一、电荷 库仑定律
学 习 目 标 1．知道两种电荷及其相互作用，电荷量的概念，了解三种带电方式．(重点) 2．知道元电荷、点电荷的概念，理解电荷守恒定律．(难点) 3．理解库仑定律的含义及其表达式、适用条件．(重点) 4．学会应用库仑定律进行简单的计算．(重点、难点) 知 识 脉 络 对 电 荷 的 认 识 电 荷 守 恒 定 律
[先填空]
1．人类对电现象的初步探究
(1)各种静电现象引起学者们的关注和研究． (2)富兰克林证明了天电和摩擦产生的电是相同的． 2．两种电荷及相互作用
(1)两种电荷：自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷；丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷．
(2)电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 3．使物体带电的方式
(1)摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电．两个不同物质种类的物体相互摩擦，其中一个物体失去电子而带正电，另一个物体获得电子而带等量的负电．
(2)感应起电：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象． (3)接触带电：用一个不带电的物体去接触另一个带电的物体，带电物体的净电荷的一部分就会转移到原来不带电的物体上，使原来不带电的物体带电．
4．起电的实质 (1)物质的微观电结构．
物质的原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成，整个原子对外表现为电中性．
(2)起电的实质：原子核外电子的转移形成的． 5．电荷量
(1)定义：电荷的多少叫做电荷量，符号：Q(或q)． (2)单位：在国际单位制中单位为库仑，简称库，符号是C. 6．元电荷
电子或质子所带电荷量为e＝1.6×10－19 C．实验表明：任何带电体所带的电荷量要么等于e，要么是e的整数倍．
7．电荷守恒定律
电荷既不能创生，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．在转移的过程中，电荷的总量不变．
[再判断]
1．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．(√) 2．一个带电体所带的电荷量为5.0×10－19C.(×) 3．摩擦起电的两物体带等量异种电荷．(√) [后思考]
1．有的同学说用摩擦起电的方式可以创生电荷，这样自然界中的电荷就会越来越多，你认为这种说法对吗？电荷的存在又遵循怎样的规律呢？
【提示】 这种说法不正确．这些电荷遵循电荷守恒定律．
2．梳过干燥头发的塑料梳子(或尺子)能吸引轻小物体；冬春季节脱化纤衣服时会听到“噼噼啪啪”的响声，晚上还会看到电火花；触摸带电导体球的人头发会成爆炸式立起来…以上这些常见现象的发生都是因为物体带有电．那你知道可以通过哪些方式使物体带电吗？
【提示】 (1)摩擦起电，即电荷(电子)从一个物体转移到另一个物体．(2)感应起电，即电荷(电子)从物体的一部分转移到另一部分．(3)接触带电．
1．对感应起电的理解 (1)过程及现象：
取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴在它们下面的金属箔是闭合的，如图1-1-1甲所示．
①带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔都张开了，这表示A、B上都带了电荷，如图1-1-1乙所示．
②如果把A、B分开，然后移去C，可以看到A和B仍带有电荷，如图1-1-1丙所示．
③让A、B接触，金属箔就不再张开，表明它们不再带电了.电流这说明A、B所带的电荷是等量的，互相接触时，等量的正、负电荷发生了中和．
甲 乙 丙
感应起电 图1-1-1
(2)感应起电的本质：
在导体C上的电荷作用下，导体A、B上的自由电荷发生定向移动，使导体中的自由电荷由导体的B端移至A端，而引起A端带负电，B端带正电，此时若将A、B分离，则成为带等量异种电荷的带电体．
2．检验物体是否带电可用验电器
(1)利用接触带电：使待检验物体与验电器小球接触，若带电，验电器箔片张开，若不带电，则不张开．
(2)利用感应起电：
使待检验物体靠近验电器的金属小球，如果物体带电，则与金属小球、箔片及连接它们的金属杆产生静电感应，验电器两箔片张开．这种检验方法最大的优点是不会改变待检验物体上的带电荷量．
3．对元电荷的认识
(1)一个电子、一个质子或一个正电子所带的电荷量都是e，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍．
(2)元电荷既不是电子，也不是质子，只是一个电荷量．因为物体的带电荷量通常较小，因此可用元电荷的整数倍方便地表示，如电子的带电荷量为－e，即表示电子的带电荷量为－1.60×10－19C.
4．对电荷守恒定律的理解
(1)电荷守恒定律的另一种表达：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．
如接触带电时不带电物体与带电物体接触后，电荷在两物体上重新分配，但总电荷量不变．
摩擦起电实质上是电子在不同物体间的转移．
(2)接触带电时，两个完全相同的导体球相互接触，则电荷量平分．若两导体球带同种电荷，会把总电荷量平分；若带异种电荷，则先中和然后再把剩余电荷量平分．
高中物理（人教版）选修1-1同步教师用书：第1章 第1节 电荷 库伦定律
