(共21张PPT)
电荷
问题
摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电,而有的物体很难带电呢?
1. 电荷:物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说它带了电,或带了电荷。
2. 两种电荷
(1) 正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷。
(2) 负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。
(3) 相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
一.电荷
3. 电荷量:电荷的多少叫作电荷量,用q表示。
单位:库仑,符号是C。正电荷的电量为正值,负电荷的电量为负值。
1. 摩擦起电:当两个物体互相摩擦时,由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不一样,束缚能力强的物质在摩擦中得到电子带负电,束缚能力弱的物质在摩擦中失去电子带正电.如毛皮摩擦硬橡胶棒,硬橡胶棒得到电子带负电;丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒失去电子带正电。
二. 三种起电方式
金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动,这种电子叫作自由电子。失去自由电子的原子便成为带正电的离子,它们在金属内部排列起来,每个正离子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。绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷。
导体与绝缘体
2. 感应起电:
(1) 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,这种现象叫做静电感应。
(2) 感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程。
3. 接触起电
(1) 定义:一个物体带电时,所带电荷之间会相互排斥,如果接触另一个导体,电荷会转移到这个导体上,使这个导体也带电,这种起电方式称为接触起电。
(2) 电荷量分配规律:两个完全相同的导体球相互接触后电荷量平分。
注解:
接地放电
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。
即一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。它是自然界重要的基本规律之一。
三.电荷守恒定律
1. 元电荷:迄今为止,实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同,电性相反。人们把这个最小的电荷量叫作元电荷, 用e表示。e=1.602 176 634×10-19 C
注解:实验还发现,所有带电体的电荷量都是e的整数倍。这就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
电子的质量 me=9.11×10-31 kg 电子的比荷为 me/e = 1.76×1011 C/kg
四.元电荷
2. 密里根油滴实验
元电荷e的数值,最早是由美国物理学家密立根测得的,他因此获得诺贝尔物理学奖。
1964 年物理学提出了夸克模型,夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破,它指出元电荷 不再是电荷量的最小单元,即存在分数电荷量。
科学家们还未捕捉到自由的夸克,夸克不能以自由的状态单个出现,这
种性质称为夸克的“禁闭”。因此若没有特别说明,我们认为带电体的最小电荷量为 e.
常用仪器
维姆胡斯创造了圆盘式静电感应起电机
范德拉夫起电机
例题. 在天气干燥的季节,脱掉外衣后再去摸金属门把手时,常常会被电一下。这是为什么?
例题. 如图 9.1-5,将带正电荷 Q 的导体球 C靠近不带电的导体。若沿虚线 1 将导体分成A、B 两部分,这两部分所带电荷量分别为 QA、 QB ;若沿虚线 2 将导体分成两部分,这两部分所带电荷量分别为 QA′和 QB′。
(1)请分别说出以上四个部分电荷量的正负,并简述理由。
(2)请列出以上四个部分电荷量(绝对值)之间存在的一些等量关系,并简述理由。
例题. 关于电荷,小明有以下认识 :
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷 ;
B. 物体所带的电荷量可以是任意的。
你认为他的看法正确吗?请简述你的理由。