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第九章 靜電場及其應用
第1節 電荷
一、電荷
1.歷史上對電的認識
公元前600年左右，古希臘學者泰勒斯發現摩擦過的琥珀吸引輕小物體的現象。
公元1世紀，我國學者王充在《論衡》一書中寫下“頓牟掇芥”一語。
16世紀，英國科學家吉爾吉特根據希臘文的琥珀創造了英語中的"electricity"(電)。
一、電荷
2、摩擦起電:
很多物體都會由于摩擦而帶電
3.電荷：
1.歷史上對電的認識
4、電荷量
①定義：電荷的多少叫做電荷量
②符號：Q 或 q
③單位：庫侖，簡稱庫，符號C
④正負：正電荷的電荷量為正值，
負電荷的電荷量為負值。
注意：電荷的正負只表示帶電性質，
絕對值表示帶電荷量的大小。
一、電荷
例1.(多選)掛在絕緣細線下的兩輕質通草球，由于電荷的相互作用靠近或遠離（ ）
A甲圖中兩球一定帶異種電荷；
B甲圖中至少有一個帶電；
C乙圖中兩球一定帶同種電荷；
D乙圖中兩球可能只有一個帶電。
BC
？一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內部是否存在電荷？
不帶電的物體內存在電荷，且存在等量正、負電荷，在物體內中和，對外不顯電性。
二、使物體帶電的方式
摩擦可以使物體帶電。摩擦過的琥珀能夠吸引羽毛。為什么有的物體容易帶電，而有的物體很難帶電呢？物體可以通過什么方式帶電呢？
二、使物體帶電的方式
1.物質的微觀結構
原子
原子核
核外電子
一切的物質由原子構成
帶正電的質子
不帶電的中子
強大核力（引力）作用，很穩定
二、使物體帶電的方式
物體中的電子數和質子數是相等的，表現電中性。
通常離原子核較遠的特別是最外層電子，受到原子核引力束縛作用較弱，容易受到外界的作用而脫離原子。
金屬的微觀結構模型
1.物質的微觀結構
二、使物體帶電的方式
絕緣體中幾乎不存在能自由移動的電荷。
（1）定義：兩個物體相互摩擦，分別帶上電荷的現象
2、摩擦起電
二、使物體帶電的方式
（2）原因：不同物體對電子的束縛能力不同。
（3）實質：電子的轉移
得到電子----帶負電 失去電子----帶正電
（4）結果：兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷
練習：（多選）關于摩擦起電現象，下列說法正確的是（ 　　）
A.摩擦起電現象使本來沒有電子和質子的物體中產生了電子和質子
B.兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時帶上等量異種電荷
C.摩擦起電的原因是摩擦導致質子從一個物體轉移到了另一個物體上
D.絲綢摩擦玻璃棒時，電子從玻璃棒上轉移到絲綢上，玻璃棒因質子數多于電子數而顯正電
BD
（3）實質：電子從一個物體轉移到另一個物體
（1）定義：帶電體接觸不帶電導體，電荷會轉移到
這個導體上，使這個導體帶電。
（2）結果：導體帶上與帶電體同種的電荷。
3、接觸起電
二、使物體帶電的方式
思考：發生接觸起電時，電荷是如何在兩物體間移動的？
驗電器（靜電計）
作用：①檢驗物體是否帶電,
②粗略判斷物體帶電的多少
原理：同種電荷互相排斥
3、接觸起電
二、使物體帶電的方式
例. （多選）如圖所示，一個帶正電的驗電器，當一個金屬球 A接觸驗電器上的金屬球 B 時，驗電器中金屬箔片的張角減小，則（ ）
A. 金屬球 A 可能不帶電
B. 金屬球 A 一定帶正電
C. 金屬球 A 可能帶負電
D. 金屬球 A 一定帶負電
AC
不接觸驗電器，能使驗電器帶電嗎？
1. 把帶正電荷的球 C 移近導體 A，導體下面的金屬箔有什么變化？
2. 先把 A 和 B 分開，然后移去 C ，金屬箔又有什么變化？
3. 再讓 A 和 B 接觸，又會看到什么現象？
4、感應起電
思考
二、使物體帶電的方式
4、感應起電
二、使物體帶電的方式
4、感應起電
二、使物體帶電的方式
（3）實質：電子的轉移
（1）定義：利用靜電感應使金屬導體帶電的過程叫感應起電。
（2）結果：近端感應異種電荷，遠端感應同種電荷
A、B是兩個不帶電的相同的絕緣金屬球，它們靠近帶正電荷的金屬球C．
在下列情況中，判斷A、B兩球的帶電情況
（1）A、B接觸后分開，再移去C，
則A________，B______；
（2）A、B接觸，先移去C后，再把AB分開，
則A_______，B_______．
（3）A、B接觸，用手指瞬間接觸B后再移去C，
則A________， B_______；
正電
負電
不帶電
不帶電
負電
負電
三種起電方式的比較
起電方式 摩擦起電 感應起電 接觸起電
產生 條件 一般是兩不同絕緣體摩擦時 導體靠近帶電體時 導體與帶電導體接觸時
現象 兩物體帶上等量異種電荷 導體兩端出現等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠同” 導體上帶上與帶電體相同電性的電荷
原因 原子核對電子束縛力弱的物體失去電子，強的得到電子 導體中的自由電子在電荷間力的作用下，從物體的一端轉移到另一端 在電荷間力的作用下，自由電子從一物體轉移到另一物體
實質 均為電子在物體之間或物體內部的轉移
三.電荷守恒定律
電荷既不能創造,也不能消滅,它只能從一個物體轉移到另一個物體,或從物體的一部分轉移到另一部分,在轉移的過程中，系統的電荷總數保持不變-------電荷守恒定律
表述一：
摩擦起電、感應起電、接觸起電，無論是哪種起電方式,其本質都是將原子的正、負電荷分開,使電荷發生轉移，并不是創造電荷。
一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和總是保持不變。
表述二：
三.電荷守恒定律
一個高能光子在一定條件下可以產生一個正電子和一個負電子；一對正、負電子可以同時湮沒，轉化為光子。
兩個相同金屬導體接觸后電荷量的分配規律：
+2q
+3q
-q
+q
+q
+q
+q
最終結果：兩個完全相同的帶電體帶上等量同種電荷
三.電荷守恒定律
（1）電荷的多少如何表示？
（2）什么是元電荷？
電荷量：物體所帶電荷的多少叫電荷量，簡稱電量。
單位:庫侖 簡稱，庫，表示符號C 。
例如： q1= 2×10-5C q2= -2×10-5C
所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數倍。
比較電荷帶電的多少,要比較的是其電荷量的絕對值,電荷量的正負不表示電荷量的大小,只代表電荷的性質
例如： q1=2e q2= -2e
四、元電荷
最小的電荷量叫元電荷。
即電子所帶的電荷量大小。
（3）元電荷的數值是多少？它的數值最早是由哪位物理學家測定的？
（4）什么是比荷？電子的比荷是多少？
元電荷的值 e=1.60×10-19C
帶電體的電荷量與質量的比值叫做比荷
美國科學家密立根
電子的比荷：
四、元電荷
美國物理學家密立根
例 . （多選）科學家在研究原子、原子核及基本粒子時 ，為了方便，常常用元電荷作為電量的單位。關于元電荷，下列說法正確的是 （ ）
A. 把質子或電子叫元電荷
B. 1.60×10─19 C 的電量叫元電荷
C. 電子帶有最小的負電荷，其電量的絕對值叫元電荷
D. 質子帶有最小的正電荷，其電量的絕對值叫元電荷
BCD
1. 有A、B、C 三個塑料小球，A 和 B，B 和 C，C 和 A 間都是相互吸引的，如果 A 帶正電，則 ( )
A. B、C 球均帶負電
B. B 球帶負電，C 球帶正電
C. B、C 球中必有一個帶負電，而另一個不帶電
D. B、C 球都不帶電
C
2．使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片張開。下列各圖表示驗電器上感應電荷的分布情況，其中正確的是(　　 )
B
3．兩金屬小球所帶電荷量分別為＋3Q和－Q，將兩小球接觸后，它們所帶的電荷量一共為(　 　)
A．＋3Q B．＋2Q
C．＋Q D．－Q
B
4.有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電量QA= -6.4×10-9C， QB=-3.2×10-9C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉移并轉移了多少？
5．(多選)關于元電荷，下列說法中正確的是(　　)
A．元電荷實質上是指電子和質子本身
B．帶電體的電荷量可以是元電荷的2.5倍
C．元電荷的值通常取e＝1.60×10－19 C
D．電荷量e的數值最早是由美國物理學家密立根用實驗測得的
CD
練習與應用（P5）
1. 在天氣干燥的季節，脫掉外衣后再去摸金屬門把手時，常常會被電一下。這是為什么？
2. 在圖所示的實驗中，導體分開后，A 帶上了－ 1.0×10-8 C 的電荷。實驗過程中，是電子由 A 轉移到 B 還是由 B 轉移到 A ？ A、 B 得到或失去的電子數各是多少？
6.25×1010
3. 如圖 ，將帶正電荷 Q 的導體球 C靠近不帶電的導體。若沿虛線 1 將導體分成A、B 兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為 QA、 QB ；若沿虛線 2 將導體分成兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為 QA′和 QB′。
（1）請分別說出以上四個部分電荷量的正負，并簡述理由。
（2）請列出以上四個部分電荷量（絕對值）之間存在的一些等量關系，并簡述理由。
1
A
B
2
4. 關于電荷，小明有以下認識 ：
A. 電荷量很小的電荷就是元電荷 ；
B. 物體所帶的電荷量可以是任意的。
你認為他的看法正確嗎？請簡述你的理由。

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