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9.1 电荷
第九章 静电场及其应用
牛顿
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者比较漂亮的贝壳，以此为乐。而我面前，则是一片尚待发现的真理的大海。”
从这章开始，我们将进入更有趣的电和磁的世界。
②毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷
①丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷
在初中我们已经学习过摩擦会使物体带电，为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？
物体带电的本质是什么？又有几种带电的方式呢？
电荷的提出
公元前600年
希腊学者泰勒斯
摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
公元1世纪
我国学者王充
《论衡》书中写下“顿牟掇芥”一语。
16世纪英国科学家吉尔伯特
根据琥珀的希腊文创造了英语中“电” （electricity）这个词
美国科学家富兰克林
他冒险在雨中放风筝，了解闪电性质，并命名了正、负电荷
同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
迄今为止，人们没有发现对这两种电荷都排斥或都吸引的电荷。自然界的电荷只有两种。
一、电荷量
说明：比较带电的多少,比较其电荷量的绝对值;
电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质。
电荷量：电荷的多少，简称电量。
符号：Q或q 单位：库仑（C）
其它单位：微库和纳库，1C=106 C=109nC
（举例： C)
（举例： C )
正电荷用正数表示
负电荷用负数表示
元电荷
最小的电荷量
②所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。
①元电荷e：
e
2e
元电荷的值
③
④比荷：电子的电荷量与质量的比值
元电荷是电荷量的一种单位，不是指某种电荷。
当堂训练
一个带电小球所带电量为q，则q可能是（ ）
A、3×1019C B、4.8×10-19C
C、0.8×10-19C D、9×10-19C
B
提示：所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。
摩擦为什么会使物体带电呢，除了摩擦还有其他方式使物体带电吗？
思考
一、摩擦起电
原子是由带正电的质子、不带电的中子以及带负电的电子组成的。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，所以整个原子对外界表现为电中性。
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。
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得到电子的物体带负电
失去电子的物体带正电
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。
本质：电荷在两个物体间发生了转移
金属的微观结构
金属中原子的最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。
失去自由电子的原子便成为带正电的离子。
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，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。
绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷。
还有其他方法使物体带电吗？
二、 感应起电
静电感应：将带电体靠近某导体时，导体内自由电荷发生定向移动从而使导体两端带电的现象，叫做静电感应。
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近异
远同
感应起电：利用静电感应使物体带电的过程。
规律：近异远同。
本质：电子的转移
③说明A、B所带电荷是等量异种电荷，互相接触时，等量的正、负电荷发生了中和，所以闭合。
①同种电荷相互排斥所以张开
②同种电荷相互排斥所以仍然张开
实 验
观察静电感应现象
当堂训练
如图所示，导体分开后， A带上了-1.0×10-8C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
得电子带负电，失去电子带正电。所以A端是负电，是得到电子。B端是正电，失去电子，即电子从B到A。
总的电量是Q=-1.0×10-8C，而每个电子的电量是e，
则有ne=Q
电子个数为n，
代入数据得
做一做
验电器
观察：当带电体靠近导体棒上端时，金属箔片是否张开？两者接触时呢？
带电体与导体棒的上端不接触
感应起电
带电体与导体棒的上端接触
接触起电
三、接触起电
充电
带电体与导体棒的上端接触
一、接触起电
实质：电荷发生了转移
带电物体接触另一个物体，电荷会转移到这个物体上，使这个物体带电。
完全相同的带电金属球接触后电荷量的分配：
接触后
再分开
+Q
+Q
接触后
再分开
Q
3Q
Q
Q
练习：图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
（1）A、B接触后分开，再移去C，
则A________，B______；
（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，
则A_______，B_______．
正电
负电
不带电
不带电
当堂训练
有三个完全相同的金属球，球A带的电荷量为q，球B和球C均不带电。现要使球B带的电荷量为q ，应该怎么操作？
当堂训练
三种带电方式的比较
使物体带电的方法 本质 电荷的 总量 共同点
1 摩擦起电 无论是哪种方式电荷的总量保持不变
2 接触带电
3 感应起电
电荷从一个物体转移到另一个物体
不变
不变
不变
电荷从一个物体转移到另一个物体
电荷从物体的一部分转移到另一部分
四、电荷守恒定律
表述一：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。
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。
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