第九章

靜電場及其應用第1節(jié)

電荷1.知道兩種電荷及其相互作用，知道電荷量的概念2.知道摩擦起電和感應起電的實質3.知道電荷守恒定律4.知道什么是元電荷，什么是比荷如果天氣干燥，冬天脫衣服時會聽到“噼啪噼啪”的響聲，還會看到電火花。這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么呢?一、電荷公元前600年左右，古希臘學者泰勒斯就發(fā)現(xiàn)摩擦過的琥珀吸引輕小物體。1.電荷的發(fā)現(xiàn)公元1世紀，我國學者王充在《論衡》一書中也寫下“頓牟掇芥”一詞。你知道是什么意思嗎？此語意為摩擦過的玳瑁殼能吸引像草芥一類的輕小物體。16世紀，英國科學家吉爾伯特在研究這類現(xiàn)象時首先根據(jù)希臘文的琥珀創(chuàng)造了英語中的“electricity”（電）這個詞，用來表示琥珀經(jīng)過摩擦以后具有的性質，并且認為摩擦過的琥珀帶有電荷。自然界中有兩種電荷（1）正電荷：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷（2）負電荷：毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。+_2.電荷量（1）定義：電荷的多少叫做電荷量（2）符號：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。（5）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”＋“－”號代表電荷的種類，與數(shù)學中的正負號的含義不同。思考與討論：你看到了什么？為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？原子（中性）原子核（正電）電子（負電）中子（中性）質子（正電）①原子的構成：摩擦為什么能使物體帶電？1.摩擦起電：通過摩擦使物體帶電的現(xiàn)象，叫摩擦起電。二、使物體帶電的方法1）金屬中原子的外層電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由運動，這種電子叫作自由電子。2）失去自由電子的原子便成為帶正電的離子。②金屬的微觀結構模型③起電實質：摩擦時電子從一個物體轉移到另一個物體上。得到電子的物體：帶負電；失去電子的物體：帶正電。例如：用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的正電荷，實質上就是由于兩者摩擦，組成玻璃棒的原子上的若干電子轉移到絲綢上，使玻璃棒失去電子帶正電，而絲綢得到電子帶負電。2.感應起電實驗演示（1）感應起電原理：＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋－－－－＋＋近異遠同感應起電實質：電子從導體的一端的轉移到導體的另一端（3）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（2）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.接觸帶電實驗演示接觸后再分開+Q+Q接觸后再分開+Q-3Q-Q-Q實質：電荷從一個物體轉移到另一個物體規(guī)律：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ＱＱ從18世紀起，人們開始經(jīng)常使用一種叫作驗電器的簡單裝置來檢測物體是否帶電。做一做：1.制作驗電器材料：導體棒、玻璃瓶、兩片金屬箔、金屬絲和絕緣塞。2.制作兩個關鍵點：一是絕緣塞的絕緣性能要好；二是兩片金屬箔要既輕又硬，張開合攏靈活。制作過程：如圖玻璃瓶內有兩片金屬箔，用金屬絲掛在一根導體棒的下端，棒的上端穿過絕緣的瓶塞從瓶口伸出就制成了驗電器。驗電器思考討論1：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。思考討論2：驗電器能檢驗電荷的種類嗎？怎樣檢驗？靜電計把金屬箔換成指針，并用金屬制作外殼，這樣的驗電器又叫作靜電計。靜電計是通過靜電感應檢測帶電體帶電的相對數(shù)量的靜電儀器。1.三種起電方法：三、電荷守恒定律2.起電的本質：摩擦起電、感應起電、接觸起電無論是哪種起電方式,其本質都是將正、負電荷分開，使電荷發(fā)生轉移，并不是創(chuàng)造電荷。表述一：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。表述二：一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。2.元電荷的值：1.元電荷：一個電子所帶電量為元電荷3.比荷：帶電體的電荷量與質量的比值叫做比荷最早由美國科學家密立根測得所有帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍四、元電荷二、電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)生,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。一、電荷三、幾個基本概念電荷量元電荷比荷1.自然界只有兩種電荷2.使物體帶電的方法：摩擦起電感應起電接觸起電1.（多選）關于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.摩擦起電現(xiàn)象使本來沒有電子和質子的物體中產(chǎn)生了電子和質子B.兩種不同材料的絕緣體相互摩擦后，同時帶上等量異種電荷C.摩擦起電，可能是因為摩擦導致質子從一個物體轉移到了另一個物體而造成的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(shù)多于電子數(shù)而顯正電BD2.（多選）如圖所示，不帶電的枕形導體的A、B兩端各貼有一對金箔。當枕形導體的A端靠近一帶正電導體C時（

）BCDA.A端金箔張開，B端金箔閉合B.用手觸摸枕形導體，A端金箔仍張開，B端金箔閉合C.用手觸摸枕形導體后，將手和C都移走，兩對金箔均張開D.選項A中兩對金箔分別帶異號電荷，選項C中兩對金箔帶同種