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1、1 电荷及其守恒定律,1.知道自然界存在两种电荷,知道同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。 2.经历摩擦起电和感应起电的实验过程,了解使物体带电的方法,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。 3.理解电荷守恒定律。 4.知道电荷量的概念及其国际单位。 5.知道元电荷的概念,知道电荷量不能连续变化。,1.电荷 (1)物质的电结构:原子由带正电的原子核和带负电的电子组成,电子绕原子核高速旋转。原子核的正电荷的数量跟核外的电子的负电荷数量相等,所以整个原子对外界较远位置表现为电中性。 金属原子中离原子核较远的电子,往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种能自由活动的电子叫作自由电子,失去电
2、子的原子便成了带正电的离子。 (2)三种起电方式。 摩擦起电:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,则丝绸带上负电荷,这是因为玻璃棒上的部分电子转移到了丝绸上;用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,毛皮带正电荷,这是因为毛皮上的部分电子转移到了橡胶棒上。,感应起电:把带电体移近不带电的导体,可以使靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷,这种现象叫作静电感应,利用静电感应使物体带电的过程叫作感应起电。 接触起电:不带电的导体与带电的物体接触后会带上电荷,这种使导体带电的方式叫作接触起电。两个完全相同的带同种电荷的导体接触后,会使电荷量平分。,摩擦起电和感应起电的本质是什么? 提示:摩擦起电和感应起电都
3、是电荷发生转移的结果。,有人说电子或质子就是元电荷,对吗?质子的比荷与电子的比荷相同吗? 提示:不对,质子或电子所带电荷量的多少等于元电荷。质子、电子的电荷量相同,但质子质量远大于电子质量,所以电子的比荷远大于质子的比荷。,1.三种起电方式的比较,特别提醒感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断开接地线),然后再移去带电体。,2.对电荷守恒定律的理解 (1)电荷守恒定律和能量守恒定律一样,也是自然界中最基本的守恒定律之一。 (2)两种比较典型的摩擦起电现象:一是用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;二是用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电。玻璃棒和橡胶棒上带的电都不是凭空产生的,而是通过摩擦使物体之间发
4、生了电子得失的现象,符合电荷守恒定律。可以推断:与玻璃棒摩擦过的丝绸带负电,与橡胶棒摩擦过的毛皮带正电。 (3)带等量异种电荷的两金属球相接触,发生电荷中和,两球都不再带电,这个过程中两球所带电荷的总量并没有变(为零),电荷也是守恒的。,特别提醒(1)不论是起电现象还是电荷中和现象,其过程只是电荷的转移,电荷本身不能被创生或消灭。 (2)在任何物理过程中,各个物体的电荷量可以改变,但所有物体电荷量的代数和是守恒的。,类型一,类型二,类型三,(多选)如图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的金属球,两个金属球开始时互相接触且对地绝缘。下列方法中能使两球都带电的是( ) A.先把两球分开,再移走
5、棒 B.先移走棒,再把两球分开 C.使棒与甲球瞬时接触,再移走棒 D.先使乙球瞬时接地,再移走棒,类型一,类型二,类型三,点拨:移近金属球,是感应起电;接触金属球则是接触起电,弄清起电方式实质则可解决此类问题。 解析:由于静电感应,甲球感应出正电荷,乙球感应出负电荷,把两球分开后,它们带上了等量异种电荷,所以A正确;若先将棒移走,则两球由静电感应现象产生的电荷会中和,所以不会带上电荷,B错误;使棒与甲球接触,则两球会因接触而带上负电荷,所以C正确;若使乙球瞬时接地,则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走,再将棒移走,由于甲、乙是接触的,所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上,结果是两球都带上
6、了正电荷,所以D正确。 答案:ACD,类型一,类型二,类型三,题后反思对每一种起电方法都要理解起电过程,如感应起电是由于外来电荷(电场)的作用使某导体内电荷重新分布,接触起电是由于电荷间相互作用使两导体间电荷发生转移。,触类旁通例1中,若先把甲球瞬时接地,再移走绝缘棒,甲、乙两球带电情况如何? 解析:甲球接地后与地球看成一个整体,可看成整体的近端靠近绝缘棒而带上正电荷,电子因被绝缘棒排斥而沿导线流入大地。 答案:甲、乙均带正电荷。,类型一,类型二,类型三,类型一,类型二,类型三,题后反思当两个完全相同的金属球接触后,根据对称性,两个球一定带等量的电荷量。若两个球原先带同种电荷,电荷量相加后均分;若两个球原先带异种电荷,则电荷先中和再均分。,类型一,类型二,类型三,类型一,类型二,类型三,A.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,中子是由一个u夸克和两个d夸克组成 B.质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,中子是由一个u夸克和两个d夸克组成 C.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,中子是由两个u夸克和两个d夸克组成 D.质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,中子是由两个u夸克和两个d夸克组成,类型一,类型二,类型三,题后反思近代物理学的夸克理论虽然打破了元电荷e的界线,但是电荷守恒定律仍然成立,在应用过程中仍有自己的价值。,
