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第九章：
静电场及其应用
高中物理选择性必修第一册
新课引入
01.
牛顿曾经说:“我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩，不时地寻找比较光滑的卵石或比较漂亮的贝壳，以此为乐，而我面前，则是一片尚待发现的真理的大海。”真理的大海中包括电现象、磁现象……
新课引入
02.
其实，人类研究电现象和磁现象的历史与力学研究同样丰富多彩，但电和磁的世界比机械运动的世界更加错综复杂。
从这章开始，我们将进入更有趣的电和磁的世界。
新课引入
03.
直到库仑定律发表的时候，电学才进入科学的行列。
——劳厄
第九章：第1节
电 荷
高中物理选择性必修第一册
主讲老师：×××
目录
CONTENT
高中物理选择性必修第一册
电荷
静电感应
电荷守恒定律
元电荷
新课引入
00.
高中物理选择性必修第一册
摩擦可以使物体带电。然而在生活中我们却发现，有的物体容易带电，而有的物体很难带电，这是为什么呢？
电 荷
第一部分
电荷的发现
01.
高中物理选择性必修第一册
公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体。
公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一词。
高中物理选择性必修第一册
电荷的种类
02.
16世纪英国科学家吉尔伯特根据希腊文的琥珀创造了英语中的“electricity”（电）这个词。并且认为摩擦过的琥珀带有电荷（electric charge）。
美国科学家富兰克林发现雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷（positive charge）和负电荷（negative charge）。
天地统一
电荷的特点
03.
高中物理选择性必修第一册
初中时我们就知道，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
自然界中只存在正、负两种电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
问题与思考
04.
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电荷有大小多少之分吗？
如何表示电荷的大小呢？
高中物理选择性必修第一册
1.电荷的多少叫电荷量,用Q或q表示；
3.正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。正负不代表大小，只表示电性。
2.国际单位：库仑，简称库，符号：C
电荷量
05.
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拓展学习
06.
历史资料：1881年第1届电学大会确定库仑（C）为电荷量的国际单位，定义为1A恒定电流在1s时间间隔内所传送的电荷量为1C.
你还记得原子的结构吗？
物质的微观结构
07.
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原子
原子核
核外电子
质子
中子
（正电）
（不带电）
（中性）
（负电）
（正电）
摩擦过的物体为什么会带电呢？
摩擦起电的原因
08.
高中物理选择性必修第一册
原子内部的质子和中子被紧密地束缚在一起构成原子核，原子核的结构一般是很稳定的。通常离原子核较远的电子受到的束缚较弱，容易受到外界的作用而脱离原子。当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。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。这就是摩擦起电的原因。
摩擦起电——动画演示
09.
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动画演示点此播放
摩擦起电的实质：电子的得与失
金属的微观结构
10.
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1.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（free electron）;
2.失去自由电子的原子便成为带正电的离子（ion），它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。
3.金属导电原因
金属中有自由电子，自由电子可自由穿梭。
点图播放
问题与思考
11.
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了解了原子的组成、物体带电原因以及金属的微观结构，你知道除了摩擦可以使物体带电，人们可以通过哪些方式让物体带电吗？
静电感应
第二部分
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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。
感应起电并没有产生新的电荷，而是在带电体的作用下，导体上的电荷从导体的一部分转移到了另一部分。
感应起电
03.
接触起电
04.
高中物理选择性必修第一册
接触后
再分开
接触后
再分开
把带电体与中性导体接触，使中性导体带电的过程，叫做接触起电。
两个完全相同的导体,接触后再分开, 二者将原来所带电量的总和平均分配。
验电器和静电计
05.
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验电器和静电计
作用：
①检验物体是否带电
②粗略判断物体带电的多少
原理：同种电荷互相排斥
结构：金属球、金属杆、金属箔等
三种起电方式对比学习
07.
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起电方式 摩擦起电 感应起电 接触起电
产生 条件 一般是两不同 绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电导体接触
现象 两物体带上 等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同” 导体上带上与带电体相同电性的电荷
原因 原子核对电子束缚力弱的物体失去电子，强的得到电子 导体中的自由电子在电荷间力的作用下，从物体的一端转移到另一端 在电荷间力的作用下，自由电子从一个物体转移到另一个物体
实质 均为电子在物体之间或物体内部的转移
问题与思考
09.
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对比以上三种起电方式我们发现，无论是摩擦起电还是感应起电都没有创造电荷，只是电荷的分布发生了变化。
追寻守恒量是物理学研究物质世界的重要方法之一，它常使人们揭示出隐藏在物理现象背后的客观规律。那么，电荷是否也满足某种守恒的规律呢？
电荷守恒
定律
第三部分
电荷守恒定律
01.
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表述一：电荷既不能创生,也不能消灭,它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，电荷的代数和总是保持不变。
+
+
+
+
它是自然界重要的基本规律之一。
思考与讨论
02.
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电荷的总量是守恒的，那么，物体的所带的电荷量是任意数值吗？
我们可不可以测出物体所带电荷量的多少呢？
人们又是用什么方法测量电荷量的大小的呢？
元电荷
第四部分
元电荷
01.
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1.元电荷：最小的电荷量
一个电子或质子所带电量绝对值等于元电荷。它的数值最早是由美国科学家密立根测定的。
3.比荷：电荷量与质量的比值叫做比荷（也叫荷质比）
2.所有带电体的电荷量都是e的整数倍，即q=ne（n为整数）。电荷量是不能连续变化的物理量。
密立根又是如何测定的呢？
密立根及其油滴实验
02.
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美国物理学家密立根(R.A.Millikan)通过油滴实验精确地测定了电子电荷的值，直接证实了电荷的不连续性，后来他又借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。
总结提升
第四部分
课堂小结
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二、电荷守恒定律
电荷既不能创生,也不能消灭,它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，系统的电荷总数保持不变。
一、电荷
三、几个基本概念
电荷量
元电荷
比荷
1.自然界只有两种电荷
2.使物体带电的方法：
摩擦起电
感应起电
接触起电
例题1
例题精选
01.
【参考答案】C
高中物理选择性必修第一册
冬天人穿毛衣时很易产生静电，这种产生静电的方式属于（　　）
A．感应起电 B．接触起电
C．摩擦起电 D．毛衣本身就带电
解析
例题解析
02.
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感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一个部分，摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，毛衣本身不带电，故穿毛衣时很易产生静电，这种产生静电的方式是由于摩擦引起的属于摩擦起电。故选C。
例题2
例题精选
03.
【参考答案】C
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有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的，如果A带负电，则（　　）
A． B、C球均带负电
B．B球带负电，C球带正电
C．B、C球中必有一个带正电，另一个不带电
D．B、C球都不带电
解析
例题解析
04.
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AB相互吸引、又A带负电，说明B可能带正电，也可能不带电。而BC相互吸引，因此当B不带电时，则C一定带电，若B带正电，则C可能带负电，也可能不带电。但C和A间是相互吸引，因此C不可能带负电，所以B、C球中必有一个带正电，而另一个不带电。故选C。
例题3
例题精选
05.
【参考答案】B
高中物理选择性必修第一册
小明在学校门口购买了一本物理参考书，印刷的错误使得一道习题中带电体的电荷量模糊不清，经努力辨认猜测带电体的电荷量可能为以下四个选项，你认为合理的是（ ）
A． B．
C． D．
解析
例题解析
06.
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因为任何带电体电量都是元电荷的整数倍，则
其中
经计算，是元电荷的6.25倍，是元电荷的10倍，是元电荷的14.375倍，是元电荷的35.625倍。
故选B。
例题4
例题精选
07.
【参考答案】B
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如图所示，将带正电的导体球C靠近不带电的导体。沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量为，下面判断正确的是（ ）
A．，A带负电
B．，A带正电
C．，A带负电
D．，A带正电
解析
例题解析
08.
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根据电荷守恒可知
根据静电感应原理可知，A带正电。
故选B。

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