摩擦起电与电荷守恒

一、摩擦起电

1、摩擦起电:摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质,这就是摩擦起电的现象。这种用摩擦的方法使两个不同的物体带电的现象,叫摩擦起电。

2、电荷:摩擦的过的物体(如琥珀)带有电荷。

①正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。

②负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。

3、电荷的性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

 

二、物质的结构

1、物质是由原子构成的,原子本身是由带正电的原子核与核外带负电的电子构成的,原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的。

2、原子的电中性:因为原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷数量相等,所以整个原子对外界较远的位置呈现电中性。

 

三、摩擦起电的本质

原子核内的质子和中子被核力束缚在一起,很稳定。原子核外的电子靠质子的吸引力维系在原子核附近。通常离原子核越远,作用力越弱,电子就容易脱离原子。当两个物体摩擦时,一些束缚不强的电子就会转移到另外一个物体,原来的电中性被破坏,失去电子的物体呈现正电性,获得电子的物体呈现负电性。

 

四、三种起电方式

方式 摩擦起电 感应起电 接触起电
产生条件 两种不同的绝缘体摩擦
导体靠近带电体(不接触) 导体接触带电体
现象 两个物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷,与带电体靠近端为与其电荷相异 导体与带电体带上相同电性的电荷
原因 不同原子对电子的束缚能力不同而造成电子的得失 导体中电子受到正电荷吸引而靠近,或受负电荷排斥而远离 同种电荷相互排斥
示意图

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本质 电荷在物体之间或内部的转移

注意:当完全相同的带电金属球相接触时,同种电荷电量平均分配,异种电荷先中和后平分.

 

五、电荷守恒定律:

1、内容: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,电荷的总量保持不变.这个结论叫做电荷守恒定律.

2、另一种表述:一个与外界没有电荷交换的系统电荷的代数和保持不变

3、解读:

①两个物体之间或物体的两部分之间能转移的是电子。

②起电过程的实质是物体中正、负电荷的分离或转移。

③电荷中和的实质是正、负电荷的结合,但在分离、转移、结合等过程中电荷的总量保持不变。

 

六、元电荷

1、定义:是自然界中带电量最小的电荷,任何带电体的电量都是元电荷的整数倍,元电荷是质子或电子所带的电量,即e=1.60×10-19C。

2、理解:

(1)元电荷是最小带电单位。

(2)所有带电体的电荷量或者等于e,或者为e的整数倍,物体带电量是不连续的。