1.1电荷及其守恒定律
电荷及其守恒定律
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。
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
（2）什么是元止,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.
一个电子所带电量为元电荷
.
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元电荷
元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验
测得到的．尽管质子、电子的电荷量的数值皆
得到电子：带负电 失去电子：带正电
(2)特点：两物体带等量异种电荷
.
14
起电的原因
原子的核式结构 原子是电中性的
摩擦起电的原因： 束缚电子本领弱的物体带失去电 子带正电， 束缚电子本领强的物体得到电子 带等量的负电
丝绸 - 玻璃 + 毛皮 + 橡胶 -
思考：玻璃无论与什么 物质摩擦都带正电吗? 玻璃棒与毛皮摩擦后带负电
电荷、电量、带电体三个词往往不加区分地使 用，其中电荷一词用得最广． 在某些情况下，电荷实际指带电体本身．
（2）.电荷量的国际单位是：库仑，符号：C
.
7
探究思考：
（1）电荷量有正负吗？如何比较两个 电荷量？
电荷量的正负不表示电荷量的大小,只代表电荷的性质 比较电荷带电的多少,要比较的是其电荷量的绝对值
②用手指摸甲球。
③手指移开。
④移开乙球。
⑤⑥甲甲球球带不正带B电 电C。 。
下列操作过程和所得结论正确的有（
选修3-1 1.1电荷及其守恒定律
2.在图 在图1.1-2所示的实验中 最终 带上了 所示的实验中,最终 带上了-10 在图 所示的实验中 最终A带上了 8C的电荷．实验中，是电子由 转移到 的电荷． 转移到B 的电荷 实验中，是电子由A转移到 还是由B转移到 转移到A 还是由 转移到 ？得到或失去的电子数 各是多少？ 各是多少？
元电荷就是电子? 元电荷就是电子? 物体带电量: 物体带电量
Q = n e , n为 整 数
例1：科学家在研究原子、原子核及基本粒子时， ：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， 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： 于元电荷，下列论述正确的是： A、把质子或电子叫元电荷． 、把质子或电子叫元电荷． B、1.60×10-19C的电量叫元电荷． 的电量叫元电荷． 、 × 的电量叫元电荷 C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对 、电子带有最小的负电荷， 值叫元电荷． 值叫元电荷． D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对 、质子带有最小的正电荷， 值叫元电荷． 值叫元电荷． 答案： 、 、 ． 答案：B、C、D．
使物体带电的方法： 1、摩擦起电
摩擦起电的原因： 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， 转移到另一个物体上，于是失去电子 的物体带正电， 的物体带正电，得到电子的物体带负 电。
2、感应起电 感应起电
3、接触起电 接触起电
二、电荷守恒定律
电荷既不能创造，也不能消灭， 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， 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， 移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保 持不变。 持不变。
1.1电荷及其守恒定律
知识回顾:用丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦的橡胶棒带负电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，根据电荷的这种特点制成了验电器。
当有带电的导体接触验电器小球时，验电器内部的金属箔有一定的张角。
验电器为什么梳子能把小纸屑吸引起来呢？为什么她的头发会立起来呢？油罐车的尾部有一条铁链第一章静电场1.1 电荷及其守恒定律1. 知识与能力√ 知道自然界存在两种电荷，正电荷和负电荷，知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，并能由此解释生活中的一些物理现象。
√ 理解元电荷的概念，并知道电荷量只能是一系列不连续的整数值。
√ 记住元电荷的值和电子质量，会计算电子的比荷。
过程与方法√ 通过实践摩擦起电的过程了解使物体带电的方法和从微观角度解释带电的本质。
√ 通过静电感应实验学会分析电荷的变化情况。
3.情感态度与价值观√ 理解并掌握电荷守恒定律，并会用电荷守恒定律解释近代微观原子领域的一些实验现象。
教学重点：教学难点：摩擦起电现象的分析感应起电现象的分析电荷守恒定律原子结构内容解析二、电荷守恒定律三、元电荷原子核核外电子（带负电）质子（带正电）中子（不带电）原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界不显电性。
1、原子结构一、电荷子和中子被核力紧密地束缚在一起。
核力来源于强相互作用，所以原子核的结构一般是很稳定的。
核外电子靠质子的吸引力维系在原子核附近。
多少和运动状况也不相同。
质子、中子数目不同电子运动轨道不同核外电子绕原子核高速运动2、摩擦起电容易受到外界的作用而脱离原子。
当两个物体摩擦时，一些束缚的不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体带正电。
这就是摩擦起电。
摩擦起电并不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，并使电子从一个物体转移到另一个物体。
用丝绸摩擦的玻璃棒带正电▲用毛皮摩擦的橡胶棒带负电常见的摩擦起电现象：3、自由电子子核的束缚在金属中自由活动，这种电子叫自由电子。
课件11：1.1 电荷及其守恒定律
没有正负。电子和质子是实实在在的粒子，不是元电荷，虽然其 电荷量为一个元电荷。
电荷量是不能连续变化的，所有带电体所带电荷量只能是元电 荷的整数倍
（3）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？
电荷的代数和总是保持不变。
4、元电荷：电荷量e 1.60 1019C称为元电荷.
5、电子和质子的电荷量 均为e，所有带电体的电荷量
或者等于 e，或者是 e的整数倍.
6、电子的比荷：e me
1.60 1019 C 0.911030 k g
1.76
1011
C
/
k
g
验电器的主要作用有： （1）检验导体是否带电。 （2）检验导体所带电性。 静电计也称作指针式验电器，这说明它完全具备验 电器的各种作用。由于静电计的特殊结构，使得它又 具备验电器不能替代的某些作用。 （1）定量测量两导体间的电势差。 （2）定量测量某导体的电势。
1、自然界存在两者电荷 （1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2、使物体带电的方式带电方式 (1)摩擦起电 (2)感应起电-近异远同 (3)接触起电 3、电荷守恒定律：一个与外界没有电荷交换的系统，
元电荷的值 e 1.601019 C 美国科学家密立根
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
电子的比荷为：e me
1.601019 C 0.911030 kg
1.761011C / kg
4、验电器和静电计
静电计(指针式验电器)
验电器
验电器与静电计在作用上的不同
物理必修二1.1《电荷及其守恒定律》
1.1 电荷及其守恒定律
1、物质的微观结构是怎样的？ 原子的构成 原子 （中性） （正电） 原子核 核外电子 （负电） 质子 （正电） 中子 （不带电）
核外电子 离原子核较远的电子容易受到外界的作用 而脱离原子。
2、氧原子（O）、钠离子(Na+)、氯离子 (Cl-)的核外电子排布图。说明物体原子带电的 原因。
1.三种起电方法 摩擦起电、感应起电、接触起电
２.起电的本质
无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电 荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷.
电荷守恒定律：
表述一： 电荷既不能创造, 也不能消灭, 它只能从 一个物体转移到另一个物体, 或从物体的一部 分转移到另一部分, 在转移的过程中，系统的 电荷总数保持不变. 表述二： 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。
– –– – –– ––
A
+ B +++
++ ++
如先移开带电球，再分开 AB，A、B还能带电吗？
AB重新接触后，导体不带 电了，说明A、B分开后带
+
–
+
等量异种电荷. 重新接触后 等量异种电荷发生中和.
＋
－
＋ ＋－
－
＋
－
＋
－
－
＋－
＋
＋
－
－ －
＋ ＋
＋ ＋
＋
－ －
＋
－ －
－ －
＋
＋
－ －
＋ ＋
＋ ＋
4、元电荷： 电荷量e 1.60 10 C称为元电荷.
5、电子和质子的电荷量均为e，所有带电体的电荷量 或者等于e，或者是e的整数倍.
高中物理必修二第九章—1.1电荷、电荷守恒定律
③所有带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
3、比荷：微观粒子所带的电量值与其质量的比值叫 做微观粒子的荷质比，简称比荷。
比荷的特点：比荷是描述微观粒子的基本物理量，相 当于宏观物体的密度。同种粒子，比荷相同且不变； 不同种类的粒子，比荷一般不同。
电子的比荷：e/m=1.76×1011C/kg。 质子的比荷：e/m=9.59×107C/kg。 科学家是通过测量微观粒子的比荷来识别粒子的。
⑶A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，
则A_带___负__电__， B_带__负__电__；
例题6、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放 置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种 电荷 __负__电__荷____ ．若手的接触点改在A端，情况 又如何___负__电__荷____ 。
Q
粒子 π＋ π－
u
d
u/
d/
电荷量 ＋e －e ＋2e/3 －e/3 －2e/3 ＋e/3
A、π+由u和d/组成， B、π+由d和u/组成， C、π－由u和d/组成， D、π－由d和u/组成
例题9. 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验 电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷
的分布情况，正确的是：( B )
特点：⑴摩擦起电的实质是电子的转移。
⑵相互摩擦的两个物体一定会带上等量的异种电荷。
2、感应起电：
视频：感应起电 ⑴静电感应：把一个带电的物体靠近一个不带电的绝
缘导体时，导体两端将带上等量异种电荷的现象， 叫做静电感应．
＋
－
＋
－
＋－
＋
－
＋
－
＋
－＋
1.1电荷及其守恒定律
公元前600年左右，希腊人泰勒斯发现摩 擦过的琥珀吸引轻小物体的现象
电荷的分类
正电荷 负电荷
区分：
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷 （+），用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷 是负电荷（-）。（如何记？）
特点：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
物体的构成
物质由原子构成，原子由质子、中子、 电子构成，其中质子带正电，中子不带 电，电子带负电
类型题
带电小球的相互接触 1、A球带电+q，B球带电-q，接触后带 电？ 2、A球带电+q，B球不带电，接触后？ 3、A球带电+q，B球带电-2q，接触后？ 4、A球带电+q，B球带电+q，接触后？
本节回顾
知识点： 1、电荷的种类及特点 2、使物体带电的方法和实质 3、元电荷及电荷守恒定律
高二物理必修3-1
第一章 静电场 第一节 电荷及其守恒定律
本书特点
难点：模型及知识比较抽象，电与磁看不见摸 不着，但的确是实实在在存在的 易点： 电场磁场贴近生活，生活中处处都可通过各种 现象了解到两者 高中物理课本之间衔接性不强，每本书都是独 立的篇章，如果高一学习基础不太牢，仍然能 学好高二物理 Fra bibliotek
摩擦起电 静电感应 接触带电 1.摩擦起电：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物体，于是原来电中性的物体由于得 到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。 2.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。 3.接触带电：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开， 使不带电的导体也带上了电荷的方法。
高中物理选修3-1笔记电场
第一章静电场1.1 电荷及其守恒定律一、电荷1.物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电或有了电荷。
2.两种电荷（自然界只存在两种电荷）1）正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷（丝玻正）2）负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷（毛橡负）3.自由电子和离子金属中原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子，失去这种电子的原子便成为带正电的离子。
（失正得负）4.作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引二、物体带电的三种方式（本质都是自由电子的转移）1.摩擦起电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物体，于是原来是电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物质则带正电。
2.静电感应当导体靠近带电体时，导体中的自由电子就会受到带电体对它的排斥或者吸引，使导体两端出现异种电荷，近端与带电体异号，远端与带电体同号，这种方式称为感应起电，这种现象称为静电感应。
验电器的原理：两片金箔带同种电荷，彼此相斥而张开3.接触起电不带电的物体与带电体接触，能使不带电的物体带上电荷，这种方式成为接触起电。
分配规律：A 带-Q，B 带+5Q，AB 接触再分开，电荷相加在平分A=B=+2Q、电荷守恒定律1.内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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。
在转移的过程中，电荷的总量保持不变。
在一定情况下，带电粒子可以产生和湮灭。
一个高能光子在一定条件下可以产生一对正、负电子；一对正、负电子可以同时湮灭转化为光子。
现代表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
四、元电荷1.电荷量：电荷量又叫电量，它表示了电荷的多少，其单位是“库仑”，简称“库”，用符号C 表示2.元电荷：最小电荷量（即科学实验发现的最小电荷量，最早由美国物理学家密里根测定），用e 表示。
电荷量不能连续变化-191）e=1.6 ×10-19C2）质子：所带电荷量与元电荷相同，符号与电子相反。
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1.1电荷及其守恒定律
【教学目标】
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，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．
5．知道什么是元电荷．
【学习重点】：电荷守恒定律
【学习难点】：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
【新课教学】：
一·复习
1.什么叫正电荷？什么叫负电荷？
2.电荷间相互作用规律？
二·新授
1.电荷
问题1什么叫摩擦起电？
问题2 什么叫自由电子？什么叫离子？
问题3 什么叫静电感应？
例1 如图1—1—1所示，将带电棒移近两个不带电的导体
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
2.电荷守恒定律
问题4电荷守恒定律的内容？
问题5接触起电时电荷量分配规律？
问题6 什么叫元电荷?
问题7 什么叫比荷？
例2 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
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
图1—1—1
【巩固练习】
( )1．对于摩擦起电现象，下列说法中正确的是
A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体
C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷
D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷
( )2．如图1—1—4所示，当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时，
枕形导体上的电荷移动情况是
A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动，负电荷不移动
B.枕形金属导体中的带负电的电子向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 图1—1—4
( )3．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电荷
B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分
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
4．如图1—1—5所示，用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B ，
B 的金属箔片张开，这时金属箔片带 电；若在带电棒离开前，用手摸一
下验电器的小球后离开，然后移开A ，这时B 的金属箔片也能张开，
它带 电. 图1—1—5
( )5．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a ，a 的表面镀有
铝膜．在a 的近旁有一底座绝缘金属球b ，开始时a 、b 都不带电，如
图1—1—6所示，现使b 带电，则：
A. ab 之间不发生相互作用
B. b 将吸引a ，吸在一起不放开
C. b 立即把a 排斥开
D. b 先吸引a ，接触后又把a 排斥开
( )6．一个带正电的验电器如图1—1—3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
( )7．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
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
图1—1-3。