《高中物理同步备课学案（2019人教版必修第三册）》第九章 第一节 电荷

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第九章 静电场及其应用
第 1 节　电荷
知识点归纳
知识点一、电荷
1．自然界只存在两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是一种，用毛皮摩擦过
的硬橡胶棒所带的电荷是另一种．美国科学家富兰克林把前者命名为正电荷，把后者
命名为负电荷．
2．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
子叫自由电子．失去电子的原子便成为带正电的离子．
3．使物体带电的方法有三种方式的区别和联系
(1)摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，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，
这就是摩擦起电．
(2)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，远离的一端带同号电
荷．这种现象叫做静电感应．利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电．
感应起电的操作步骤
a．使带电体 C(如带正电)靠近相互接触的两导体 A、B(如图甲)．
b．保持 C不动，用绝缘工具分开 A、B.
c．移走 C，则 A带负电，B带正电(如图乙)．
如果先移走 C，再分开 A、B，那么原来 A、B上感应出的异种电荷立即中和，不会使
A、B带电．
(3)接触起电：用带电物体与不带电物体接触或两个带相反电荷但所带电荷量不同的物
体相接触，都可以使物体带电．前一种情况是两物体带同种性质的电荷，如果两个物体相
同则平分电荷量，后一种情况是两个物体先中和相同量的异种电荷，然后分配剩余电荷．
1
4．到目前为止，科学实验发现的最小电荷量是电子所带的电荷量．质子、正电子带有
跟电子等量的异种电荷．这个最小的电荷用 e表示 e＝1.60×10－19C
知识点二、电荷守恒定理
电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，
或者从一个物体转移到另一个物体．在任何转移的过程中，电荷的总量不变．
电荷守恒定律也常表述为：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．
(1)两种表述：①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；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与
外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的．
(2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种
方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，
电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微
观粒子在变化中遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可以产生一个正电子和
一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对
产生或湮灭，电荷的代数和不变，即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾.
知识点三、元电荷
1．通常把 e＝1.60×10－19C的电荷叫做元电荷．所有带电体的电荷都是元电荷的整数
倍．元电荷并非是一种电荷，而是最小电荷量值．它也是电荷量的最小单位．常用符号Q
或q表示，其国际单位是库仑(C)。
2．原子的组成：原子由原子核和核外电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中
子组成，核外的电子带负电。通常原子内正、负电荷的数量相同，故整个原子对外表现为
电中性。
3．自由电子和离子：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，这种能自由活动的电子叫做自由电子，失去这种电子的原子便成了带正电的
离子。
4．比荷：电子的电荷量 e跟电子的质量 me之比，叫做电子的比荷，其值为e/me＝
2
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