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第九章 静电场及其应用
第1节 电荷
一、电荷
1.历史上对电的认识
公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中写下“頓牟掇芥”一语。
16世纪，英国科学家吉尔吉特根据希腊文的琥珀创造了英语中的"electricity"(电)。
一、电荷
2、摩擦起电:
很多物体都会由于摩擦而带电
3.电荷：
1.历史上对电的认识
4、电荷量
①定义：电荷的多少叫做电荷量
②符号：Q 或 q
③单位：库仑，简称库，符号C
④正负：正电荷的电荷量为正值，
负电荷的电荷量为负值。
注意：电荷的正负只表示带电性质，
绝对值表示带电荷量的大小。
一、电荷
例1.(多选)挂在绝缘细线下的两轻质通草球，由于电荷的相互作用靠近或远离（ ）
A甲图中两球一定带异种电荷；
B甲图中至少有一个带电；
C乙图中两球一定带同种电荷；
D乙图中两球可能只有一个带电。
BC
？一般情况下物体不带电，不带电的物体内部是否存在电荷？
不带电的物体内存在电荷，且存在等量正、负电荷，在物体内中和，对外不显电性。
二、使物体带电的方式
摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？物体可以通过什么方式带电呢？
二、使物体带电的方式
1.物质的微观结构
原子
原子核
核外电子
一切的物质由原子构成
带正电的质子
不带电的中子
强大核力（引力）作用，很稳定
二、使物体带电的方式
物体中的电子数和质子数是相等的，表现电中性。
通常离原子核较远的特别是最外层电子，受到原子核引力束缚作用较弱，容易受到外界的作用而脱离原子。
金属的微观结构模型
1.物质的微观结构
二、使物体带电的方式
绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷。
（1）定义：两个物体相互摩擦，分别带上电荷的现象
2、摩擦起电
二、使物体带电的方式
（2）原因：不同物体对电子的束缚能力不同。
（3）实质：电子的转移
得到电子----带负电 失去电子----带正电
（4）结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷
练习：（多选）关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（ 　　）
A.摩擦起电现象使本来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.摩擦起电的原因是摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体上
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正电
BD
（3）实质：电子从一个物体转移到另一个物体
（1）定义：带电体接触不带电导体，电荷会转移到
这个导体上，使这个导体带电。
（2）结果：导体带上与带电体同种的电荷。
3、接触起电
二、使物体带电的方式
思考：发生接触起电时，电荷是如何在两物体间移动的？
验电器（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
3、接触起电
二、使物体带电的方式
例. （多选）如图所示，一个带正电的验电器，当一个金属球 A接触验电器上的金属球 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
AC
不接触验电器，能使验电器带电吗？
1. 把带正电荷的球 C 移近导体 A，导体下面的金属箔有什么变化？
2. 先把 A 和 B 分开，然后移去 C ，金属箔又有什么变化？
3. 再让 A 和 B 接触，又会看到什么现象？
4、感应起电
思考
二、使物体带电的方式
4、感应起电
二、使物体带电的方式
4、感应起电
二、使物体带电的方式
（3）实质：电子的转移
（1）定义：利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电。
（2）结果：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷
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属球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_______．
（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，
则A________， B_______；
正电
负电
不带电
不带电
负电
负电
三种起电方式的比较
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时
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，自由电子从一物体转移到另一物体
实质 均为电子在物体之间或物体内部的转移
三.电荷守恒定律
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-------电荷守恒定律
表述一：
摩擦起电、感应起电、接触起电，无论是哪种起电方式,其本质都是将原子的正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷。
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。
表述二：
三.电荷守恒定律
一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子；一对正、负电子可以同时湮没，转化为光子。
两个相同金属导体接触后电荷量的分配规律：
+2q
+3q
-q
+q
+q
+q
+q
最终结果：两个完全相同的带电体带上等量同种电荷
三.电荷守恒定律
（1）电荷的多少如何表示？
（2）什么是元电荷？
电荷量：物体所带电荷的多少叫电荷量，简称电量。
单位:库仑 简称，库，表示符号C 。
例如： q1= 2×10-5C q2= -2×10-5C
所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍。
比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值,电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质
例如： q1=2e q2= -2e
四、元电荷
最小的电荷量叫元电荷。
即电子所带的电荷量大小。
（3）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？
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
元电荷的值 e=1.60×10-19C
带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
美国科学家密立根
电子的比荷：
四、元电荷
美国物理学家密立根
例 . （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，下列说法正确的是 （ ）
A. 把质子或电子叫元电荷
B. 1.60×10─19 C 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
1. 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 带正电，则 ( )
A. B、C 球均带负电
B. B 球带负电，C 球带正电
C. B、C 球中必有一个带负电，而另一个不带电
D. B、C 球都不带电
C
2．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是(　　 )
B
3．两金属小球所带电荷量分别为＋3Q和－Q，将两小球接触后，它们所带的电荷量一共为(　 　)
A．＋3Q B．＋2Q
C．＋Q D．－Q
B
4.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电量QA= -6.4×10-9C， QB=-3.2×10-9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？
5．(多选)关于元电荷，下列说法中正确的是(　　)
A．元电荷实质上是指电子和质子本身
B．带电体的电荷量可以是元电荷的2.5倍
C．元电荷的值通常取e＝1.60×10－19 C
D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
CD
练习与应用（P5）
1. 在天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电一下。这是为什么？
2. 在图所示的实验中，导体分开后，A 带上了－ 1.0×10-8 C 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？
6.25×1010
3. 如图 ，将带正电荷 Q 的导体球 C靠近不带电的导体。若沿虚线 1 将导体分成A、B 两部分，这两部分所带电荷量分别为 QA、 QB ；若沿虚线 2 将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为 QA′和 QB′。
（1）请分别说出以上四个部分电荷量的正负，并简述理由。
（2）请列出以上四个部分电荷量（绝对值）之间存在的一些等量关系，并简述理由。
1
A
B
2
4. 关于电荷，小明有以下认识 ：
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷 ；
B. 物体所带的电荷量可以是任意的。
你认为他的看法正确吗？请简述你的理由。

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