电荷及其守恒定律

开启一扇新的大门——电第一章静电场第1节电荷及其守恒定律本节目标1、知道两种电荷及其相互作用2、知道三种使物体带电的方法及带电本质3、理解电荷守恒定律4、知道什么是电荷量、元电荷和比荷在我们的日常生活中有什么方法可以使物体带电呢？请举例说明想一想：1、摩擦起电一、电荷自然界中有两种电荷（富兰克林命名）（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷（2）负电荷：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。+_摩擦起电的原理是什么？是产生了新的电荷了吗？物质的微观结构是怎样的？原子的构成原子原子核核外电子质子中子（正电）（不带电）核外电子离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子（中性）（负电）（正电）摩擦起电的原因是什么？例如：丝绸与玻璃棒摩擦玻璃棒失去电子带正电丝绸得到电子带负电摩擦起电的原因：摩擦时一些束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上。得到电子：带负电；失去电子：带正电注意：两个互相摩擦的物体一定同时带上异种电荷，且电荷量相等【例1】用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为（）A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体【变式1】对于摩擦起电现象，下列说法中正确的是（）A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷除了摩擦起电以外，还可以通过什么方式使物体带电？2、接触起电通过与带电体直接接触，电荷从一个物体转移到另一个物体上，从而使不带电的物体带上同种电荷的过程。接触后再分开+Q+Q电荷从一个物体转移到另一个物体两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配接触后再分开+Q-3Q-Q-QＱ21Ｑ21接触起电的原理是什么？是产生了新的电荷了吗？【例2】把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是（）A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷C．带有不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电【变式2】有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷，小球B、C不带电．现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA=，qB=，qC=．金属导电的原因简化的物理模型绝缘体不存在这种自由电子在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子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。这就使金属成为导体.①C带正电，移近导体A，金属箔有什么变化？②把A、B分开，然后移去C,金属箔又有何变化？③再让A和B接触，又会看到什么现象？+++AB如先移开带电球，再分开AB，A、B还能带电吗？AB重新接触后，导体不带电了，说明A、B分开后带等量异种电荷.重新接触后等量异种电荷发生中和.––––––––++++++++–+3、感应起电＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－＋＋＋＋－－－－－－－－（2）感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做静电感应．小结：使物体带电的三种方式：①摩擦起电②接触起电③感应起电（静电感应）使物体带电的过程并不是产生了新的电荷，而是物体内部电荷的转移。二、电荷守恒定律摩擦起电和感应起电的本质都都是电荷在物体之间或物体内部的转移，而不是创造出了电荷。电荷既不能创造，也不能消灭，它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，电荷的总量保持不变．这个结论叫做电荷守恒定律三、元电荷1.电荷量:电荷的多少单位：库仑（SI制），简称库，符号C2.科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量（质子、正电子所带电荷量与它相同，但符号相反）.最小的电荷量叫元电荷.3.元电荷e=1.60×10-19C4.电子的比荷所有带电体的电荷量是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的.元电荷e的数值最早由密立根测得111076.1emeC/kg[小试牛刀].在书本图1.1-1所示的实验中，最终使A带上了-10-8C的电荷.实验过程中，是电子由A转移到B，还是由B转移到A？A、B得到或失去的电子数各是多少？+AB电子由B转移到A101981025.6106.110nA得到10-8C的电子、电子数为B失去的电子数与A得到的电子数相等【例3】如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A、B分开，再将C移走．关于A、B的带电情况，下列判断正确的是()A．A带正电，B带负电B．A带负电，B带正电C．A、B均不带电D．A、B均带正电【变式3】使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是【巩固检测】1．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一底座绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示，现使b带电，则：A.ab之间不发生相互作用B.b将吸引a，吸在一起不放开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a，接触后又把a排斥开2.如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，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后，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开C．把C移近导体A后，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D．把C移近导体A后，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上的金属箔片闭合3.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有3×10-3C的正电荷，小球B带有-2×10-3C的负电荷，小球C不带电．先将小球C与小球A接触后分开，再将小球B与小球C接触然后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？课堂小结一、使物体带电的三种方式：①摩擦起电②接触起电③感应起电（静电感应）二、电荷守恒定律三、电荷量元电荷比荷