1.1电荷及其守恒定律-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-1）

§1.1 电荷及其守恒定律 公元前600年左右，希腊人泰勒斯发现毛皮摩擦过的琥珀能吸引羽毛、头发等轻小物体； 我国西汉时期也有经过摩擦的玳瑁能够吸引微小物体的记载. 一、电荷： 一个物体具有吸引轻小物体的性质，则这个物体带电，或者说有了电荷。 16世纪，英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念 美国科学家富兰克林提出了正负电荷的概念。 自然界中有两种电荷（富兰克林命名） （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 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 + _ 摩擦过的物体,能吸引轻小物体---物体带电 1897年，英国科学家汤姆生（1856-1940）发现了比原子小得多的带负电的粒子——电子，揭开了原子具有结构的秘密。 原子核带正电，电子带负电。 在通常情况下，原子核所带正电荷数与核外所有电子总共带的负电荷数相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。 一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？ 物质的微观结构 原子的构成 原子 原子核 核外电子 质子 中子 （正电） （不带电） 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 （中性） （负电） （正电） 原子核为什么稳定？ 质子、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 。 由于质子对电子的吸引力作用，电子被维系在原子核附近。 那么，怎样才能使物体带电呢？ 通常情况下，物体不带电，因为物体内存在等量正、负电荷，在物体内中和，所以物体对外不显电性。但物体内依然存在有电荷！ 核力 原子核比较稳定，核外电子却容易受到外力而脱离原子。 我们把物体或者物体局部存在不能被抵消的正电荷或负电荷称为净电荷。可见，平常我们说物体带电实质上是物体所带的净电荷！ 使物体带电的三种方法： 1、摩擦起电 实质： 电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带正电。 8 现代科学早已把物质结构的秘密揭开：物质都是由分子组成．而分子由原子组成，原子是由一个带正电的原子核和一定数目的绕核运动的带负电的电子组成．原子核所带正电量的总数与核外所有电子的负电量总数是相等的，且正电荷、负电荷分布的中心（常称电荷中心）重合．因而，在通常情况下，整个原子呈电中性（所谓不带电）．当原子因某种原因（如摩擦、受热、化学变化等），而失去一个或几个电子时，原子就显为“带正电”，获得额外电子时，就显为“带负电”．所以，实质上物体的带电过程就是电子的得失过程．比如用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，实质上就是由于两者摩擦，组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上，使玻璃棒失去电子带正电，而丝绸得到电子带负电． 例如：丝绸与玻璃棒摩擦 玻璃棒 失去电子 带正电 丝绸 得到电子 带负电 摩擦起电的原因： 摩擦时一些束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上。 得到电子：带负电；失去电子：带正电 注意：两个互相摩擦的物体一定同时带上异种电荷，且电荷量相等 为什么摩擦后物体会带电呢？ 用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒经过摩擦之后就会失去电子，从而带上正电，而丝绸得到玻璃棒的电子带负电；用毛皮去摩擦橡胶棒，橡胶棒经过摩擦会得到电子，从而带负电，而毛皮失去了电子带正电 。 因为丝绸和玻璃棒相比，丝绸对电子的束缚能力较强；毛皮和橡胶棒相比，橡胶棒对电子的束缚能力较强一些。 ★可见：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体. 使物体带电的方法： 1、摩擦起电 微观解释： 电子从一个物体转移到另一个物体上。 电中性的物体得到电子：带负电 电中性的物体失去电子：带正电 – – – – – – – – – – – – + – – – – – – – – – + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + – – – – – – – – – – – + – – – – – – – – – 摩擦起电 金属导电的原因 简化的物理 模型 绝缘体不存在这种自由电子 在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。这就使金属成为导体. ① C带正电，移近导体A，金属箔有什么变化？ ② 把A、B分开，然后移去C,金属箔又有何变化？ ③ 再让A和B接触，又会看到什么现象？ 实 验 + 单击此处编辑母版文本样