第01章 第01节 认识静电-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（粤教版选修3-1）

[目标定位]　1.知道自然界中有两种电荷及其相互作用的性质.2.知道使物体带电的三种方式.3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念． 一、起电方法的实验探究 1．带电体的性质：物体具有吸引轻小物体的性质． 2．两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 3．三种起电方法 (1)摩擦起电：两个物体互相摩擦时，一些束缚能力弱的物体电子往往从一个物体转移到另一个物体，原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电． (2)接触起电：带电体接触导体时，电荷转移到导体上，使导体带上与带电体相同(填“相同”或“相反”)性质的电荷．[来源:学科网ZXXK] (3)感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使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．利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电． 【例1】　(多选)如图1所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体，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(　　) 图1 A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开 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 解析　虽然A、B起初都不带电，但带正电的导体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，其下部贴有的金属箔片分别带上了与A、B同种的电荷，所以金属箔片都张开，A正确；C只要一直在A、B附近，先把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仍带等量异种的感应电荷，此时即使再移走C，A、B所带电荷量也不变，金属箔片仍张开，B正确；但如果先移走C，A、B上的感应电荷会马上中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C错误；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上的感应电荷会完全中和，金属箔片都不会张开，D错误． 答案　AB 总结提升 (1)静电感应中，电中性导体在两侧同时感应等量异种电荷，感应的过程，就是导体内电荷重新分布的过程． (2)接触起电是由于电荷间作用使导体间的电荷发生转移． 二、电荷守恒定律 1．电荷量：电荷的多少叫电荷量．在国际单位制中，它的单位是库仑，简称库，用 C表示． 2．元电荷：质子的电荷量为1.60×10－19库仑，用e表示，任何带电体的电荷量都是e的整数倍．因此，电荷量e被称为元电荷． 3．电荷守恒定律：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．在转移过程中，电荷的代数和不变． 三种起电方式的本质都是电子的转移，在转移的过程中电荷的总量不变． 注意　(1)电中性的物体内部也有电荷的存在，只是正、负电荷量的代数和为零，对外不显电性；[来源:Zxxk.Com] (2)电荷的中和是指带等量异种电荷的两物体接触时，经过电子的转移，最终达到电中性的过程． 【深度思考】 (1)质子和电子就是元电荷吗？ (2)带等量异种电荷的两小球接触后都不带电了，是电荷消失了吗？此过程中电荷还守恒吗？[来源:Z#xx#k.Com] 答案　(1)不是．元电荷是最小的带电单位，不是带电粒子，没有电性之说． (2)没有消失，这是电荷的中和，是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，由于正、负电荷间的相互吸引作用，电荷发生转移，最后都达到电中性状态的一个过程. 电荷仍然守恒． 例2　(多选)关于元电荷，下列说法中正确的是(　　) A．元电荷实质上是指电子和质子本身 B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C．元电荷的值通常取e＝1.60×10－19 C D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的 解析　所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，这就是说，电荷是不能连续变化的物理量，电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的．由以上分析可知选项B、C、D正确． 答案　BCD 例3　完全相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个完全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大小之比为多大？ (2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？ 解析　(1)设A、B带同种电荷，且带电荷量均为q，则A、C接触后，A、C带电荷量为qA＝qC＝q. C与B球接触后，B、C所带电荷量为qB＝qC′＝q