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静电其微观解释


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1.1 静电现象及其微观解释

金太阳教育
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一、自然界中的两种电荷

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1、正电荷 :把用丝绸摩擦过的玻璃棒所

带的 电荷称为正电荷。 2、负电荷 :把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所 带的电荷称为负电荷。 3、带电体的基本性质:吸引轻小物体。
4、电荷间的相互作用规律:同种电荷相 互排斥,异种电荷相互吸引。

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5、原子的核式结构及物体带电的微观解释:
(1)构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。 原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子. 1、正电荷数等于负电荷数时物体对外表现为电中性; 2、当正电荷数多于负电荷数时物体对外表现为带正电; 3、当正电荷数少于负电荷数时物体对外表现为带负电。 (2)不同物质的微观结构不同: 金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核束 缚而在金属中自由活动,这种电子叫自由电子 失去这种电子的原子便成为带正电的离子
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【例一】挂在绝缘细线下的两轻质通草球,由于电 荷的相互作用靠近或远离,如图所示,则:( ) A 甲图中两球一定带异种电荷; B 甲图中至少有一个带电; C 乙图中两球一定带同种电荷; D 乙图中两球可能只有一个带电。




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二、三种起电方式
(1)摩擦起电:相互摩擦的物体带等量异种电荷 摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力 不同. 实质:相互作用的物体间电子的转移. 结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷 (2)接触起电:不带电的物体跟带电的物体接触时, 不带电的物体与带电的物体带同种电荷。 例如:将一个带电的金属小球跟另一个完全相同的不带 电的金属小球接触后分开,它们平分了原来的带量而带 上等量的同种电荷
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接触带电的实质:电子在不同物体间的转移

可见:上述两种起电方式都是电子在物体间的转移。

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(3) 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 向或远离导体,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。

实质:微观带电粒子在物体内部转移; 结果: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
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【例二】把两个完全相同的金属球A和B接触一 下,再分开一段距离,发现两球之间相 互排斥则A、B两球原来的带电情况可能是 ( ) A.带有等量异种电荷 B.带有不等量异种电荷 C.带有等量同种电荷 D.一个带电,另一个不带电

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三、电荷守恒定律
电荷既不能创造,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;在转移过程中,电荷的总量保 持不变。这个结论叫做电荷守恒定律
另一种表述:一个与外界没有电荷交换的系统, 电荷的代数和总是保持不变的。

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四、元电荷 1、电荷的多少叫做电荷量. 符号:Q或q 单位:库仑(C) 正电荷的电量为正值,负电荷的电量为负值。 2、元电荷 元电荷:电子所带的电荷量,用e表示.元电 荷量e的值:e=1.60×10-19C 所有带电体的电荷 量 或者等于e,或者等于e的整数倍。就是说,电 荷 量是不能连续变化的物理量。 3、比荷:电子的电荷量e和电子的质量m的比值为
e ? 1.76 ? 10 11 c / kg m

4、密立根油滴实验
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【例三】如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在 其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的绝缘金 属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是( ) A 只有M端验电箔张开 B 只有N端验电箔张开 C 两端的验电箔都张开 D 两端的验电箔都不张开
N M A

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【例四】有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B,分别带有电量QA= -6.4×10-9C QB=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接 触,在接触过程中,电子如何转移并转移 了多少?

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【例五】有三个完全一样的绝缘金属球,A球带的电 量为q,B、C均不带电,现要使B球带的电 量为3q/8, 应该怎么办?

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【例六】有A、B、C三个用绝缘柱支持的 相同导体球, A带正电, B和C不带电,讨论用 什么办法能使: (1)B、C都带正电; (2)B、C带等量的异种电荷。

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