1、1.1 電荷 庫(kù)侖定律第一章 電場(chǎng) 電流一、接引雷電下九天 電閃雷鳴是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，有時(shí)甚至表現(xiàn)得神秘恐怖。蒙昧?xí)r期的人們認(rèn)為雷電是“天神之火”, 在很長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi)對(duì)雷電充滿畏懼。在這驚心動(dòng)魄的自然現(xiàn)象背后，蘊(yùn)藏著許多物理原理。 雷電是怎樣形成的？大氣中冷暖氣流上下急劇翻滾，相互摩擦，云層就會(huì)積聚電荷，當(dāng)電荷積累到一定程度，瞬間發(fā)生大規(guī)模的放電，就產(chǎn)生了雷電 1. 是誰(shuí)冒著生命危險(xiǎn)去捕捉閃電 2. 他是如何做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的呢？ 3. 該實(shí)驗(yàn)有什么意義嗎？ 證明了閃電是一種放電現(xiàn)象，天電與摩擦產(chǎn)生的電沒(méi)有區(qū)別。該實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一了天電和地電，使人類擺脫了對(duì)雷電現(xiàn)象的迷信 天上的雷電和我們平時(shí)接觸到的靜電

2、有沒(méi)有聯(lián)系呢？ 閱讀2頁(yè) 富蘭克林為我們揭示了天電的奧秘它和地上的電是一樣的，那地上的電有什么性質(zhì)？物體帶電是怎么回事？電荷有哪些特性？電荷間的相互作用遵從何規(guī)律？人類應(yīng)該怎樣利用這些規(guī)律？ 二、電荷有什么辦法使物體帶電？請(qǐng)舉例。 摩擦起電自然界有幾種電荷？ 用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電荷； 用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒帶負(fù)電荷。它們間的相互作用如何？ 同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引 電荷的多少是用什么來(lái)表示？其單位是什么？ 電荷量，用Q或q表示 ， 在國(guó)際單位制中：庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱庫(kù)，符號(hào)C +_1、摩擦起電 經(jīng)過(guò)摩擦的物體，如塑料筆桿、玻璃棒能夠吸引輕小物體，我們說(shuō)這些摩擦過(guò)的物體帶了電荷。 這些電荷

3、靜止在物體上，這類現(xiàn)象叫做靜電現(xiàn)象。 問(wèn)：一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)是否存在電荷？ 原子原子核核外電子質(zhì)子中子（正電）（中性）（負(fù)電）（正電）原子的構(gòu)成1、摩擦起電 當(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r，一些被原子核束縛得不緊的電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，于是原來(lái)電中性的物體由于得到電子：帶負(fù)電 失去電子：帶正電 毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒帶負(fù)電 絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電問(wèn)：由原子的結(jié)構(gòu)出發(fā)思考為什么摩擦能夠起電呢？ 問(wèn)：如何知道物體是否帶電了呢？ 2、接觸帶電接觸后再分開(kāi)+Q+Q接觸后再分開(kāi)+Q-3Q-Q-Q實(shí)質(zhì)：電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體兩個(gè)帶電導(dǎo)體,接觸后再分開(kāi),二者將原來(lái)所帶電量的總和平

4、均分配用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，帖在下部的金屬箔是閉合的。1.使帶電體C靠近相互接觸的兩導(dǎo)體A、B；2.保持C不動(dòng)，用絕緣工具分開(kāi)A、B；(如果先把C移走，金屬箔又有什么變化 )3.移走C，再讓A和B接觸，金屬箔又有什么變化？ 。A+B+A+BC113、感應(yīng)起電+AB把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象 感應(yīng)起電實(shí)質(zhì)是什么？有何規(guī)律？規(guī)律：近端感應(yīng)異種電荷， 遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷 感應(yīng)起電是使導(dǎo)體中的正負(fù)電荷分開(kāi)，使電荷從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。 由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷 1.三

5、種起電方法.起電的實(shí)質(zhì)摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電無(wú)論是哪種起電方式,其本質(zhì)都是使微觀帶電粒子（如電子）在物體之間或物體內(nèi)部轉(zhuǎn)移，而不是創(chuàng)造電荷.有無(wú)創(chuàng)造電荷？ 電荷既不能創(chuàng)生也不能消滅只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，電荷的總量不變。三、電荷守恒定律：元電荷元電荷的值一個(gè)電子所帶電荷量（最小的電荷量）為元電荷所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是e的整數(shù)倍 3.一個(gè)電子就是一個(gè)元電荷嗎？2. 物體所帶電荷量所遵循的規(guī)律？ 1. 概念： 元電荷反映的是一個(gè)量的概念，電子和質(zhì)子的電荷量是相同的，但不能說(shuō)質(zhì)子或電子叫做元電荷。它們電荷量的絕對(duì)值才叫元電荷

6、 例1 帶電微粒所帶的電量不可能是下列值中的 （ ） A、2.41019 C B、 6.41019C C、1.61018 C D、4.01017C例2關(guān)于元電荷的理解，下列說(shuō)法正確的事（ ）A.元電荷就是電子B.元電荷是表示跟電子所帶電量數(shù)值相等的電量 C.物體所帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍D.元電荷就是原子 BCA 靜電計(jì)(指針式驗(yàn)電器)驗(yàn)電器+-+驗(yàn)電器思考:是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時(shí),金屬箔片才開(kāi)始張開(kāi)?解釋看到的現(xiàn)象.小 結(jié)1、自然界存在兩者電荷（1）正電荷：絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷 （2）負(fù)電荷：毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷2、使物體帶電的方式帶電方式(1)摩擦起電

7、(2)感應(yīng)起電-近異遠(yuǎn)同 (3)接觸起電3、電荷守恒定律：一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變。靜電計(jì)中金屬桿下部的水平軸上裝有金屬指針，指針可以繞水平軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，外面圓筒的底部有接線柱。而在驗(yàn)電器中金屬桿的下部懸掛著兩片金箔。靜電計(jì)的外殼一定是金屬的，金屬外殼與內(nèi)部的金屬桿及金屬指針構(gòu)成了一個(gè)特殊的電容器，它在靜電計(jì)工作時(shí)起著重要的作用。而驗(yàn)電器外殼的主要作用是為了避免氣流的影響，它一般是用玻璃制作的。驗(yàn)電器與靜電計(jì)在結(jié)構(gòu)上的不同 驗(yàn)電器的主要作用有：（1）檢驗(yàn)導(dǎo)體是否帶電。（2）檢驗(yàn)導(dǎo)體所帶電性。 驗(yàn)電器與靜電計(jì)在作用上的不同 靜電計(jì)也稱作指針式驗(yàn)電器，這說(shuō)明它完全具備驗(yàn)

8、電器的各種作用。由于靜電計(jì)的特殊結(jié)構(gòu)，使得它又具備驗(yàn)電器不能替代的某些作用。（1）定量測(cè)量?jī)蓪?dǎo)體間的電勢(shì)差。（2）定量測(cè)量某導(dǎo)體的電勢(shì)。1、使一個(gè)物體帶電的方式有三種，它們是 、 和 ，在這三種方式中，電荷既沒(méi)有被創(chuàng)造，也沒(méi)有被消滅，只是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分移到另一部分，而且電荷的總量不變，這個(gè)結(jié)論也被稱之為 定律。2、將不帶電的導(dǎo)體A和帶有負(fù)電荷的導(dǎo)體B接觸后，在導(dǎo)體A中的質(zhì)子數(shù) （ ）A增加 B減少 C不變 D先增加后減少3、在原子物理中，常用元電荷作為電量的單位，元電荷的電量為_(kāi) ；一個(gè)電子的電量為_(kāi) ，一個(gè)質(zhì)子的電量為_(kāi) ；任何帶電粒子，所帶電量或者等于電子或

9、質(zhì)子的電量，或者是它們電量的_最早測(cè)出元電荷的數(shù)值的是美國(guó)物理學(xué)家 ，這位科學(xué)家還測(cè)出了電子電量和質(zhì)量的比值，叫做電子的 。4、科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時(shí)，為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)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、1.6010-19C的電量叫元電荷C、電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量 的絕對(duì)值叫元電荷D、質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量 的絕對(duì)值叫元電荷 5、把兩個(gè)完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開(kāi)一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，則A、B兩球原來(lái)的帶電情況可能是 （ ）A帶有等量異種電荷 B帶有等量同種電荷 C帶有不等量異種電荷 D一個(gè)帶電，另一個(gè)不

10、帶電 6、有A、B、C三個(gè)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 ：AB、C球均帶負(fù)電BB球帶負(fù)電，C球帶正電CB、C球中必有一個(gè)帶負(fù)電，而另 一個(gè)不帶電DB、C球都不帶電 +A.導(dǎo)體B帶負(fù)電;B.導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷,右端出現(xiàn)正電荷,并且電荷量大小相等;C.若A不動(dòng),將B沿圖中虛線分開(kāi),則左邊的電荷量小于右邊的電荷量;D.若A、B接觸一下,A、B金屬體所帶總電荷量保持不變. AB7、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(shuō)法中正確的是:8、圖7中A、B是兩個(gè)不帶電的相同的絕緣金屬球，它們靠近帶正電荷的金球C在下

11、列情況中，判斷A、B兩球的帶電情況：（1）A、B接觸后分開(kāi)，再移去C， 則A_，B_；（2）A、B接觸，先移去C后，再把AB分開(kāi)， 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(fù)電不帶電不帶電負(fù)電負(fù)電9、如圖所示，導(dǎo)體棒AB靠近帶正電的導(dǎo)體Q放置用手接觸B端，移去手指再移去Q，AB帶何種電荷 _ 若手的接觸點(diǎn)改在A端，情況又如何_ 。負(fù)電荷負(fù)電荷AB+Q10、用一根跟毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒，靠近不帶電驗(yàn)電器的金屬小球a，然后用手指瞬間接觸一下金屬桿c后拿開(kāi)橡膠棒，這時(shí)驗(yàn)電器小球A和金箔b的帶電情況是 （ ）Aa帶正電，b帶負(fù)電Ba帶負(fù)電，b帶正電Ca、b均帶正

12、電Da、b均帶負(fù)電Ea、b均不帶電 abc11、某人做靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，有下列步驟及結(jié)論：把不帶電的絕緣導(dǎo)體球甲移近帶負(fù)電的絕緣導(dǎo)體球乙，但甲、乙兩球不接觸。用手指摸甲球。手指移開(kāi)。移開(kāi)乙球。甲球帶正電。甲球不帶電。下列操作過(guò)程和所得結(jié)論正確的有（ ） A. B. C. D. 課堂訓(xùn)練4、絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜在a的近旁有一絕緣金屬球b，開(kāi)始時(shí)a、b都不帶電，如圖所示現(xiàn)使b帶電，則（） A、a、b之間不發(fā)生相互作用 B、b將吸引a，吸住后不放開(kāi) C、b立即把a(bǔ)排斥開(kāi) D、b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開(kāi)金屬導(dǎo)電機(jī)理：金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子自由電子正離子在自己的平衡位

13、置附近振動(dòng)而不移動(dòng)。近異遠(yuǎn)同OVER電荷守恒定律是大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的總結(jié)，適用于迄今所知的一切宏觀過(guò)程和微觀過(guò)程。質(zhì)子和電子是正負(fù)電荷的基本單元。在各種物理過(guò)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(xué)發(fā)現(xiàn)了大量有關(guān)基本粒子互相轉(zhuǎn)化的事實(shí)。例如正、負(fù)電子e+、e-對(duì)撞湮沒(méi)，產(chǎn)生兩個(gè)光子；在這些過(guò)程中，出現(xiàn)了電荷的消失或產(chǎn)生，但反應(yīng)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。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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保持不變。物理學(xué)的基本定律之一。它指出，對(duì)于一個(gè)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(yuǎn)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(jìn)入或離開(kāi)該區(qū)域；如果在一個(gè)物理過(guò)程中產(chǎn)生或消失了某種符號(hào)的電荷，那么必定有等量的異號(hào)電荷同時(shí)產(chǎn)生或消失。 三、元電荷電荷是實(shí)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(jiǎn)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(gè)詞往往不加區(qū)分地使用，其中電荷一詞用得最廣