内容正文:
9.1 电荷
第九章 静电场及其应用
问题4:物体一般不带电,不带电的物体内部是否存在电荷?
问题6:使物体带电的本质原因 ?
问题5:导体/绝缘体的本质区别?
问题1:带电性质是什么?
问题2:自然界有几种电荷?有什么特点?
问题3:如何描述电荷的多少?
问题7:使物体带电有哪些方法?
问题8:什么是电荷守恒定律?
问题9:什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?
问题10:元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?
问题11:什么是比荷?电子的比荷是多少?
神奇的静电
公元前600年左右,古希腊学者泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体。
1.带电性质:
物体有了吸引轻小物体的性质,称物体带了电或带有电荷
一.电荷
2.电荷分类:
负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
+
_
正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
(富兰克林命名)
3.两种电荷间的相互作用规律:
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
+
+
-
-
+
-
4.电荷量:
电荷的多少
(2)单位:
(1)符号:
Q(q)
C
库仑
(3)标量:q 正负只代表电荷的种类。
(正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值)
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练习1.某轻小物体能够被用丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,也能被用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引。那么该轻小物体的带电情况是( )
A.带正电 B.不带电 C.带负电 D.都有可能
带电体吸引轻小物体
B
5.物质的原子结构:
质子
中子
核外电子
原子核
原子
原子核
核外电子
质子
中子
(正电)
(不带电)
(负电)
(正电)
(1)物体不带电的本质:电子数=质子数,呈电中性。
(2)导体和绝缘体的本质区别:
是否存在可自由移动的电荷
电子得(-)失(+)
(3)物体带电本质:
离原子核较远的电子受到外界作用容易脱离原子。
二.3种起电方式
电荷是物质的一个物理性质,电荷并不是一个实体化的粒子,而应该叫电荷量。我们为了描述方便经常用电荷替代某些粒子来表述。
实验:验电器中输入同种、异种电荷观察现象
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如图所示:每个正离子在金属内部排列起来,它们都在自己的平衡位置附近振动而不移动,只有自由电子穿梭其中这就使金属成为导体。
金属的微观结构模型
注意:绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷。
当两种物质组成的物体相互摩擦时,一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子而带正电。物体带电的过程实际上就是得失电子的过程。
两个不同材料的物体相互摩擦时,电子往往从一个物体转移到另一个物体,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。
失电子带正电
得电子带负电
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(2)带电特点:互相摩擦两物体同时带等量异种电荷。
1.摩擦起电:
(1)本质:不同物体间电子转移
例1.下列说法正确的是( )
A. 物体不带电,表明物体中没有电荷。
B.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上。
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷。
D.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等。
D
2.(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示,由此对摩擦起电的说法正确的是( )
A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子
B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量不同的电荷
C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等
D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同
摩擦起电:摩擦的物体带上等量的异种电荷
CD
2.感应起电:
(1)概念:把一个带电的物体靠近不带电的导体时,导体中的自由电子重新分布,导体两端出现等量异种电荷,这种现象称为静电感应,利用这种方式使物体带电,叫感应起电。
(2)原理:同性相斥,异性相吸。
(3)本质:电子从物体的一部分转移到另一部分。
(4)特点:
近异远同 等量异性
思考1:先移走电荷C,再分开导体A、B,则A、B上的带电情况如何?
①导体A、B均不带电
思考2:先分开导体A、B,再移走电荷C,则A、B上的带电情况如何?
②A带负电、B带正电
思考3:导体B接地,电荷C靠近导体A、B,则A、B上的带电情况如何?
③A带负电,B不带