電荷及其守恒定律 市賽獲獎

新課標高中物理選修3－1第一章靜電場

第一節(jié)電荷及其守恒定律電荷名字的由來：

公元前600年左右，希臘人發(fā)現(xiàn)了摩擦過的琥珀有吸引輕小物體的現(xiàn)象。16世紀，英國御醫(yī)吉爾伯特提出了電荷的概念。后來，美國科學家富蘭克林提出了正負電荷的概念。美國物理學家密立根從1909到1917年所做的測量微小油滴上所帶電荷的實驗，精確地測定了電子電荷的值，榮獲1923年諾貝爾物理學獎。

富蘭克林密立根思考：在摩擦起電實驗中，我們創(chuàng)造了電荷嗎?與絲綢摩擦過的玻璃棒帶

電；與毛皮摩擦過的橡膠棒帶

電。正負原子的構成原子核

(帶正電)核外電子(帶負電)質子

（帶正電）中子

（不帶電）原子

（中性）◆原子核為什么穩(wěn)定？質子和中子之間有強相互作用：核力◆核外電子呢？由于質子對電子的吸引力作用，電子被維系在原子核附近。離原子核較遠的電子容易受到外界的作用而脫離原子。一、使物體帶電的方法：1、摩擦起電

微觀解釋：在摩擦起電的過程中，一些被原子核束縛得不緊的電子轉移到另一個物體上，于是失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負電。思考：是否只有當帶電導體棒與驗電器上端的金屬球直接接觸時，金屬箔片才開始張開？

當帶電導體棒靠近驗電器上端的金屬球時，由于靜電感應，金屬球帶與導體棒相反的電荷，金屬箔帶與導體棒相同的電荷。2、感應起電使物體帶電的方法：（1）靜電感應：把電荷移近不帶電的導

體，可以使導體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電

感應．（2）感應起電：利用靜電感應使物體帶電，叫做感應起電．

規(guī)律：近端感應異種電荷，

遠端感應同種電荷金屬導電機理：金屬內(nèi)有自由移動的電子自由電子

每個正離子都在自己的平衡位置附近振動而不移動。1、自由電子受力向一端移動，另一端帶等量的正電荷．

2、感應起電沒有創(chuàng)造電荷，只是使物體中的正負電荷分開，將電荷從物體的一部分轉移到另一部分．

（3）靜電感應解釋：接觸時，電荷分配原則1.兩個帶有同種電荷的導體接觸，電荷會重新分配.

若不受外界影響，兩個完全相同的帶電導體,接觸后再分開,二者將原來所帶電量的總和平均分配

使物體帶電的方法：3、接觸帶電2.兩個帶有異種電荷的導體，接觸后先發(fā)生正負電荷的中和，然后剩下的電荷量再進行電荷的重新分配。如果兩帶電體完全相同，則剩下的電荷平均分配解釋：接觸帶電的實質是電荷從一個物體轉移到另一個物體上。1、起電的本質：無論是哪種起電方式,其本質都是將正、負電荷分開,使電荷發(fā)生轉移，并不是創(chuàng)造電荷.二、電荷守恒定律：2、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)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(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變.

電荷守恒定律是物理學的基本定律之一

。它指出，對于一個孤立系統(tǒng)，不論發(fā)生什么變化

，其中所有電荷的代數(shù)和永遠保持不變。電荷守恒定律表明，如果某一區(qū)域中的電荷增加或減少了，那么必定有等量的電荷進入或離開該區(qū)域；如果在一個物理過程中產(chǎn)生或消失了某種符號的電荷，那么必定有等量的異號電荷同時產(chǎn)生或消失。

閱讀近代物理知識電荷守恒定律另一種表達：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。三、元電荷1.電荷量：電荷的多少，簡稱電量。單位:庫侖C密立根1、電荷量的正、負，“＋”、“－”號不表示電荷量的大小，只代表電荷的性質（種類）．2、比較電荷帶電的多少，要比較的是其電荷量的絕對值，絕對值大的帶電多．注意：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課堂訓練2、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，下列論述正確的是：A、把質子或電子叫元電荷．B、1.60×10-19C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．B、C、D．

3、如圖所示,A、B是被絕緣支架分別架起的金屬球,并相隔一定距離,其中A帶正電,B不帶電,則以下說法中正確的是:A.導體B帶負電;B.導體B左端出現(xiàn)負電荷,右端出現(xiàn)正電荷,并且電荷量大小相等;C.若A不動,將B沿圖中aa`分開,則兩邊的電荷量大