电荷及其守恒定律

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1、电荷及其守恒定律篇一：第1节电荷及其守恒定律知识点及典型例题第1节 电荷及其守恒定律1. 自然界中有两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。2使物体带电的方式有三种：摩擦起电、感应起电、接触起电，这三种起电方式本质都是电子的转移，起电的 过程遵循电荷守恒定律。3电子或质子所带的电荷量是最小的电荷量，这个电荷量叫元电荷，用e表示，e = 1.60X1019 C。4两个完全相同的带电小球相互接触后，它们把总电荷平均分配。设两个小 球的电荷量分ql + q2别为q1和q2,则接触后每个小球的电荷量为ql、q2包含了电荷的电性。 21. 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

2、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做自由电子，失去电子的原子便成 了带正电的离子。2两种电荷及其相互作用规律自然界中只有两种电荷，即正电荷和负电荷，规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带 的电荷为正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为负电荷，同种电荷相互 排斥，异种电荷相互吸引。3三种起电方法(1) 带电的导体带上电荷的方式。(2)(3)1 1 1所示，将带电体C去靠近相互接触的导体A、B,由于同种电荷相 互排斥，异种电荷相互吸

3、引，导体A、B上分别带上等量异种电荷，这时先把A、B分开，然后移去C,则A和B两导体上分别带上了等量异种电荷。图111重点诠释1三种起电方式的比较2电荷的分配规律 接触起电时，两个一般物体最终的电荷量的分配很复杂， 大多靠实验才能确定，但有一种情况能确定电荷量的分配，即两个完全相同的导 体球相互接触后的情况：(1) 若带电导体球和不带电导体球接触，则电荷量平分；(2) 若两个带电导体球带同种电荷，则总电荷量平分；(3) 若两个带电导体球带异种电荷，则电荷量先中和再平分。特别提醒 两个完全相同的带电金属球，接触后再分开时各自的带电荷量可 用公式QA+QBQAZ=QBZ=计算，QA、QB含有表示电

4、性的正负号。21如图1 1 2所示是一个带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，贝H )A. 金属球A可能不带电B. 金属球A定带正电C. 金属球A可能带负电D. 金属球A定带负电 图1 1 2解析：验电器金属箔片的张角减小，说明箔片上的正电荷一定比原来减少了， 由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触，要考虑感 应起电的影响。故A、C两项都有可能。答案：AC1. 电荷守恒定律(1) 内容： 电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从 物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变，这个结

5、论叫做电荷守恒定律。(2)2. 元电荷(1) 电荷量：它表示电荷的多少，其单位是“库仑”，简称“库”，用C表示。特别提醒电荷有正、负之分，则电荷量就会有正值或负值。如ql = 3.5X10q2=7.0X1015 15 C、C 等。(2) 元电荷：最小的电荷量叫做“元电荷”，用e表示，则e = 1.60X1019 C。19对元电荷的两点理解：a.电荷量不能连续变化，因为最小的电荷量为1. 60X10 C，自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍；b.质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等，但不能说它们是元电荷。3比荷e比荷即电荷量与质量的比，电子的比荷为= 1.76X1011 C/kg。me

6、重点诠释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。(2) 两种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要带负电，与橡胶棒摩擦过的毛皮要带正电。(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。(4) 电荷守恒定律的广泛性：任何电现象都不违背电荷守恒定律，涵盖了包括 近代物理实验

7、发现的微观粒子在变化中遵守的规律。如：由一个高能光子可以产 生一个正电子和一个负电子，一对正、负电子可同时湮没、转化为光子。在这种 情况下，带电粒子总是成对产生或湮没，电荷的代数和不变。特别提醒“中性”、“中和”的意义电中性的物体是有正、负电荷存在的，只是正、负电荷量的代数和为零，对外 不显电性；电荷的中和是指等量异种电荷相互抵消而不带电的过程，使得净电荷 减少或为零，但正、负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失。2. 有两个完全相同的带电金属小球A、B分别带有电荷量QA=6.4X109C、QB 3.2X109 C,让两金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少？解析：当两小球接

8、触时，电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分 配。由于两小球完全相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量QA， =QB =6.4X109 3.2X109 C=1.6X109 C 2 QA+QB = 2在接触过程中，电子由B球转移到A球。转移电子的电荷量为 Q=QAQA=(6.4X109 1.6X109) C = 4.8X109 C 答案：电子由B球转移到A球，转移了 4.8X109C例1如图1 1 3所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是( )A. 把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B

9、. 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的图113 金属箔片仍张开C. 先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D. 先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合审题指导解答本题时应把握以下三点：(1) 明确导体A、B接触与C球靠近时感应电荷的分布。(2) 明确先分开导体A、B再移走C球时A、B的带电情况。(3) 明确先移走C球再分开导体A、B时A、B的带电情况。解析(1)C移近A时，带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端积累了正电荷，其下部 的金属箔片也分别带

10、上了与A、B同种性质的电荷。由于同种电荷间的斥力，所 以金属箔片都张开，A正确。(2) C靠近后保持不动，把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中 和，因而A、B仍带等量的异种感应电荷，此时即使再移走C,因A、B已经绝缘, 所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开，B正确。(3) 若先移走C，再把A、B分开，则在移走C后，A、B上的感应电荷会马上在 其相互之间的引力作用下吸引中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C错。(4) 先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B 上的感应电荷完全中和，箔片都不会张开，D错。答案 AB 借题发挥 感应起电的判断方法(1) 当一

11、个带电体靠近导体时，产生静电感应现象，导体靠近带电体的一端带 异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。(2) 凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为 近端物体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷。(3) 绝缘体不能被感应起电。感应起电的实质是导体中的正负电荷在带电体的 作用下，发生了分离。只有导体中的电子才能自由移动，而绝缘体上的电子不能 自由地移动，所以导体能够发生感应起电，而绝缘体不能。例2个半径相同的不带电金属小球C先后与A、B接触后移开。(1) 若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？(2) 若人、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为

12、多大？ 审题指导解答本题时应把握以下三点：(1) 两球带同种电荷时，接触后两球将总电荷量平分。(2) 两球带异种电荷时，接触后两球先中和后将剩余电荷量再平分。篇二：电荷及其守恒定律(讲解及习题)含答案第1章静电场第01节 电荷及其守恒定律知能准备1自然界中存在两种电荷，即2物体的带电方式有三种：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带电，获得电子的带 电（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与 带电体相的电荷，而另一端带上与带电体相的电荷（3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的转移到不带 电的物体上完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷

13、量分配规律：两球带异 种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球 上3电荷守恒定律：电荷既不能，只能从一个物体转移到另一个物体；或从物 体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量 4 元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量 e =1.60X10-19C 实验指出，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e,或者是电荷 量e的整数倍.因此，电荷量e称为元电荷.电荷量e的数值最早由美国科学家 用实验测得的5 .比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值eq .电子的比荷 为？1.76?1011C/kg. mme同步导学1 .物体带电的过程叫做起电，任何起电方式

14、都是电荷的转移，而不是创造电 荷.2. 在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变.例1 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ）A. 物体所带的电荷量可以为任意实数B. 物体所带的电荷量只能是某些特定值C. 物体带电+ 1.60X10-9C，这是因为该物体失去了 1.0X1010个电子D. 物体带电荷量的最小值为1.6X10-19C解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e的整 数倍，故A错，B、C、D正确.如图111所示，将带电棒移近两个不带电的导体球， 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球 都带电的 是（）A. 先把两球分开，再移走棒B.

15、 先移走棒，再把两球分开C. 先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开 图111 D.棒的带电荷 量不变，两导体球不能带电解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布， 甲球左侧感应出正电荷，乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙 球上分别带上等量的异种电荷，故A正确；如果先移走带电棒，则甲、乙两球上 的电荷又恢复原状，则两球分开后不显电性，故B错；如果先将棒接触一下其中 的一球，则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故C正确.可以采用感应起 电的方法使两导体球带电，而使棒的带电荷量保持不变，故D错误.3. 中性II和一中和II的区别中性|和中和|反映的是两个完全不同的概念中性|是指原子或物体 所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显示电性，表现不带电的状态.可见，任何不带电 的物体，实际上其中都有等量的异种电荷.一中和|是两个带等量（或不等量）的异种电荷的 带电体相接触时，由于正、负电荷间的吸引作用，电荷发生