高中物理第1章静电场第1节静电现象及其微观解释电荷及其守恒定律素材鲁科版选修3_1.doc

电荷及其守恒定律 本节由电荷、电荷守恒定律、元电荷三部分内容组成，它们是本章的预备性知识，关于静电现象方面的知识，初中已有介绍，而高中更侧重从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。对于静电感应现象要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象，并在此基础上，知道感应起电与摩擦起电和接触起电一样，不是创造电荷，而是使电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的这一部分转移到另一部分，从而对电荷守恒定律有进一步的认识。  我们知道各种守恒定律都是物理学的基本定律，它们不是科学家盲目摸索中得来的，守恒始终是物理学家追求的目标，本节要进一步突出守恒的思想。另外教材中还安排了元电荷与比荷这两个概念的介绍，这是基于今后的学习需要。  一、电荷 自然界存在两种电荷，并且只存在两种电荷。丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷；毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 使物体带电的方法有三种： 1、摩擦起电：由于相互摩擦的物体间的电子的得失使物体分别带上等量异种电荷。 摩擦起电的原因：构成物质的原子本身就包括了带电粒子：带正电的质子和不带电的中子构成原子核，核外有带负电的原子，所以，原子对外表现为电中性。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，失去电子的物体带正电。 2、感应带电：利用静电感应使物体带电的方式。 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带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，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电荷的方法。二、电荷守恒定律（物理学的基本定律之一） 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。三、元电荷  物体所带电荷的多少叫做电荷量。电荷量用Q或q来表示。电荷量的国际单位是C，读作库仑，简称库。  元电荷是最小的电荷量e，带电体的电荷量都等于最小电荷量e的整倍数。元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的。元电荷的数值为e=1.60217733×C。 电子电量e和电子静质量m的比值（e/m）是电子的基本常数之一，又称电子比荷。1897年J.J.汤姆孙通过电磁偏转的方法测量了阴极射线粒子的荷质比，电子的比荷为e/m=1.76×C/kg。1