电荷及其守恒定律
第一节

电荷及其守恒定律
初中学过自然界有几种电荷？
它们间的相互作用如何？
电荷的多少用什么表示？
复习
摩擦后的物体所带的电荷有两种：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是一种，用毛皮摩擦过的丝绸橡胶棒所带的电荷是另一种。这表名自然界中的电荷只有两种。美国科学家富兰克林把前者命名为正电荷，后者命名为负电荷
正、负电荷只是人为的规定（例： 温度的正负 力的正负）
1.自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥,
异种电荷相互吸引。
2.电荷量：电荷的多少 符号Q；
单位：库仑 符号C
一、电荷
一般情况下物体不带电，
不带电的物体内是否存在电荷？
原子的构成
原子（中性）
原子核
核外电子
质子
中子
（正电）
（不带电）
原子核为什么稳定？
质子和中子之间有强相互作用
核力
核外电子
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子
思考：一般情况下物体不带电，
不带电的物体内是否存在电荷？
物质的原子本身就包括了带电粒子：带正电的质子和不带电的中子构成原子核，核外有带负电的电子。原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，多以整个原子对外界较远位置表现为中性。
摩擦带电
3. 使物体带电 的方式及实质
探究实质
1.为什么摩擦可以使物体带电？
2.摩擦起电是否创造了电荷？
实质：电子的转移
摩擦带电
3. 使物体带电的方式及实质
思考：为什么空气越是干燥，梳头发时头发飞的越厉害？
实质：电荷的转移
实质：电子的转移
摩擦带电
接触带电
3. 使物体带电的方式及实质
接触带电
实质：电荷从一个物体转移到另一个物体
3. 使物体带电的方式及实质
电荷发生转移的特殊模型
自由电子
自由电子：金属中原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚 ，在金属中自由活动，这种电子称为自由电子
金属导电机理：
金属内有自由移动的电子
自由电子
正离子在自己的平衡位置附近振动而不移动。
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近异
远同
静电感应：
当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，导体的自由电荷便会趋向或者远离带电体，是导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应
实质：电荷的转移
实质：电子的转移
摩擦起电
接触带电
感应起电
实质：电荷的转移
3. 使物体带电的方式及实质
起电的本质：
无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷。
如何检验物体是否带电？
验电器
静电计(指针式验电器)
验电器
是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释下面将要看到的现象。
电荷既不能创造,也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一个部分。在转移的过程中，电荷的的总量不变。
二、电荷守恒定律
物理学的基本定律之一  。它指出，对于一个孤立系统，不论发生什么变化 ，其中所有电荷的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。
电荷守恒定律的另一种表述
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
三、元电荷
电荷是实物的一种属性． 电荷的多少叫电荷量．电荷量是指物体带电的多少，常常简称电量．电量是电荷的定量基度．带电体是指处于带电状态的物体．
　　电荷、电量、带电体三个词往往不加区分地使用，其中电荷一词用得最广．在某些情况下，电荷实际指带电体本身．
电荷量的国际单位是：C 正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。
三、元电荷
小 结
1、自然界存在两者电荷
（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷

2、使物体带电的方式带电方式
(1)摩擦起电： 电子从一个物体转移到另一个物体
(2)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体
(3)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分


3、电荷守恒定律：电荷既不能创造,也不能消灭,它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，系统的电荷总数保持不变.
小 结
4、所有带电体的电量等于电荷量e或电荷量e的整数倍
5、电荷量e：指电子（或质子）的电荷量，称为元电荷
6、比荷：带电体的电荷量与其质量的比值
例1：科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：
　　A、把质子或电子叫元电荷．
　　B、1.60×10-19C的电量叫元电荷．
　　C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷．
　　D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷．
答案：B、C、D．
例2：有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则 ：
　　A．B、C球均带负电
　　B．B球带负电，C球带正电
　　C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电
　　D．B、C球都不带电
答案：C
课堂训练
3、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷 __________ ．若手的接触点改在A端，情况又如何___________ 。
负电荷
负电荷
课堂训练
4、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示．现使b带电，则（ ）
   A、a、b之间不发生相互作用
    B、b将吸引a，吸住后不放开
    C、b立即把a排斥开
    D、b先吸引a，接触后又把a排斥开
OVER
探究：

电荷之间的相互作用力于何种 因素有关？
猜 想

距 离
电荷量
探究一
探究二
与带电体之间的距离的关系
与带电体电量之间的关系
结 论 ：
结 论 ：
距离减小，电荷间的作用力增大
保持电荷量不变、改变距离
方 法 ：
保持距离不变、改变电荷量
方 法 ：
电荷量越大，电荷间的作用力越大
库仑扭秤
1.内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力（库仑力或静电力）跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
二、库仑定律
3.定律运用条件：真空中、点电荷
2.公式：F=k

k—静电力常量 k=9×109Nm2/c2
a.如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以看作点电荷。
b.点电荷与质点一样，是一个理想化
的物理模型。
4.什么是点电荷？
例1 试比较电子和质子间的静电力和万有引力，已知电子质量m1=9.1×10－31kg，质子质m2=1.67×10－27kg
※课堂巩固
解：电子和质子间的静电力为F1=k


它们间万有引力为F2 =G
所以:
例2 两个相同的金属小球，一个带电量为+4×10－8c，另一个带电荷量为－6×10－8c
（1）两球相距10cm时，它们之间静电力为多大？
（2）把两球接触，分开后仍相距10cm，它们间静电引力有多大？
▲在利用库仑定律公式求解时，只需将电量的绝对值代入。
（2）两相同的金属小球接触后，每个带电量为－1×10－8c
▲所以电荷守恒定律也隐含了，在任何过程中，各个物体的电荷量可以改变，但所有物体的电荷的代数和始终保持不变。
一、电荷
1.电荷的种类及相会作用
2.电荷量
3.使物体带电的方式及其实质
4.元电荷
5.电荷守恒定律
1.内容
2.表达式
3.适用条件
4.点电荷
三、小结
二、库仑定律：