1 1電荷及其守恒定律 新課標高中物理選修3 1 第一章靜電場 初中學過自然界有幾種電荷 它們間的相互作用如何 電荷的多少用什么表示 自然界只存在兩種電荷 同種電荷互相排斥 異種電荷相互吸引 電荷的多少是用電荷量來表示 1 自然界中有兩種電荷 1 正電荷 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 2 負電荷 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷 一 電荷 不帶電的物體內是否存在電荷 如何使物體帶電 摩擦起電的實質是什么 不帶電的物體內存在電荷 且存在等量正 負電荷 在物體內中和 對外不顯電性 用摩擦的方法可以使物體帶電 用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電 用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電 原子的構成 原子 原子核 核外電子 質子 中子 正電 不帶電 摩擦起電的原因是什么 摩擦時電子從一個物體轉移到另一個物體上 得到電子 帶負電失去電子 帶正電 中性 負電 正電 不同的原子 原子核對核外電子的束縛能力不同 不同的物體相互摩擦時 有的物體容易失去電子 有的物體不容易失去電子 例如 絲綢與玻璃棒摩擦 玻璃棒失去電子帶正電 絲綢得到電子帶負電 毛皮與橡膠棒摩擦 橡膠棒得到電子帶負電 毛皮失去電子帶正電 摩擦起電的實質 電荷的轉移 2 感應起電 2 感應起電 利用靜電感應使物體帶電 叫做感應起電 規律 近端感應異種電荷 遠端感應同種電荷 1 靜電感應 把電荷移近不帶電的導體 可以使導體帶電的現象 叫做靜電感應 感應起電機理 金屬內有自由移動的電子 正離子在自己的平衡位置附近振動而不移動 近異 遠同 3 接觸帶電 本質 電荷從一個物體轉移到另一個物體 兩個完全相同的帶電導體 接觸后再分開 二者將原來所帶電量的總和平均分配 電荷中和現象及電荷均分原理 1 兩個相同的帶電金屬導體接觸后 電荷要重新平均分配 這種現象叫做電荷均分原理 2 帶等量異種電荷的物體相互接觸后都不顯電性 這種現象叫做電中和現象 1 三種起電方法 起電的本質 摩擦起電 感應起電 接觸起電 無論是哪種起電方式 其本質都是將正 負電荷分開 使電荷發生轉移 并不是創造電荷 表述一 電荷既不能創造 也不能消滅 它只能從一個物體轉移到另一個物體 或從物體的一部分轉移到另一部分 在轉移的過程中 系統的電荷總數保持不變 表述二 一個與外界沒有電荷交換的系統 電荷的代數和總是保持不變 二 電荷守恒定律 1 電荷的多少如何表示 它的單位是什么 3 元電荷的數值是多少 它的數值最早是由哪位物理學家測定的 2 什么是元電荷 4 比荷 電荷量q 電荷的多少 簡稱電量 單位 庫侖c 元電荷的值 一個電子所帶電量為元電荷 帶電體的電荷量與質量的比值叫做比荷 美國科學家密立根 比較電荷帶電的多少 要比較的是其電荷量的絕對值電荷量的正負不表示電荷量的大小 只代表電荷的性質 所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數倍 小結 1 自然界存在兩者電荷 1 正電荷 絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷 2 負電荷 毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷2 使物體帶電的方式帶電方式 1 摩擦起電 2 感應起電 近異遠同 3 接觸起電3 電荷守恒定律 一個與外界沒有電荷交換的系統 電荷的代數和總是保持不變 1 使一個物體帶電的方式有三種 它們是 和 在這三種方式中 電荷既沒有被創造 也沒有被消滅 只是從一個物體轉移到另一個物體 或者從物體的一部分移到另一部分 而且電荷的總量不變 這個結論也被稱之為定律 2 將不帶電的導體a和帶有負電荷的導體b接觸后 在導體a中的質子數 a 增加b 減少c 不變d 先增加后減少 3 在原子物理中 常用元電荷作為電量的單位 元電荷的電量為 一個電子的電量為 一個質子的電量為 任何帶電粒子 所帶電量或者等于電子或質子的電量 或者是它們電量的 最早測出元電荷的數值的是美國物理學家 這位科學家還測出了電子電量和質量的比值 叫做電子的 4 科學家在研究原子 原子核及基本粒子時 為了方便 常常用元電荷作為電量的單位 關于元電荷 下列論述正確的是 a 把質子或電子叫元電荷 b 1 60 10 19c的電量叫元電荷 c 電子帶有最小的負電荷 其電量的絕對值叫元電荷 d 質子帶有最小的正電荷 其電量的絕對值叫元電荷 5 把兩個完全相同的金屬球a和b接觸一下 再分開一段距離 發現兩球之間相互排斥 則a b兩球原來的帶電情況可能是 a 帶有等量異種電荷b 帶有等量同種電荷c 帶有不等量異種電荷d 一個帶電 另一個不帶電 6 有a