电荷及其守恒定律 一、 学习目标
1.知道两种电荷及其相互作用,知道电量的概念。
2.知道摩擦起电和感应起电并不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开。 3.知道电荷守恒定律。 4.知道什么是元电荷。 二、知识点说明
1、电荷守恒定律和元电荷
1.两种电荷:
(1)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷; (2)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷。
2.电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 3.使物体带电方法:
(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电。 4.摩擦起电:
(1)本质:电荷的转移;
(2)原因:原子核对核外电子的束缚能力不同。
(3)结果:两个相互摩擦的物理带上了等量异种电荷。
5.自由电子:金属中,最外层电子脱离原子核束缚在金属中自由活动的电子,失去电子的原子变成为了带正电的离子。
6.静电感应:把电荷移近不带电的异体,可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电,叫做感应起电。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号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。
7.电荷守恒定律:电荷既不会产生,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。(一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变) 8.元电荷:
(1)最小的电荷量,用e表示,
荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。
,单位:库仑,简称库,符号用C表示。正电
(2)比荷:电子的电荷量e与电子的质量9.验电器:
(1)作用:检验物体是否带电。 (2)原理:同种电荷相互排斥。
之比,。
注意:所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
三、典型例题
例1关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是:( )
A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷 B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分 D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
解析:摩擦起电的实质是:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个
1
物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电,失去电子的物体带上正电。即电荷在物体之间转移。
感应起电的实质是:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷。即电荷在物体的不同部分之间转移。
由电荷守恒定律可知:电荷不可能被创造。 答案:BC
例2绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的附近,有一个绝缘金属球b,开始a、b都不带电,如图所示,现在使a带电,则:( ) A.a、b之间不发生相互作用 B.b将吸引a,吸住后不放 C.b立即把a排斥开
D.b先吸引a,接触后又把a排斥开
解析:当a带上电荷后,由于带电体要吸引轻小物体,故a将吸引b。这种吸引是相互的,故可以观察到a被b吸引过来。当它们相互接触后,电荷从a转移到b,它们就带上了同种电荷,根据电荷间相互作用的规律,它们又将互相排斥。 答案:D
例3如图所示,将带电棒移近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 <