Q9.6 10n=e1.6 10小结：（小结：（1 1）摩擦起电的实质是电子的转移）摩擦起电的实质是电子的转移. .（

11、2 2）摩擦起电过程中遵守电荷守恒定律）摩擦起电过程中遵守电荷守恒定律. .（3 3）一个电子的带电量等于元电荷，即）一个电子的带电量等于元电荷，即e=1.60e=1.601010-19 -19 C.C.1.1.有有A A、B B、C C三个塑料小球，三个塑料小球，A A和和B B，B B和和C C，C C和和A A间都是相互吸引的，如果间都是相互吸引的，如果A A带正电，带正电，则则 ：A A B B、C C球均带负电球均带负电B B B B球带负电，球带负电，C C球带正电球带正电C C B B、C C球中必有一个带负电，而另球中必有一个带负电，而另 一个不带电一个不带电D D B B、C

12、 C球都不带电球都不带电答案： C课堂训练课堂训练2.2.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 A、把质子或电子叫元电荷、把质子或电子叫元电荷B B、1.601.601010-19-19C C的电量叫元电荷的电量叫元电荷C 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 D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷值叫元电荷答案：B、C、D v3 3、带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中、带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的的（ ）vA. 2.4A. 2.41010-19-19C B.-6.4C B.-6.41010-19-19C C vC. -1.6C. -1.61010-18-18C D.4.0C D.4.01010-17-17C CA A4 4、 有有两两完全相同的完全相