1、第1节 电荷及其守恒定律,玻璃棒,一、电荷及起电方式 1.两种电荷：(1)电荷的分类：正电荷：和用丝绸摩擦过的 所带的电荷性质一样的电荷。负电荷：和用毛皮摩擦过的 所带的电荷性质一样的电荷。(2)电荷的性质：同号电荷相互 ，异号电荷相互 ；且带电体有 的性质。,橡胶棒,排斥,吸引,吸引轻小物体,电子,2.摩擦起电：两个物体相互摩擦时， 从一个物体转移到另一个物体，原来呈电中性的物体由于 电子而带负电， 电子的物体则带正电。 3.感应起电(1)自由电子：金属中离原子核 的能脱离原子核的束缚而在金属中 的电子。(2)静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互 ，导体中的自由电荷便会趋向或远离
2、带电体，使导体靠近带电体的一端带 电荷，远离带电体的一端带 电荷的现象。 (3)感应起电：利用 使金属导体带电的过程。,得到,丢失,较远,自由活动,吸引或排斥,异种,同种,静电感应,思维拓展(1)带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？(2)如图1所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，由于电荷间的吸引，枕形金属导体中的自由电子向A端移动，而正电荷不移动，所以A端(近端)带_电，B端带_电。(填“正”或“负”),图1,答案 (1)正电荷 在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A，物体B的电子减少，使物体B带正电。 (2)负 正,创生
3、,二、电荷守恒定律 1.表述一：电荷既不会 ，也不会 ，它只能从一个物体转移到 ，或者从物体的一部分转移到 ；在转移过程中，电荷的 保持不变。 2.表述二：一个与外界没有 交换的系统，电荷的 保持不变。,消灭,另一个物体,另一部分,总量,电荷,代数和,多少,三、元电荷 1.电荷量：电荷的 叫电荷量。国际单位是库仑，简称库，用 表示。 2.元电荷： 的电荷量叫做元电荷，用e表示。e 。最早由美国物理学家 测得。 3.电荷量的不连续性：所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，这就是说电荷量是不能 的物理量。 4.电子的比荷：电子的 与电子的质量me之比。,C,最小,1.61019 C,密立
4、根,连续变化,电荷量e,思考判断 1.元电荷是最小的带电体。( ) 2.所有带电体的电荷量或者等于元电荷，或者是元电荷的整数倍。( ) 3.元电荷也有正负之分，电子带电就是负的元电荷。( ),起电的三种方式,要点归纳,三种起电方式的比较,精典示例 例1 (多选)关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是( )A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体,解析 摩擦起电的实质是电子在相互摩擦的物体间发生转移
5、，失电子的显示正电，得电子的显示负电，此过程并非创造了电荷，而是总电荷量守恒，A错误，B正确；感应起电的实质是电荷从导体的一部分转移到另一部分，是电荷在同一导体内部发生了转移，C正确，D错误。 答案 BC,例2 (多选) 如图2所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是( ),A.把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B.把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开 C.先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D.先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上
6、的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合,图2,解析 虽然A、B起初都不带电，但带正电的导体C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端带正电荷，其下部贴有的金属箔片分别带上了与A、B同种的电荷，所以金属箔片都张开，A正确；C只要一直在A、B附近，先把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量异种的感应电荷，此时即使再移走C，A、B所带电荷量也不变，金属箔片仍张开，B正确；但如果先移走C，A、B上的感应电荷会马上中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C错误；先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的
7、感应电荷会完全中和，金属箔片都不会张开，D错误。 答案 AB,(1)摩擦起电适用于绝缘体，感应起电、接触起电适用于导体。 (2)无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移。 (3)感应起电的判断方法 当带电体靠近导体时，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。 导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷。,针对训练1 (多选) 将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图3所示，下列几种方法中能使两球都带电的是( ),A.先把两球分开，再移动棒 B.先移走棒，再把两球
8、分开 C.先将棒接触一下其中一球，再把两球分开 D.棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电,图3,解析 带电棒移近两球时，使两球的电荷重新分布，甲、乙左右两端出现等量异种电荷，先将两球分开，再移走棒，甲、乙两球就带上等量异种电荷；若先移走棒，由于两球接触，先前感应出的等量正、负电荷发生中和，再分开两球后，球上不带电；将棒与其中一球接触后，三物体均带电，再把两球分开，两球带有同种电荷。故选项A、C正确。 答案 AC,电荷守恒定律,要点归纳,1.完全相同的导体球接触起电时电荷量分配原则用带电荷量为Q1的金属球与带电荷量为Q2的金属球接触，若两球带同种电荷，则每个小球所带的电荷量为总电荷量的一半。
9、若两球带异种电荷，则先中和相同量的异号电荷，然后平分剩余电荷，电性与所带电荷量多的金属球相同。 2.“中性”与“中和”的理解(1)中性：物体内有电荷存在，但正、负电荷的绝对值相等，对外不显电性。(2)中和：两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的过程。,精典示例 例3 完全相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个完全相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开。(1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多少？(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多少？,答案 (1)23 (2)21,(1)电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然
10、界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律。 (2)三种起电过程都没有创造电荷，其本质都是电子的转移，即起电过程是物体所带电荷的重新分配。 (3)接触起电过程中，电荷的分配与导体的形状、大小有关，两个完全相同的小球接触后再分开，两球将平分电荷。,针对训练2 有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中A小球带有2.0105 C的正电荷，小球B、C不带电。现在让小球C先和小球A接触后取走，再让小球B与小球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三小球的带电荷量分别为qA_C，qB_C，qC_C。答案 5106 7.5106 7.5106,验电器的使用,要点归纳,1.验电器(或静电计)
11、(如图4)的金属球、金属杆和下面的两个金属箔片连成同一导体。,图4,2.当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开，物体所带电荷量越多，电荷转移的越多，斥力越大，张开的角度也越大。 3.当带电体靠近验电器的金属球时，金属箔片也会张开。因为带电体会使验电器的上端感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，两箔片在斥力作用下张开。,精典示例 例4 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，正确的是( ),解析 把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正
12、电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷，选项B正确。 答案 B,针对训练3 (2017石家庄高二检测)如图5所示，用起电机使金属球A带上正电荷，并靠近验电器B，则( ),图5,A.验电器金箔不张开，因为球A没有和验电器上的金属球接触 B.验电器金箔张开，因为整个验电器都感应出了正电荷 C.验电器金箔张开，因为整个验电器都感应出了负电荷 D.验电器金箔张开，因为验电器的下部箔片感应出了正电荷,解析 当一个带正电的物体A，靠近原来不带电的验电器的金属小球时，小球由于静
13、电感应会带上负电荷，金属箔片由于静电感应会带上正电荷，而整个验电器不带电，所以验电器的金属箔片张开的原因是箔片感应出了正电荷，故选项D正确。 答案 D,1.(起电三种方式的理解)(2017邯郸高二检测)关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法错误的是( )A.这是起电的三种不同方式B.这三种方式都产生了电荷C.这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移D.这三种方式都符合电荷守恒定律答案 B,2.(对元电荷的理解)保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率，甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个带电质
14、点的电荷量数字看不清，他只能看清是6._1018 C，拿去问老师，如果你是老师，你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个( )A.6.21018 C B.6.41018 CC.6.61018 C D.6.81018 C,解析 任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍，即是1.61019 C的整数倍，由计算可知，只有B选项是1.61019 C的整数倍，故B正确。 答案 B,3.(验电器及其原理)如图6所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，关于这一现象下列说法正确的是( ),A.两片金属箔片上带异种电荷 B.两片金属箔片上均带负电荷 C.箔片上有电子转移到玻璃棒上 D.将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起,图6,解析 自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，即缺少电子，若将其接触验电器的金属球，此时两个箔片带同种电荷，即正电；在此过程中，一部分电子会从验电器的金属球转移到玻璃棒；移走玻璃棒时，箔片仍带电，不会立即合在一起，选项C正确。 答案 C,4.(电荷守恒定律的理解和应用)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA6.4109 C，QB3.2109 C，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？,答案 电子由B球转移到了A球，转移了3.01010个电子,
