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电荷及其守恒定律
新课标高中物理选修3-1
第一章 静电场
一、电荷
电荷是一种物质属性
自然界中有两种电荷:正电荷和负电荷
电荷性质:
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
+
_
使物体带电的方法:
1、摩擦起电
摩擦起电.swf
摩擦起电的原因:在摩擦起电的过程中,一些被原子核束缚得不紧的电子转移到另一个物体上,于是失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
(1)静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电的现象,叫做静电感应.
(2)感应起电:利用静电感应使物体带电,叫做感应起电.
2、感应起电
感应起电.swf
(3)静电感应的原因:把带电球C移近金属导体A和B时,导体上的自由电子被吸引过来,因此导体A和B带上了等量的异种电荷.感应起电没有创造电荷,而是使物体中的正负电荷分开,将电荷从物体的一部分转移到另一部分.
二、电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭,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。
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。
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。
验电器1.swf
验电器2.swf
二、电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭,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。
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。
因此,电荷守恒定律又可表示为:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的。
三、元电荷
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.
迄今为止,科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电量.质子.正电子所带的电量与它相同,但符号相反.人们把这个最小的电荷量叫做元电荷.
电荷量的国际单位是:C
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
问题与练习
1.在我国北方天气干燥的季节,脱掉外衣后再去摸金属门把手时,常常会被电击一下.这是为什么
2.在图1.1-2所示的实验中,最终A带上了-10-8C的电荷.实验中,是电子由A转移到B还是由B转移到A ?得到或失去的电子数各是多少?
3.有三个完全一样的绝缘金属球,A带的电荷量为q,B,C均不带电.现要使球的电荷量为3q/8,应该怎么办?