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高中物理选修3-1博文培训中心第一章静电场博文培训中心第一节电荷及其守恒定律历史回顾公元前600年左右，希腊人发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。16世纪，英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念。18世纪，美国科学家富兰克林提出了正负电荷的概念。我国西汉时期也有记载，说的是经过摩擦的玳瑁能够吸引微小的物体。物体有了这种吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或者有了电荷。一、认识电荷带电现象:摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电。两种电荷:1.用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷。“+”2.用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷。“-”同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引电荷电荷间相互作用规律自然界中只有两种电荷1、探究2、结论电荷起电方式摩擦起电原子原子核电子质子中子原子结构1.为什么橡胶棒在摩擦之前不带电，是不是因为橡胶棒里没有电荷？2.为什么橡胶棒在摩擦之后带电，是不是摩擦创造了电荷？––––––––––––+–––––––––++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++–––––––––––+–––––––––物体带电的方法:1.摩擦起电电荷（电子）从一个物体转移到另一个物体电荷起电方式摩擦起电原因实质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。电荷(电子)从一个物体转移到另一个物体不带电的物体与带电体接触，能使不带电的物体带上电，这种方式称为接触起电。电荷起电方式接触起电概念实质3.接触起电接触后，再分开+Q-Q-Q实质：电荷从一个物体转移到另一个物体接触后，再分开-3Q+QQ21Q21电荷起电方式感应起电金属原子离子自由电子电荷起电方式感应起电－＋静电感应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做感应起电。电荷（电子）从物体的一部分转移到另一部分电荷起电方式感应起电概念实质二、起电方法的实验探究(规律、实质）⑴摩擦起电：规律：等量的异种电荷相互摩擦实质：电子的（得失）转移⑵接触起电：(传导起电)规律：同种电荷，相同金属球平分总电量；不同金属球按比例分配实质：电子的转移⑶感应起电：(规律、实质）规律：导体两端带上等量的异种电荷实质：电荷的重新分布起电的实质:电子的转移三种起电方式总结：方式摩擦起电接触起电感应起电现象规律实质接触使物体带电的现象摩擦使物体带电的现象不带电导体在靠近带电体时，近端带异种电荷,远端带同种电荷的现象等量的异种电荷相同金属球平分总电量等量的异种电荷电子的得失电荷的转移电荷的重新分布实验与探究ACBA接触B如何使B、C带上与A电性相同的电荷？实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACBB接触C实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB实验与探究ACB结果：使B、C带上与A电性相同的电荷实验与探究ACB结果：使B、C带上与A电性相同的电荷实验与探究CBA如何使B、C带上电性相反的电荷？B与C接触A接近B实验与探究BA将B、C分开结果：使B、C带上电性相反的电荷C实验与探究BA使B、C再接触如何使B、C上的电荷消失呢？C将A移开如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带负电的小球，下列说法正确的是()。A.把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开。B.把C移近导体A，先把A、B分开，然后移走C，A、B上的金属箔片仍张开。C.先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开。D.先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片已闭合。电荷例题－CABAB提问？电荷接触再分开的特点？电荷先相加再按比例分自学思考3什么是元电荷?元电荷的电荷量是多少？起电过程是不是创造了新电荷？电荷守恒定律的内容是什么？三和四、电荷守恒定律2.元电荷:自然界中的最小带电单元。质子和电子的带电量的绝对值e=1.6×10-19C电子：e=－1.6×10-19C质子：e=＋1.6×10-19C一切带电体所带电量都是元电荷的整数倍1.电荷量：电荷的多少叫电荷量。单位：库仑C密立根油滴实验最早测定元电荷数值元电荷：电子所带的电荷量，用e表示.元电荷量e的值：e=1.60×10-19C所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。元电荷并非是一种电荷，而是最小电荷量值．它也是电荷量的最小单位．4.电荷守恒定律：电荷既不能被创造也不能被消灭，它们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。在转移的过程中，电荷的代数和不变。3.中和：等量的异种电荷完全抵消的现象•特别提醒：•当两个带异种电荷的导体接触时，会发生电荷的中和现象，中和的电荷是不是消失了？•答案：不是．所谓“中和”是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程.概念：带电体的电荷量q与质量m之比公式：q/m单位：C/kg电子比荷：e/me=1.76×1011C/kg几个基本概念比荷比荷•有人说质子或电子是元电荷，对吗？质子和电子的比荷相同吗？•答案：不是．元电荷是最小的带电单位，不是带电粒子，没有电性之说．质子、电子的电荷量相同，但质子质量远大于电子，所以电子的比荷大于质子的比荷．•误区1：相互吸引的一定是带异种电荷的物体．•点拨：除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的特性，这里的“轻小物体”可能不带电．•误区2：两个带电体相互接触后电荷量平分．•点拨：并不是所有情况下接触后电荷量都能够进行平分，电荷量平分只能在一种情况下满足，那就是两个相互接触的物体必须是两个完全相同的球体．电荷的分配规律•(1)两个大小完全相同的带同种电荷的金属球接触时，电荷平均分配．•(2)两个大小完全相同的带异种电荷的金属球接触时，电荷先中和，剩余电荷再平分．•(3)两个大小、形状完全相同的非球形带电金属导体接触时，也符合上述规律．1、(单选）对于一个已经带电的物体，下列说法中正确的是：A.物体上一定有多余的电子；B.物体上一定缺少电子；C.物体的带电量一定是1.6×10-19C的整数倍；D.物体的带电量可以是任意的一个值。C2、(双选）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，关于元电荷，下列论述正确的是：A、把质子或电子叫元电荷．B、1.60×10-19C的电量叫元电荷．C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷．D、质子带负电．BC．C3、(单选）将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数（）A．增加B．减少C．不变D．先增加后减少练习．4、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，关于元电荷，下列论述正确的是()A.把质子或电子叫元电荷．B.1.60×10-19C的电量叫元电荷．C.电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷．D.质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷BCD5、(双选）一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在了，这说明：A、小球上原有的负电荷逐渐消失了B、在此现象中，电荷不守恒C、小球上负电荷减少的原因是潮湿的空气将电子导走了D、该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律（CD）6、某验电器金属小球和金属箔均带负电，金属箔处于张开的状态。现用绝缘柄将带有少量负电荷的硬橡胶棒向验电器的金属小球稍许移近，则验电器金属箔：A、张角稍许变大B、张角稍许变小C、硬橡胶棒稍许移近，致使小球上的电子向金属箔移动D、硬橡胶棒稍许移近，致使金属箔上的质子向金属小球移动(A、C)练习7、绝缘细线上端固定,下端挂一个轻质金属小球a;在a旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示,现使b带电，则()A.b将吸引a，吸住后不放开B.b先吸引a,接触后又把a排斥开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开Bab若a、b两小球完全相同，开始时使b带电为+q，则此时a、b各带电多少？练习8、用一根与毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况是（）A.a带正电，b带负电B.a带负电，b带正电C.a、b均带正电D.a、b均带负电Cabc