電荷 電荷守恒定律(完美版)

1、武勝中學(xué)武勝中學(xué) 吳建兵吳建兵 、兩種電荷：、兩種電荷： 、電荷間的作用：、電荷間的作用： 同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引（同斥異吸同斥異吸）。 一、電荷一、電荷 正、負(fù)電荷正、負(fù)電荷 帶正電荷帶正電荷帶負(fù)電荷帶負(fù)電荷 電荷是一種物質(zhì)屬性。電荷是一種物質(zhì)屬性。 自然界中有兩種電荷：自然界中有兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷正電荷和負(fù)電荷 電荷性質(zhì)：電荷性質(zhì)：同斥異吸同斥異吸 同種電荷相互排斥，同種電荷相互排斥， 異種電荷相互吸引。異種電荷相互吸引。 + _ 一、電荷一、電荷 什么是自由電子？什么是自由電子？ 金屬中離原子核最遠(yuǎn)的電子往往會(huì)脫離原金屬中離原子核最遠(yuǎn)的

2、電子往往會(huì)脫離原 子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)，這種電子叫子核的束縛而在金屬中自由活動(dòng)，這種電子叫 做自由電子。做自由電子。 失去這種電子的原子便成為帶正電的離子，失去這種電子的原子便成為帶正電的離子， 它們?cè)诮饘賰?nèi)部排列起來(lái)，每個(gè)正離子都在自它們?cè)诮饘賰?nèi)部排列起來(lái)，每個(gè)正離子都在自 己的平衡位置振動(dòng)而不移動(dòng)，只有自由電子移己的平衡位置振動(dòng)而不移動(dòng)，只有自由電子移 動(dòng)，這就使金屬成為導(dǎo)體。動(dòng)，這就使金屬成為導(dǎo)體。 摩擦起電的原因：在摩擦起電的過(guò)程摩擦起電的原因：在摩擦起電的過(guò)程 中，一些被原子核束縛得不緊的電子轉(zhuǎn)移中，一些被原子核束縛得不緊的電子轉(zhuǎn)移 到另一個(gè)物體上，于是失去電子的物體帶到另一

3、個(gè)物體上，于是失去電子的物體帶 正電，得到電子的物體帶負(fù)電。正電，得到電子的物體帶負(fù)電。 使物體帶電的方法使物體帶電的方法 1、摩擦起電、摩擦起電 原原 子子 的的 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 原子的核式結(jié)構(gòu)原子的核式結(jié)構(gòu) 原子是電中性的原子是電中性的 摩擦起電的原因：摩擦起電的原因： 束縛電子本領(lǐng)弱的物體帶失去束縛電子本領(lǐng)弱的物體帶失去 電子帶正電，束縛電子本領(lǐng)強(qiáng)電子帶正電，束縛電子本領(lǐng)強(qiáng) 的物體得到電子帶等量的負(fù)電。的物體得到電子帶等量的負(fù)電。 思考：玻璃無(wú)論與什么思考：玻璃無(wú)論與什么 物質(zhì)摩擦都帶正電嗎物質(zhì)摩擦都帶正電嗎? ? 玻璃棒與毛皮摩擦后帶玻璃棒與毛皮摩擦后帶負(fù)負(fù)電電 吸引輕小物體的原因吸引輕小

4、物體的原因 絲綢絲綢 玻璃玻璃 毛皮毛皮+ 橡膠橡膠 + 先吸引，接觸后排斥先吸引，接觸后排斥 B B + + 1、摩擦起電、摩擦起電: （1）靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使）靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使 導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng) （2）感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做）感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做 感應(yīng)起電感應(yīng)起電 2、感應(yīng)起電感應(yīng)起電: 2、感應(yīng)起電感應(yīng)起電: （1）靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使）靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使 導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng) （2）感應(yīng)起電

5、：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做）感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做 感應(yīng)起電感應(yīng)起電 （3 3）靜電感應(yīng)的原因：把帶電球靜電感應(yīng)的原因：把帶電球C移近金屬導(dǎo)移近金屬導(dǎo) 體體A和和B時(shí)，導(dǎo)體上的自由電子被吸引過(guò)來(lái)，因時(shí)，導(dǎo)體上的自由電子被吸引過(guò)來(lái)，因 此導(dǎo)體此導(dǎo)體A和和B帶上了等量的異種電荷感應(yīng)起電帶上了等量的異種電荷感應(yīng)起電 沒(méi)有創(chuàng)造電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi)，沒(méi)有創(chuàng)造電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開(kāi)， 將電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分將電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 接觸后接觸后 再分開(kāi)再分開(kāi) +Q Q 2 1 Q 2 1 接觸后接觸后 再分開(kāi)再分開(kāi) Q 3QQQ 3、接觸起電

6、接觸起電: 2 2、感應(yīng)起電：、感應(yīng)起電： 電子電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 3 3、接觸起電：、接觸起電： 電荷電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 1 1、摩擦起電：、摩擦起電： 電子電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 起電的本質(zhì)：起電的本質(zhì)：都是將正、負(fù)電荷分開(kāi)都是將正、負(fù)電荷分開(kāi), , 使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，使電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移， 并不是創(chuàng)造電荷。并不是創(chuàng)造電荷。 + + A AB B 用什么可以使用什么可以使B B帶正電帶正電? ? 用什么可以使用什么可以使B B帶負(fù)電帶負(fù)電? ? 接觸

7、接觸 + + A AB B 演示實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)： 是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸 時(shí)，金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)？時(shí)，金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)？ 電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè) 物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn) 移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保 持不變。持不變。 物理學(xué)的基本定律之一物理學(xué)的基本定律之一 。它指出，對(duì)于一。它指出，對(duì)于一 個(gè)孤立系統(tǒng)，不論發(fā)生什么變化個(gè)孤立系統(tǒng)，不論發(fā)生什么變化 ，其中所有電荷，其中所有

8、電荷 的代數(shù)和永遠(yuǎn)保持不變。電荷守恒定律表明，如的代數(shù)和永遠(yuǎn)保持不變。電荷守恒定律表明，如 果某一區(qū)域中的電荷增加或減少了，那么必定有果某一區(qū)域中的電荷增加或減少了，那么必定有 等量的電荷進(jìn)入或離開(kāi)該區(qū)域；如果在一個(gè)物理等量的電荷進(jìn)入或離開(kāi)該區(qū)域；如果在一個(gè)物理 過(guò)程中產(chǎn)生或消失了某種符號(hào)的電荷，那么必定過(guò)程中產(chǎn)生或消失了某種符號(hào)的電荷，那么必定 有等量的異號(hào)電荷同時(shí)產(chǎn)生或消失。有等量的異號(hào)電荷同時(shí)產(chǎn)生或消失。 因此，電荷守恒定律又可表示為：一個(gè) 與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和 總是保持不變的。 二、電荷守恒定律二、電荷守恒定律 . 4 的整數(shù)倍的整數(shù)倍，或者是，或者是的電荷量或者等于

9、的電荷量或者等于 ，所有帶電體，所有帶電體均為均為、電子和質(zhì)子的電荷量、電子和質(zhì)子的電荷量 ee e 電荷的多少叫電荷量電荷量是指物體帶電荷的多少叫電荷量電荷量是指物體帶 電的多少，常常簡(jiǎn)稱(chēng)電量電量是電荷的定量電的多少，常常簡(jiǎn)稱(chēng)電量電量是電荷的定量 基度帶電體是指處于帶電狀態(tài)的物體基度帶電體是指處于帶電狀態(tài)的物體 迄今為止迄今為止,科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是 電子所帶的電量電子所帶的電量.質(zhì)子質(zhì)子.正電子所帶的電量與它相正電子所帶的電量與它相 同同,但符號(hào)相反但符號(hào)相反.人們把這個(gè)最小的電荷量叫做元人們把這個(gè)最小的電荷量叫做元 電荷電荷. 電荷量的國(guó)際單位是：電荷

10、量的國(guó)際單位是：庫(kù)侖（庫(kù)侖（C） .1060. 11 19 稱(chēng)稱(chēng)為為元元電電荷荷電電荷荷量量、元元電電荷荷：Ce . 1060. 12 19 不是指某電荷是一個(gè)電荷量單位）， 位（、元電荷是電荷量的單C Ce 19 1060. 13 、元電荷的值：、元電荷的值： )/ 5 mq叫做比荷（ 量與其質(zhì)量的比值，、比荷：帶電體的電荷 kgC kg C m e e /1076. 1 1091. 0 1060. 1 11 30 19 電子的比荷為： 三、元電荷三、元電荷 ,Qne n為 整 數(shù) 19 1.602 10eC 元電荷元電荷: : 物體帶電量物體帶電量: 自然界中的最小帶電量是自然界中的最小帶

11、電量是 質(zhì)子或電子的帶電量。質(zhì)子或電子的帶電量。 電荷的多少叫做電荷量，電荷的多少叫做電荷量， 符號(hào)符號(hào)Q Q，單位，單位C C。 帶電量：帶電量： 元電荷就是電子元電荷就是電子? ? 電子帶電量為電子帶電量為-e-e 元電荷是電荷量的單位元電荷是電荷量的單位, , 不是某種電荷！不是某種電荷！ 電荷量電荷量e e的數(shù)值最早由美國(guó)的數(shù)值最早由美國(guó) 科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得。科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得。 四、帶電量四、帶電量 例例1：科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時(shí)，：科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時(shí)， 為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān) 于元電荷

12、，下列論述正確的是：于元電荷，下列論述正確的是： A、把質(zhì)子或電子叫元電荷、把質(zhì)子或電子叫元電荷 B、1.6010-19C的電量叫元電荷的電量叫元電荷 C、電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量的絕對(duì)值叫、電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量的絕對(duì)值叫 元電荷元電荷 D、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量叫元電荷、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量叫元電荷 答案：答案：B、C、D 例題分析例題分析 例例2：有：有A、B、C三個(gè)塑料小球，三個(gè)塑料小球，A和和B，B和和C， C和和A間都是相互吸引的，如果間都是相互吸引的，如果A帶正電，則帶正電，則 ： AB、C球均帶負(fù)電球均帶負(fù)電 BB球帶負(fù)電，球帶負(fù)電，C球帶正電球帶正電

13、CB、C球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另一個(gè)不帶電球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另一個(gè)不帶電 DB、C球都不帶電球都不帶電 答案：答案：C 例題分析例題分析 放在一起的放在一起的等量異種等量異種電荷電荷完全抵消完全抵消的現(xiàn)象的現(xiàn)象 A AB B q qA A=-1.0=-1.01010-10 -10C C q qB B=+4.0=+4.01010-10 -10C C 例例: :求求A A、B B兩金屬球完全相同，帶電量如圖，將他兩金屬球完全相同，帶電量如圖，將他 們接觸后放回原位，求接觸后們接觸后放回原位，求接觸后A A、B B兩球的帶電量？?jī)汕虻膸щ娏浚?電子向哪邊轉(zhuǎn)移電子向哪邊轉(zhuǎn)移, ,轉(zhuǎn)動(dòng)了多少轉(zhuǎn)動(dòng)了多

14、少? ? Q QQ Q A AB B 電荷的中和：電荷的中和： 中和是不是電荷消失中和是不是電荷消失? ? 1 1、毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，、毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電， 橡膠棒帶負(fù)電，這是因?yàn)橄鹉z棒帶負(fù)電，這是因?yàn)? )( ) A A、空氣中的正電荷轉(zhuǎn)移到了毛皮上、空氣中的正電荷轉(zhuǎn)移到了毛皮上 B B、空氣中的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上、空氣中的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上 C C、毛皮上的電子轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上、毛皮上的電子轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上 D D、橡膠棒上的電子轉(zhuǎn)移到了毛皮上、橡膠棒上的電子轉(zhuǎn)移到了毛皮上 C 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 2 2、把一個(gè)帶正電的金屬球、把一個(gè)帶正電的金屬球A A跟不

15、帶電跟不帶電 的同樣的金屬球的同樣的金屬球B B相碰，兩球都帶等相碰，兩球都帶等 量的正電荷，這是因?yàn)榱康恼姾桑@是因?yàn)? )( ) A A、A A球的正電荷轉(zhuǎn)移到球的正電荷轉(zhuǎn)移到B B球上球上 B B、B B球的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到球的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到A A球上球上 C C、A A球的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到球的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到B B球上球上 D D、B B球的正電荷轉(zhuǎn)移到球的正電荷轉(zhuǎn)移到A A球上球上 B 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 3 3、使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電、使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電 器器, ,驗(yàn)電器的箔片張開(kāi)。下列各圖表示驗(yàn)電器的箔片張開(kāi)。下列各圖表示 驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的

16、分布情況，正確 的是的是( )( ) ABCD B 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) + + + + + + + + + + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ + 4 4、有、有A A、B B、C C三個(gè)塑料小球，三個(gè)塑料小球，A A和和B B，B B和和 C C，C C和和A A間都是相互吸引的，如果間都是相互吸引的，如果A A帶正帶正 電，則電，則( )( ) A AB B、C C球均帶負(fù)電球均帶負(fù)電 B BB B球帶負(fù)電，球帶負(fù)電，C C球帶正電球帶正電 C CB B、C C球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另一個(gè)球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另一個(gè) 不帶電不帶

17、電 D DB B、C C球都不帶電球都不帶電 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) C 5 5、圖中、圖中A A、B B是兩個(gè)不帶電的相同的絕緣金屬球，是兩個(gè)不帶電的相同的絕緣金屬球， 它們靠近帶正電荷的金球它們靠近帶正電荷的金球C C在下列情況中，在下列情況中， 判斷判斷A A、B B兩球的帶電情況：兩球的帶電情況： （1 1）A A、B B接觸后分開(kāi)，再移去接觸后分開(kāi)，再移去C C， 則則A_A_，B_B_； （2 2）A A、B B接觸，先移去接觸，先移去C C后，再把后，再把ABAB分開(kāi)，分開(kāi)， 則則A_A_，B_B_ （3 3）A A、B B接觸，用手指瞬間接觸接觸，用手指瞬間接觸B B后再移去后再移去

18、C C， 則則A_A_，B_B_； 正電負(fù)電 不帶電不帶電 負(fù)電負(fù)電 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 6 6、用一根跟毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒，靠近不帶、用一根跟毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒，靠近不帶 電驗(yàn)電器的金屬小球電驗(yàn)電器的金屬小球a a，然后用手指瞬間接觸，然后用手指瞬間接觸 一下金屬桿一下金屬桿c c后拿開(kāi)橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球后拿開(kāi)橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球a a 和金箔和金箔b b的帶電情況是的帶電情況是( )( ) A Aa a帶正電，帶正電，b b帶負(fù)電帶負(fù)電 B Ba a帶負(fù)電，帶負(fù)電，b b帶正電帶正電 C Ca a、b b均帶正電均帶正電 D Da a、b b均帶負(fù)電均帶負(fù)電 E Ea a、b b均不帶電均不帶電 a b c C 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 7 7、在我國(guó)北方天氣干燥的季節(jié)、在我國(guó)北方天氣干燥的季節(jié), ,脫掉外衣后脫掉外衣后 再去摸金屬門(mén)把手時(shí)再去摸金屬門(mén)把手時(shí), ,常常會(huì)被電擊一下常常會(huì)被電擊一下. . 這