第9.1节 静电现象 电荷-【帮课堂】2024-2025学年高二物理同步学与练（沪科版2020上海必修第三册）

第九章 静电场 第1节 静电现象 电荷 🧭目标导航 知识要点 难易度 1. 元电荷是最小电量单位e，质子和电子不是元电荷 2. 静电感应 3. 电荷守恒定律：计算电荷移动数量n=Q/e 4. 接触起电的电量分配原则 5. 易错：接地相当于近端 ★ ★★ ★★★ ★ ★★ 📚知识精讲 一、电荷及起电方式 1. 两种电荷 (1)电荷的分类 ①正电荷：和用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷性质一样的电荷。 ②负电荷：和用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷性质一样的电荷。 ※正负表示电荷种类，不表示大小 (2)电荷的性质：同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引；且带电体有吸引轻小物体的性质。 2. 物质的微观结构 (1)原子结构 原子 (2)原子电性：原子核的正电荷的数量与核外电子负电荷的数量一样多，整个原子对外表现为电中性。 (3)离子的电性：失去电子的原子为带正电的离子；得到电子的原子为带负电的离子。 3. 摩擦起电 两个物体相互摩擦时，电子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，丢失电子的物体则带正电。 4. 感应起电 (1)自由电子：金属中离原子核较远的能脱离原子核的束缚而在金属中自由活动的电子。 (2)静电感应：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种电荷，远离带电体的一端带同种电荷的现象。 (3)感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。移走后导体恢复电中性。 (4)一般导体有能够自由移动的自由电子，绝缘体中的电子不能自由移动，所以导体能够发生感应起电，而绝缘体不能。 5. 接地问题 凡是接地，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端，带异种电荷，地球就成为远端，带同种电荷。如图乙和丙，无论A端或B端接地，AB做为一个整体都带负电。 如果C带负电荷，乙丙中AB带正电。 例1.（多选）如图所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，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.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.把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D.把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移走，最后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合 例2.（多选）如图所示，将带电棒移近甲、乙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.先移走棒，再把两球分开 C.先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开 D.移走棒，两导体球不分开 例3.（多选）如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷。关于使导体带电的以下说法中正确的是（ ） A.如果用手摸一下B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电 B.如果用手摸一下A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电 C.如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电 D.无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电 二、电荷守恒定律及元电荷 1. 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，这个结论叫作电荷守恒定律。 (2)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。 (3)电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律。 (4)三种起电过程都没有创造电荷，其本质都是电子的转移，即物体所带电荷的重新分配。 2. 元电荷 (1)电荷量：用来表示 物体带电量的多少。其单位是“库仑 ”，简称“库”，用C表示。 (2)元电荷 ①最小的电荷量（电量单位）叫作“元电荷”，用e表示，则e＝1.60×10－19 C。 ②对元电荷的三点理解： a.元电荷没有正、负之分，也不是实物粒子； b.质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷 大小相同 ，但不能说它们是元电荷； c.电荷量不能连续变化，自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍。 3. 比荷：带电粒子的电荷量与质量的比。电子的比荷为＝1.76×1011 C/kg。 4. 完全相同的导体接触时电荷量的分配原则 两个完全相同的小球接触后再分开，两球将平分电荷。（形状、大小不同则电荷分配不同）