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第九章 静电场及其应用
01
电荷
一、电荷
电荷量：电荷的多少叫电荷量，用Q或者q表示。
单位：库伦，简称库，符号是C。
正电荷电荷量为正值，负电荷电荷量为负值。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电荷
正电荷 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷
负电荷 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷
一、电荷
一、电荷
电荷转移
原子
原子核（正电）
质子（正电）
中子（不带电）
核外电子（负电）
摩擦起电
束缚电子能力强 得到电子 带负电
束缚电子能力弱 失去电子 带正电
一、电荷
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。失去自由电子的原子便成为带正电的离子。
正离子在自己的平衡位置振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。
绝缘体中电子被原子核牢固束缚，不容易发生移动，所以绝缘体不容易导电。
二、静电感应
二、静电感应
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两金属箔片因为带同种电荷相互排斥而张开
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两金属箔片不带电
电重新分布
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两金属箔片因为带同种电荷相互排斥而张开
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拿走带电小球
两金属箔片不带电重新闭合
二、静电感应
正电荷与负电荷电性相互抵消，这种现象叫做中和
二、静电感应
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拿走带电小球
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将金属导体分开
分开后的两部分分别带正电和负电
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二、静电感应
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，这种现象叫做静电感应。
利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。
电荷重新分布
二、静电感应
验电器
换成金属外壳
金属箔换成指针
标上刻度
静电计
二、静电感应
三、电荷守恒定律
接触起电
+Q
接触
分开
两个完全一样的金属小球，一个带电，一个不带电
两个金属小球平均分配电荷
电荷的转移
-Q
+3Q
接触
分开
+Q
+Q
+Q
+2Q
三、电荷守恒定律
思考
三种起电方式是否创造了电荷？
起电方式
摩擦起电 电荷的转移
感应起电 电荷的重新分布
接触起电 电荷的转移
三、电荷守恒定律
电荷守恒定律
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。
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
表述一：
表述二：
四、元电荷
元电荷
电子的电荷量的绝对值（质子的电荷量）叫做元电荷。
比荷
电子的电荷量e与电子的质量me的比值叫做比荷。
原子
核外电子 所带电荷为最小的电荷量
原子核
质子 与电子电荷量相同，电性相反 最小的电荷量
中子
四、元电荷
密立根油滴实验最早测出了元电荷
四、元电荷
罗伯特·安德鲁·密立根（Robert Andrews Millikan，1868年3月22日—1953年12月19日），出生于美国伊利诺伊州莫里森（Morrison），实验物理学家，美国艺术与科学院院士，美国国家科学院院士，1923年诺贝尔物理学奖得主。
罗伯特·安德鲁·密立根最著名的实验成就是在电场和重力场中运动的带电油滴精确地测定了基本电荷。1910年以后，密立根在平衡油滴法的基础上，进一步改进了实验方法，并进一步研究斯托克斯定律的有效性，作了修正，1913年宣布油滴测定电子电荷实验完成，得到电子电荷的数值为e=（4.774±0.009）×10-10esu。
五、总结
起电方式
摩擦起电 电荷转移
感应起电 电荷重新分布
接触起电 电荷的转移
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。
五、总结
元电荷
定义 电子的电荷量的绝对值（质子的电荷量）叫做元电荷。
大小 e=1.6×10 C
意义 所有带电体的电荷量都必须是元电荷的整数倍
比荷
定义 电子电荷量与电子质量的比值
大小 e/m =1.76×10 C/kg
下 课
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