静电现象和电荷守恒.docx

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静电现象和电荷守恒

家教辅导讲义

讲义编号01

辅导科目：

物理年级：

高二

授课教师：

陈老师

学生：

赵凯文

课题

静电现象和元电荷

教学目标

1、三种起电方式

2、理解什么是静电现象以及电荷的量子化分布

教学重点、难点

1、静电现象产生的原因以及防范，电荷的相关计算

教学内容

静电现象与电荷守恒

复习：

一、自然界中的两种电荷

1、正电荷：

把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷。

2、负电荷：

把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷。

3、带电体的基本性质：

吸引轻小物体。

4、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。

5、原子的核式结构及物体带电的微观解释：

原子：

包括原子核（质子和中子）和核外电子.

1、正电荷数等于负电荷数时物体对外表现为电中性；

2、当正电荷数多于负电荷数时物体对外表现为带正电；

3、当正电荷数少于负电荷数时物体对外表现为带负电。

二、三种起电方式

（1）摩擦起电：

相互摩擦的物体带等量异种电荷

摩擦起电的原因：

不同物质的原子核束缚电子的能力不同．

实质：

相互作用的物体间电子的转移．

结果：

两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷

（2）接触起电：

不带电的物体跟带电的物体接触时,不带电的物体与带电的物体带同种电荷。

例如:

将一个带电的金属小球跟另一个完全相同的不带电的金属小球接触后分开,它们平分了原来的带量而带上等量的同种电荷

接触带电的实质：

电子在不同物体间的转移

可见：

上述两种起电方式都是电子在物体间的转移。

（3）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导体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离的一端带同号电荷。

实质：

微观带电粒子在物体内部转移；

结果：

使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离的一端带同号电荷

三、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。

这个结论叫做电荷守恒定律

或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。

四、元电荷

１、电荷的多少叫做电荷量．

符号：

Q或q

单位：

库仑（C）

正电荷的电量为正值，负电荷的电量为负值。

２、元电荷（最小电荷量e叫做元电荷电子电荷量的绝对值，即e=1.6×10-19C）

元电荷：

电子所带的电荷量，用e表示.元电荷量e的值：

e=1.60×10-19C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。

３、比荷：

电子的电荷量e和电子的质量m的比值为

4、密立根油滴实验

一般物体所带电荷的电荷量并不是任意的，而是某个最小电荷量e的整数倍，这个最小电荷量就是电子电荷量的绝对值，即e=1.6×10-19C，这个值是由美国物理学家密粒根用著名的油滴实验测定出的。

我们也把电荷量e叫做元电荷。

5、

一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒带的电量，大约只有10－7库，一片带电的云上所带的电量，大约有几十库仑

6、静电产生原因：

各种物质的核对电子的束缚能力不同，因而物质得失电子的本领也不同，这就造成了等各种带电现象。

金属的外层电子容易丢失，这些从内跑出来的电子叫做“”，所以金属容易导电。

绝缘体内的电子受到原子核的束缚，不容易成为，所以它不容易导电。

但是利用强电力作用、高温等方法可以使一部分电子摆脱原子核的束缚，成为自由电子，于是绝缘体变成了导体。

静电就是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的（流动的电荷就形成了电流）。

当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电，而电荷分为正电荷和负电荷两种，也就是说静电现象也分为两种即正和负静电。

当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电，当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电，但无论是正静电还是负静电，当带静电物体接触零电位物体（接地物体）或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移，就是我们日常见到火花放电现象。

材料的绝缘性越好，越容易产生静电静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用。

在飞机机体与空气、、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在制药厂里。

由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。

静电的第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。

在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废。

1关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（）

A．物体所带的电荷量可以为任意实数

B．物体所带的电荷量只能是某些特定值[来源:

Z&xx&k.Com]

C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子

D．物体带电荷量的最小值为1.6

×10-19C

2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

C．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开

D．棒的带

电荷量不变，两导体球不能带电

3．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为（）

A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了

电荷

B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷

C.被吸引的轻

小物体一定是带电体

D.被吸引的轻小物体可能不是带电体

4．一个带正电的验电器如图所示，

当一个金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电

器中金属箔片的张角减小，则（）

A．金属球A可能不带电

B．金属球A一定带正电

C．金属球A可能带负电

D．金属球A一定带负电

5．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（）

A．验电器所带电荷量部分被中和[来源:

学_科_网]

B．验电器所带

电荷量部分跑掉了

C．验电器一定带正电

D．验电器一定带负电

6．以

下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是（）

A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷

B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移

C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体

D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移

7．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（）

A.2

.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C

8．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是（　　）

A．带有等量异种电荷 

B．带有等量同种电荷[来源:

学§科§网]

C．带有不等量异种电荷

D．一个带电，另一个不带电

9．如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的金属球，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是（　　）

AB

　　A．导体B带负电

　　B．导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等

 　C．若A不动，将B沿图

中虚线分开，则两边的电荷量大小可能不等，与如何分有关

　　D．只要A与B不接触，B的总电荷量总是为零

 [来源:

学§科§网]

　　10．下列说法中正确的是（　　）

A．正、负电荷最早由美国科学学家富

兰克林命名

 　B．元电荷电荷量的大小最早由美国物理学家密立根测得

 　C．元电荷就是电子

　　D．元电荷是表示跟电子或质子所带电量大小相等的电荷量

　　E．在上题图中若A向B逐渐靠近，在B左端和

右端的电荷量大小始终相等并且连续变化

11.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷，小球B、C不带电．现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别是多少？

[来源:

学+科+网Z+X+X+K]

．1

2．有三个完全一样的绝缘金属球，A球带的电荷量为q，B、C均不带电。

现要使B球带的电荷量为3q/8，应该怎么办？

五．知识拓展：

　　13．将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数（   ）

　　A．增加　　B．减少

　　C．不变　　D．先增加后减少

　　14．用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆b后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况是（　　）

　A．a带正电，b带负电　　B．a带负电，b带正电

　　C．a、b均带正电　　D．a、b均不带电

　　15．如图所示，将带电棒移近两个相同且不带电的导体球，开始时互相接触且对地绝缘，哪些方法能使

两球带等

量的电荷？

[来源:

学科网ZXXK]

16.绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜。

在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图1-1-1所示，现使b带正电，则（）

A.b将吸引a，吸住后不放开

B.b先吸引a，接触后又把a排斥开

C.a、b之间不发生相互作用

D.b立即把a排斥开

17.两个完全相同的金属球，一个带＋6×10－8C的电量，另一个带－2×10－8C的电量。

把两球接触后再分开，两球分别带电多少？

3如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将

导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是（）

A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA＞QB[来源:

学科网ZXXK]

B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB

C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA＜QB

课后练习

1.关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）

A．元电荷就是电子

B．元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量

C．元电荷就是质子

D．物体所带电量只能是元电荷的整数倍

2.关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（）

A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷

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部分转移到另一个部分

D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的

物体

3.下列关于电现象的叙述中正确的是（）

A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电

B．摩擦可以起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷

C．带电现象的本质是电子的转移，物体得到电子一定显负电性，失去电子显正电性

D．当一种电荷出现时，必然有等量的异种电荷出现；当一种电荷消失时，必然有等量的异种电荷消失

4．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，如图所示，下列几种方法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一球，再把两球分开

D．棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电

综合跃升

５．如图1-1-4，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B（不接触）时，验电器的金箔张角减小，则（）

A．金属球A可能不带电

B．金属球A可能带负电

C．金属球A可能带正电

D．金属球A一定带正电

6.将两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两小球之间相互排斥，则A、B两球原来带电情况可能是（）

A．A和B原来带有等量异种电荷

B．A和B原来带有同种电荷

C．A和B原来带有不等量异种电荷

D．A和B原来只有一个带电[来源:

学&科&网]

7.如图1-1-6所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是（）

A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动

B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动，正电荷不移动

C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动

D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动[来源:

Z。

xx。

k.Com]

8．导体上的净电荷和导体中的“自由电荷”有何区别？

答案：

导体上的净电荷是指导体中正负电荷的代数和不为零时，正负电荷抵消后的电荷，导体的净电荷只能分布在导体的外表面；导体中的“自由电荷”是指导体中可以自由移动的电荷，在导体的表面和内部都可以分布“自由电荷”。

产生静电的设备：

1、 感应起电机2、 

超高压电源3、 范德格拉夫起电机

电压非常高，一般从几千伏到几十万伏，但所带电量不一定很大。

检测静电的设备：

验电器、电荷量表、静电电压表等

9.挂在绝缘细线下的两轻质通草球，由于电荷的相互作用靠近或远离，如图所示，则：

（）　　　　　　　　　　　　　　

A甲图中两球一定带异种电荷；

B　甲图中至少有一个带电；

C　乙图中两球一定带同种电荷；

D　乙图中两球可能只有一个带电。

10.两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥则A、B两球原来的带电情况可能是（）A．带有等量异种电荷B．带有不等量异种电荷C．带有等量同种电荷D．一个带电，另一个不带电

11.有A、B、C三个用绝缘柱支持的相同导体球,A带正电,B和C不带电,讨论用什么办法能使:

（1）B、C都带正电；

（2）B、C带等量的异种电荷。

12.有三个完全一样的绝缘金属球,A球带的电量为q，B、C均不带电,现要使B球带的电量为3q/8,应该怎么办?

13.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电量QA=-6.4×10-9CQB=-3.2×10-9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？