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第九章 静电场及其应用
1 电荷
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电闪雷鸣，是一种常出现在暴风雨中的自然现象，它是那样的神秘，来去匆匆，稍纵即逝。它给人们带来甘霖，同时也给人们带来恐惧。几千年以来人们一直想探究其中的奥秘，美国科学家富兰克林就曾冒着生命危险，尝试用风筝去捕捉雷电。
闪电是如何形成的呢？我们沿着前人的足迹，了解一下有关静电的问题。
一 电荷
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。
1.自然界中有几种电荷？电荷间的相互作用有什么规律？
交流讨论
(1)自然界存在两种电荷：正电荷和负电荷。
正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
(2)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
一 电荷
2.如何描述物体带电荷的多少？
电荷的多少叫作电荷量，用Q表示，有时也可以用q来表示。它的单位是库仑，简称库，符号是C。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。
3.一般情况下，物体不带电，不带电的物体内部是否存在电荷？
微观结构:每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，不带电不是说物体内部没有电荷，而是正负电荷均等，不显电性。
一 电荷
4.以前学过哪些使物体带电的方式？其实质是什么？
摩擦起电:由于摩擦而使物体带上电的方式称为摩擦起电。
其实质是通过摩擦使电子转移，两物体带上等量异种电荷。
一 电荷
5.金属为什么可以导电？
金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子。每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。
一 电荷
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.电荷的多少叫作电荷量，用Q或q表示，单位是库仑，符号是C。
3.摩擦起电的实质是两物体通过摩擦使电子转移。
4.金属可以导电的原因：存在自由电子。
梳理深化
一 电荷
例1.（多选）关于摩擦起电现象，下列说法正确的是 （ ）
A.摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子
B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷
C.摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的
D.丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上， 玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电
BD
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一 电荷
练习1.下列现象中，不属于摩擦起电的有（ ）
A.将被毛皮摩擦过的塑料棒靠近碎纸屑，纸屑被吸起
B.在干燥的天气中脱毛线衣时，会听到轻微的噼啪声
C.用干燥的毛刷刷毛料衣服时，毛刷上吸附有许多细微的脏物
D.把钢针沿着磁铁摩擦几次，钢针就能吸引铁屑
D
二 静电感应
1.除了摩擦起电，还有哪些可以使物体带电的方式？
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感应起电、接触起电。
交流讨论
二 静电感应
2. 金属箔张角的变化情况
(1)如图，手握绝缘棒，把带正电荷的带电体 C 移近导体 A，金属箔有什么变化？
(2)若此时手持绝缘柱把导体 A 和 B 分开，然后移开 C，金属箔又有什么变化？ 再让导体 A 和 B 接触，又会看到什么现象？
金属箔张开。两导体接触后金属箔闭合。
金属箔张开。
二 静电感应
3.用不带电的物体A接触带电体B，物体A能带电吗？这种起电方式的实质是什么？
两物体带上同种电荷；带电的实质是电荷的转移。
4.两个完全相同的带电小球接触后再分开电荷如何分配？
电荷先中和后平分。
二 静电感应
1. 三种起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。
2. 起电的实质：电荷的转移。
3. 两个完全相同的带电小球接触后再分开，电荷先中和后平分。
梳理深化
4. 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种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。这种现象叫作静电感应。
5.感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。
二 静电感应
例2.用一根跟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
C
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二 静电感应
练习2.（多选）如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的金属球，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是 （ ）
A.导体B带负电
B.导体B左端出现负电荷，右端出现
正电荷，并且电荷量大小相等
C.若A不动，将B沿图中虚线分开，
则左边的电荷量小于右边的电荷量
D.若A、B接触一下，A、B金属体
所带总电荷量保持不变
BD
二 静电感应
练习3.(多选)把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则这两个金属小球原来的带电情况可能是 （ ）
A.两球原来带有等量异种电荷
B.两球原来带有同种电荷
C.两球原来带有不等量异种电荷
D.两球中原来只有一个带电
BCD
三 电荷守恒定律
1.三种起电方式，使物体带电。是不是创造了电荷？说明原因。
其本质都是使电子发生转移，并不是创造了电荷。
+
+
+
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交流讨论
2.根据以上讨论，自然界中电荷的总数是否变化？
电荷既不会创生，也不会消灭，电荷的总量保持不变。
电荷守恒定律
表述一：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。
表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
三 电荷守恒定律
守恒思想
梳理深化
四 元电荷
一个电子或质子所带电量为元电荷。电子或质子是具体的微粒，不是元电荷。
2.元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？
元电荷的值e=1.6×10－19 C，是由美国科学家密立根发现的。
1.什么是元电荷？一个电子或一个质子就是一个元电荷吗？
交流讨论
四 元电荷
交流讨论
3.什么是比荷？电子的比荷是多少？
带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷。电子的比荷为
四 元电荷
1. 任何带电物体所带电荷量是最小电荷量的整数倍。我们称这个最小电荷量为元电荷。
2.密立根利用油滴实验测量出电子的电荷量，e=1.6×10－19 C。
3. 电子的电荷量e与电子的质量m之比，叫做电子的比荷。电子的比荷为 。
梳理深化
四 元电荷
例3.带电微粒所带电荷量不可能是下列选项中的（ ）
A.3.2×10－19 C　
B.－6.4×10－20 C
C.－1.6×10－18 C
D.4.0×10－17 C
B
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四 元电荷
练习4.（多选）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.质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷
BCD
比荷
种类
性质
元电荷
电荷守恒定律
静电感应及实质
电荷
课堂小结
1.通过网络、查阅书籍等方式，了解日常生活中，静电对人有哪些危害。
2. 根据自己所学的知识，分析采用哪些措施可以减少这些危害。
课外拓展

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