文档介绍：第一章静电场学案
电荷及其守恒定律
前置诊断:
本节重点讲述了电荷守恒定律和起电方法。
:同种电荷互相,异种电荷互相。
,电荷量e= C。实验指出,所有带电体的电荷量都是电荷量e的。所以,电荷量e称为。电荷量e的数值最早是由美国物理学家测得的。
。常见的起电方式有、和等。例如:一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后,两者必定带上等量同种电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带电;不带电的导体在靠近带电体时,导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布,使导体的两端出现电荷。
:电荷既不能,也不会,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,电荷量的总量保持不变。电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。在发生正负电荷湮没的过程中,电荷的代数和仍然不变,所以电荷守恒定律也常常表述为: 。
,所以整个原子对表现为。
,核外电子的多少和运动情况也不同。在金属中离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,离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有在移动。
案例精析:
例1 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
图1-1-1
,吸住后不放开
,接触后又把a排斥开
、b之间不发生相互作用
解析 b带电后,由于静电感应,a的近b端和远b端分别出现等量的负电荷和正电荷,b对a的吸引作用大于排斥作用。a、b接触后带同种电荷,又相互排斥。故选项B正确。
拓展本题中如果a的表面不是镀有铝膜,则a的近b端和远b端不会分别出现等量的负电荷和正电荷,但是由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以正确的选项仍然是B。
例2 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?
解析两个完全相同的金属球接触后再分开,要平均分配电量,故两球均带,带正电。
B
C
a
b
d
A
拓展两个完全相同的金属球接触后再分开,再平均分配电量时,异种电荷先中和,再将剩余电荷除以2即为每个金属球所带的电量。
例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带负电,B带正电,且QA>QB
,才有A带正电,B带负电,且QA=QB
,A带正电,B带负电,且QA<QB
,都有A带正电,B带负电,而QA、QB的值与所切的位置有关
解析:静电感应使得A带正电,B带负电,导体原来不带电,只是在C的电荷的作用下,导体中的自由电子向B部分移动,而带负电;A部分带正电。从不同位置切开时,QA、QB\的值是不同的,故只有D正确
答案:D
三维达标:
基础练习
,下列说法正确的是( )
,下列说法中正确的是( )
,也说明通过做功可以创造出电荷
( )
,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
,相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷
,物体得到电子一定显负电性,失去电子显正电性
,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
,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( )
,再移走棒