电荷及其守恒定律

精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜电荷及其守恒定律篇一：第1节电荷及其守恒定律知识点及典型例题第1节电荷及其守恒定律1.自然界中有两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。2．使物体带电的方式有三种：摩擦起电、感应起电、接触起电，这三种起电方式本质都是电子的转移，起电的过程遵循电荷守恒定律。3．电子或质子所带的电荷量是最小的电荷量，这个电荷量叫元电荷，用e表示，e＝1.60×10－19C。4．两个完全相同的带电小球相互接触后，它们把总电荷平均分配。设两个小球的电荷量分q1＋q2别为q1和q2，则接触后每个小球的电荷量为q1、q2包含了电荷的电性。21．物质的电结构原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，电子绕原子核高速旋转。原子核的正电荷的数量跟核外的电子的负电荷数量相等，所以整个原子对外界较远位置表现为电中性。金属原子中离原子核较远的电子，往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫做自由电子，失去电子的原子便成了带正电的离子。精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜2．两种电荷及其相互作用规律自然界中只有两种电荷，即正电荷和负电荷，规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。3．三种起电方法(1)带电的导体带上电荷的方式。(2)(3)1－1－1所示，将带电体C去靠近相互接触的导体A、B，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，导体A、B上分别带上等量异种电荷，这时先把A、B分开，然后移去C，则A和B两导体上分别带上了等量异种电荷。图1－1－1[重点诠释]1．三种起电方式的比较2．电荷的分配规律接触起电时，两个一般物体最终的电荷量的分配很复杂，大多靠实验才能确定，但有一种情况能确定电荷量的分配，即两个完全相同的导体球相互接触后的情况：(1)若带电导体球和不带电导体球接触，则电荷量平分；(2)若两个带电导体球带同种电荷，则总电荷量平分；(3)若两个带电导体球带异种电荷，则电荷量先中和再平分。[特别提醒]两个完全相同的带电金属球，接触后再分开时各精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜自的带电荷量可用公式QA＋QBQA′＝QB′＝计算，QA、QB含有表示电性的正负号。21.如图1－1－2所示是一个带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则()A．金属球A可能不带电B．金属球A一定带正电C．金属球A可能带负电D．金属球A一定带负电图1－1－2解析：验电器金属箔片的张角减小，说明箔片上的正电荷一定比原来减少了，由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触，要考虑感应起电的影响。故A、C两项都有可能。答案：AC1．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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；在转移过程中，电荷的总量保持不变，这个结论叫做电荷守恒定律。(2)精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜2.元电荷(1)电荷量：它表示电荷的多少，其单位是“库仑”，简称“库”，用C表示。[特别提醒]电荷有正、负之分，则电荷量就会有正值或负值。如q1＝3.5×10q2＝－7.0×10－15－15C、C等。(2)元电荷：①最小的电荷量叫做“元电荷”，用e表示，则e＝1.60×10－19C。－19②对元电荷的两点理解：a.电荷量不能连续变化，因为最小的电荷量为1.60×10C，自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍；b.质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等，但不能说它们是元电荷。3．比荷e比荷即电荷量与质量的比，电子的比荷为＝1.76×1011C/kg。me[重点诠释]对电荷守恒定律的理解(1)电荷守恒定律和能量守恒定律一样，也是自然界中最基本的守恒定律。精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜(2)两种典型的摩擦起电现象：一是用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；二是用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电。玻璃棒和橡胶棒上带的电都不是凭空产生的，而是通过摩擦使物体之间发生了电子得失的现象，符合电荷守恒定律，可以推断：与玻璃棒摩擦过的丝绸要带负电，与橡胶棒摩擦过的毛皮要带正电。(3)带等量异种电荷的两金属球相接触，发生电荷中和，两球都不再带电，这个过程中两球所带电荷的总量并没有变(为零)，电荷也是守恒的。(4)电荷守恒定律的广泛性：任何电现象都不违背电荷守恒定律，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律。如：由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正、负电子可同时湮没、转化为光子。在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮没，电荷的代数和不变。[特别提醒]“中性”、“中和”的意义电中性的物体是有正、负电荷存在的，只是正、负电荷量的代数和为零，对外不显电性；电荷的中和是指等量异种电荷相互抵消而不带电的过程，使得净电荷减少或为零，但正、负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失。2．有两个完全相同的带电金属小球A、B分别带有电荷量QA＝6.4×109C、QB＝－－3.2×109C，让两金属小球接触，在接触过程中，电子如何精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜转移？转移了多少？－解析：当两小球接触时，电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配。由于两小球完全相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量QA′＝QB′＝6.4×109－3.2×109－C＝1.6×109C2－－QA＋QB＝2在接触过程中，电子由B球转移到A球。转移电子的电荷量为ΔQ＝QA－QA′＝(6.4×109－1.6×109)C－－＝4.8×109C－答案：电子由B球转移到A球，转移了4.8×109C－[例1]如图1－1－3所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，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，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的图1－1－3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精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合[审题指导]解答本题时应把握以下三点：(1)明确导体A、B接触与C球靠近时感应电荷的分布。(2)明确先分开导体A、B再移走C球时A、B的带电情况。(3)明确先移走C球再分开导体A、B时A、B的带电情况。[解析](1)C移近A时，带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端积累了正电荷，其下部的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷。由于同种电荷间的斥力，所以金属箔片都张开，A正确。(2)C靠近后保持不动，把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量的异种感应电荷，此时即使再移走C，因A、B已经绝缘，所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开，B正确。(3)若先移走C，再把A、B分开，则在移走C后，A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下吸引中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C错。(4)先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，箔片都不会张开，D错。[答案]AB借题发挥感应起电的判断方法精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜(1)当一个带电体靠近导体时，产生静电感应现象，导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。(2)凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端物体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷。(3)绝缘体不能被感应起电。感应起电的实质是导体中的正负电荷在带电体的作用下，发生了分离。只有导体中的电子才能自由移动，而绝缘体上的电子不能自由地移动，所以导体能够发生感应起电，而绝缘体不能。[例2]个半径相同的不带电金属小球C先后与A、B接触后移开。(1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？[审题指导]解答本题时应把握以下三点：(1)两球带同种电荷时，接触后两球将总电荷量平分。(2)两球带异种电荷时，接触后两球先中和后将剩余电荷量再平分。篇二：电荷及其守恒定律(讲解及习题)含答案第1章静电场第01节电荷及其守恒定律[知能准备]精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜1．自然界中存在两种电荷，即2．物体的带电方式有三种：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带电，获得电子的带电．（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相的电荷，而另一端带上与带电体相的电荷．（3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的转移到不带电的物体上．完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上．3．电荷守恒定律：电荷既不能，只能从一个物体转移到另一个物体；或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．4．元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e=1.60×10-19C.实验指出，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e，或者是电荷量e的整数倍．因此，电荷量e称为元电荷．电荷量e的数值最早由美国科学家用实验测得的．5．比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值eq．电子的比荷为?1.76?1011C/kg．mme[同步导学]精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜1．物体带电的过程叫做起电，任何起电方式都是电荷的转移，而不是创造电荷．2．在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变．例1关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（）A．物体所带的电荷量可以为任意实数B．物体所带的电荷量只能是某些特定值C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e的整数倍，故A错，B、C、D正确．如图1—1—1所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是（）A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开图1—1—1D．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布，甲球左侧感应出正电荷，乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷，故A正确；如果先移走带电棒，则甲、乙两球上的电精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜荷又恢复原状，则两球分开后不显电性，故B错；如果先将棒接触一下其中的一球，则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故C正确．可以采用感应起电的方法使两导体球带电，而使棒的带电荷量保持不变，故D错误．3．―中性‖和―中和‖的区别―中性‖和―中和‖反映的是两个完全不同的概念.―中性‖是指原子或物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显示电性，表现不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都有等量的异种电荷．―中和‖是两个带等量（或不等量）的异种电荷的带电体相接触时，由于正、负电荷间的吸引作用，电荷发生转移、抵消（或部分抵消），最后都达到中性（或单一的正、负电性）状态的一个过程．[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由引起的.2．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