高三物理電荷及其守恒定律1

電荷及其守恒定律新課標高中物理選修3－1第一章靜電場電荷亦稱電，是實物的一種屬性．人們對電的認識最初來自摩擦起電現(xiàn)象和自然界的雷電現(xiàn)象．例如，在公元3世紀，我國晉朝張華的《博物志》中就有記載：“今人梳頭，解著衣，有隨梳解結，有光者，亦有咤聲．”這是世界上關于摩擦起電引起閃光和噼啪之聲的較早記載．古人發(fā)現(xiàn)，用毛皮摩擦過的琥珀能夠吸引羽毛、頭發(fā)等輕小物體．隨后人們進一步發(fā)現(xiàn)，摩擦后能夠吸引輕小物體的現(xiàn)象并不是琥珀所獨有的，像玻璃棒、火漆棒、硬橡膠棒、硫磺塊或水晶塊等，用毛皮或絲綢摩擦后也能吸引輕小物體．凡是物體有了上述吸引輕小物體的性質(zhì)，我們就說它帶了電．當時因認識水平有限，人們還并不明了電的本質(zhì)，認為電是依附在物體上的，因而把它稱為電荷，并把電荷的攜帶者稱為帶電體．習慣上也常常把帶電的微粒叫電荷．例如運動電荷、自由電荷等，這種名稱一直沿用到現(xiàn)在．實驗證明，自然界中只存在兩種性質(zhì)的電荷，而且同種電荷互相排斥；異種電荷互相吸引．為了區(qū)別兩種電荷，歷史上由美國富蘭克林首先提出：把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷叫負電荷，而把綢子摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫正電荷．這種規(guī)定完全是人為的，并具有相對性，但國際上一直沿用到今天．一、電荷電荷是一種物質(zhì)屬性自然界中有兩種電荷：正電荷和負電荷電荷性質(zhì)：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。+_現(xiàn)代科學早已把物質(zhì)結構的秘密揭開：物質(zhì)都是由分子組成．而分子由原子組成，原子是由一個帶正電的原子核和一定數(shù)目的繞核運動的帶負電的電子組成．原子核所帶正電量的總數(shù)與核外所有電子的負電量總數(shù)是相等的，且正電荷、負電荷分布的中心（常稱電荷中心）重合．因而，在通常情況下，整個原子呈電中性（所謂不帶電）．當原子因某種原因（如摩擦、受熱、化學變化等），而失去一個或幾個電子時，原子就顯為“帶正電”，獲得額外電子時，就顯為“帶負電”．所以，實質(zhì)上物體的帶電過程就是電子的得失過程．比如用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的正電荷，實質(zhì)上就是由于兩者摩擦，組成玻璃棒的原子上的若干電子轉(zhuǎn)移到絲綢上，使玻璃棒失去電子帶正電，而絲綢得到電子帶負電．把帶正電荷的C球移近彼此接觸的導體A和B，可以看到A、B上的金屬箔片都張開，這表明A、B都帶上了電荷．如果先把C移走，A和B上的金屬箔片就會閉合．如果先把A和B分開，再移走C，可以看到A、B上的金屬箔片仍張開，接著讓A和B接觸，它們的金屬箔片都閉合，這證明A和B分開后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和。

使物體帶電的方法：1、摩擦起電2、感應起電感應起電.swf（2）感應起電：利用靜電感應使物體帶電，叫做感應起電．

摩擦起電.swf（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．（3）靜電感應的原因：把帶電球C移近金屬導體A和B時，導體上的自由電子被吸引過來，因此導體A和B帶上了等量的異種電荷．感應起電沒有創(chuàng)造電荷，而是使物體中的正負電荷分開，將電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分．是否只有當帶電體與導體棒的上端直接接觸時，金屬箔片才開始張開？解釋下面將要看到的現(xiàn)象。驗電器1.swf驗電器2.swf二、電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。電荷守恒定律是大量實驗事實的總結，適用于迄今所知的一切宏觀過程和微觀過程。質(zhì)子和電子是正負電荷的基本單元。在各種物理過程中，電子和質(zhì)子總數(shù)不變，只是組合方式或所在位置有所改變，因而電荷守恒是十分自然的。

值得指出的，近代物理學發(fā)現(xiàn)了大量有關基本粒子互相轉(zhuǎn)化的事實。例如正、負電子e+、e-對撞湮沒

，產(chǎn)生兩個γ光子；在這些過程中，出現(xiàn)了電荷的消失或產(chǎn)生，但反應物的總電荷等于生成物的總電荷，電荷仍守恒。這意味著電荷守恒具有更深刻的根源。

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。因此，電荷守恒定律又可表示為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。元電荷的數(shù)值最早是由美國科學家密立根用實驗測得到的．盡管質(zhì)子、電子的電荷量的數(shù)值皆為，但它們不叫元電荷，它們電荷量的絕對值才叫元電荷．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．盡管電荷量有正負值（正號一般省略），要知道這里的“＋”、“－”號代表電荷的性質(zhì)（種類），與數(shù)學中的正負號的含義不同．一般，正電荷的電量用正值表示，負電荷的電量用負值表示．三、元電荷電荷是實物的一種屬性．電荷的多少叫電荷量．電荷量是指物體帶電的多少，常常簡稱電量．電量是電荷的定量基度．帶電體是指處于帶電狀態(tài)的物體．電荷、電量、帶電體三個詞往往不加區(qū)分地使用，其中電荷一詞用得最廣．在某些情況下，電荷實際指帶電體本身．電荷量的國際單位是：C例1：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(zhì)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(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對值叫元電荷．答案：B、C、D．

例2：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球都不帶電答案：C速度表示物體運動的快慢程度。速度是矢量，有大小和方向，速度的大小也稱為“速率”。v=s/t。物理學中提到的“速度”一般指瞬時速度，而通常所說的火車、飛機的速度都是指平均速度。；/速度游戲網(wǎng)jyh40kae在實際生活中，各種交通工具運動的快慢經(jīng)常發(fā)生變化。光速是目前已知的速度上限。日常生活中所說的速度大多是指速率。樣就完了，簡潔，冷靜，清逸。寶音等著，就這樣了嗎？沒有后文，沒有一點點的細節(jié)，暗示他跟小哥哥、或者夢中的仙人，有那么一點點聯(lián)系？天底下那么多人，各有各的容貌，不會有誰無緣無故長得這樣像的吧！劉晨寂已經(jīng)眼觀鼻鼻觀心，靜靜的退到后面去了。又陸續(xù)有人說畫兒，七王爺總想一鳴驚人，冥思苦想著，便拖到了后面。那小童生都已經(jīng)說完了，是天上勾勾連連的云腳，趴著個毛茸茸、軟乎乎的小神犬，正往人間看。明柯也說了，是一扇很大、很大很大很大的大門，“門上刻了滿滿的花紋，要多精致有多精致，美女鮮花，什么紋樣都有，全說出來的話，我得說個三天三夜。”俏皮的眨眨眼，“門兩邊呢，是圍墻，不太高，但是挺長，墻身干干凈凈的，墻頭鋪著瓦。門里面看進去，又深又黑，不過點了一路的紅燈籠進去?！薄盁艋\那邊站著個美極了的姐兒等著你?！庇袀€平常嘲笑慣了的朋友，立即給他接上。明柯咧嘴，欣然一笑，并不否認。他的畫兒就到此為止了。寶音定定神，道：“我見一座三層四滴水玲瓏牌樓，紫玉欄桿，珠紅門扇。前頭庭院，白玉鋪磚，奇樹蔥郁，古銅蹲獅香爐噴出龍涎香馥，玉石臺案前有人持如意，案上有筆墨卷宗。此人身著團花綠錦袍，腰系钑花獸面金帶。”說的是夢見那仙子的場景。她緊盯劉晨寂，看他會不會有一點點動容？劉晨寂還是默然無語，好像你朝空谷里丟了一顆石子，因為谷太深、石子太小，所以連點回音都不會有。有反應的是另一個人。七王爺。七王爺眼睛瞪大了——不過，好吧，他的眼睛本來就瞪得像一只青蛙；他的呼吸急促了——不過，好吧，見到室中美色，他的呼吸就沒怎么平順過；他的手抓在案沿上——唉，某些人擔心的只是他抓在蝶宵華纖手上，其余地方么，請隨意?？偟膩碚f七王爺?shù)娘L格太大開大闔惹人討厭了，像大海，已經(jīng)風吹千層浪，再掀起幾朵小浪花，別人就不太看得出來。可他確實很在乎寶音說的畫。寶音也有所察覺，草率收兵，暗悔沒誘著貓兒、倒招來耗子，早知道還不如不放香餌。漸漸人都快說完了，連唐靜軒都說了，“在平靜的湖面上，有小山黛影如螺髻，天空有鴻雁滑翔”，七王爺必須上場了。七王爺實在沒想出來有什么畫面能鎮(zhèn)住兩個美人，除非搬出