1、 电场新闻链接 2004年7月23日，一道闪电和紧跟着的一声巨雷让挤在居庸关长城烽火台避雨的数十人被震倒在地上，一些游客瞬时失去了知觉，至少有15人因伤住进医院。 雷电雷公电母借助一只普通的风筝就进入带雷的云区借助一只普通的风筝就进入带雷的云区在风筝的上端固定了一根尖头的金属在风筝的上端固定了一根尖头的金属丝，在风筝的末端绑上一把金属钥匙丝，在风筝的末端绑上一把金属钥匙电闪雷鸣时，风筝线尾端的麻绳纤维电闪雷鸣时，风筝线尾端的麻绳纤维相互排斥地耸立起来相互排斥地耸立起来伸手摸向钥匙，结果受到了强烈的电震。伸手摸向钥匙，结果受到了强烈的电震。用莱顿瓶收集用莱顿瓶收集雷电是也是放电现象富兰克林统一天
2、电、地电一、电荷一、电荷1 1、自然界中有两种电荷（富兰克林命名）、自然界中有两种电荷（富兰克林命名）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。+_（1 1）正电荷：）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2 2）负电荷：）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷二二. .起电的方法起电的方法1.1.摩擦起电摩擦起电3.3.感应起电感应起电2.2.接触起电接触起电实质：电荷的转移实质：电荷的转移+5C+5C+2.5C+2.5C2.2.接触起电接触起电+2.5C+当两个带同种电荷的带电体相接触时，当两个带同种电荷
3、的带电体相接触时，均分电量均分电量如原来带异种电荷如原来带异种电荷先中和后均分先中和后均分+5C-3C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C+5C-3C+1C+1C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C如原来带异种电荷如原来带异种电荷先中和后均分先中和后均分+1C+1C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C如原来带异种电荷如原来带异种电荷先中和后均分先中和后均分 除了摩擦起电，接触起电还有没有其他的起电方式呢？ 把带电体移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做感应起电。 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，在转移过程中
4、，电荷总量保持不变。 感应起电中枕形导体带电前后总电荷量是否发生变化？（1 1）电荷的多少如何表示？它的单位）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？是什么？（2 2）什么是元电荷？一个电子就是一个）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？元电荷吗？电荷量：电荷的多少，简称电量。单位电荷量：电荷的多少，简称电量。单位: :库仑库仑 C C一个电子所带电量为元电荷一个电子所带电量为元电荷比较电荷带电的多少比较电荷带电的多少, ,要比较的是其电荷量的绝对值要比较的是其电荷量的绝对值电荷量的正负不表示电荷量的大小电荷量的正负不表示电荷量的大小, ,只代表电荷的性质只代表电荷的性质所有带电体所带电荷量只能
5、是元电荷的整数倍所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍（3 3）元电荷的数值是多少？它的）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的数值最早是由哪位物理学家测定的？Ce191060. 1元电荷的值元电荷的值美国科学家密立根美国科学家密立根（4 4）什么是比荷？电子的比荷是）什么是比荷？电子的比荷是多少？多少？带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷kgCkgCmee/1076. 11091. 01060. 1113019电子的比荷为：解：元电荷为1.6010-19C，梳子带10-7C电荷 量，则电子数目 地球人口66亿=6.6109，远小于梳子上电子数
6、目，梳子上电子数目大约是地球人口的95倍。-711-1910 C6.25 101.6 10 Cn3 3、把两个完全相同的金属球、把两个完全相同的金属球A A和和B B接接触一下，再分开一段距离，发现两触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则球之间相互排斥，则A A、B B两球原来两球原来的带电情况可能是的带电情况可能是 （ ）A A带有等量异种电荷带有等量异种电荷 B B带有等量同种电荷带有等量同种电荷 C C带有不等量异种电荷带有不等量异种电荷 D D一个带电，另一个不带电一个带电，另一个不带电同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引 既然电荷之间存在相互作用
7、，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？猜想猜想使得使得r r不变：科学家们通过实验验证当物体电荷量越不变：科学家们通过实验验证当物体电荷量越大，物体受到的库仑力就越大。大，物体受到的库仑力就越大。距离相同，带电小球偏转角不同 ,可见其受力大小不同。+Q+2q+q+Q探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素带电量相同，带电小球偏转角不同 ,可见其受力大小不同。+Q+q使得使得q q不变：科学家们通过实验验证当物体距离越远不变：科学家们通过实验验证当物体距离越远，物体受到的库仑力就越小。，物体受到的库仑力就越小。探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的
8、因素探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素实验表明：电荷之间的作用力实验表明：电荷之间的作用力（1）随电荷量的增大而增大）随电荷量的增大而增大（2）随距离的增大而减少）随距离的增大而减少 库仑定律库仑定律 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。大小：122q qFkr 其中其中K K叫静电力常量：叫静电力常量：k=9.0k=9.0109N109Nm2/C2m2/C2适用范围：适用范围：1. 1.真空中；真空中； 2.2.点电荷点电荷. .电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力电荷间相互作用力叫
9、做静电力或库仑力. 从例题可以看出：电子和质子的静电力是它们间万有引力的2.31039倍.正因如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力.图1.2-3有关有关 库仑的实验库仑的实验研究方法：控制变量法研究方法：控制变量法.库仑扭秤1 库仑扭秤3 结论：保持两球上的电量不变，改变两球结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离之间的距离r r，从实验结果中库仑得出静电，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即力与距离的平方成反比，即 F1/r2F1/r2有关有关 库仑扭秤1 库仑扭秤2 库仑的实验库仑的实验结论：保持两球间的距离不变，改变两球结论：保持两球间的距离不变，改变
10、两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即与电量的乘积成正比，即 F q1q2F q1q2如何判断物体是否带电呢？如何判断物体是否带电呢？金属箔片金属箔片金属球金属球金属杆金属杆金属指针金属指针选用验电器检验物体是否带电选用验电器检验物体是否带电静电计中金属杆下部的水平轴上装有静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。金属杆的下部悬挂着两片金箔。静电计的外壳一定是金属的，金属外静
11、电计的外壳一定是金属的，金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容器，它在静电计工作时起着重特殊的电容器，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。的。 被检验物体接触验电器金属球时，将电荷传到箔片上，使两个箔片带上同种电荷。同种电荷会相互排斥，使两个箔片张开一定角度，从而判断被检验物体带电。+-+验电器思考思考: :是否只有当带电体与导体棒的上端直接是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时接触时, ,金属箔片才开始张开金
12、属箔片才开始张开? ?解释看到的现象解释看到的现象. . 静电计也称作指针式验电器，这说明它完全具备验电器的各种作用。由于静电计的特殊结构，使得它又具备验电器不能替代的某些作用。（1）定量测量两导体间的电势差。（2）定量测量某导体的电势。闪电现象解释 剧烈的气流运动使云层相互摩擦，摩擦导致云层间异种电荷大量积聚（摩擦起电）。靠近地面云层中电荷的大量积聚，会使地面因静电感应而产生电荷积聚(感应起电)。云层之间、云层与地面之间会形成几百万伏的电压。这个高压足以击穿空气，瞬时产生几十万安培的电流。电流生热使空气发光，叫闪电。 雷电雷电“喜爱喜爱”在尖端放电，所以在雷电交加时，人在旷野上行走，在尖端放电，所以在雷电交加时，人在旷野上行走，或扛着带铁的金属农具，或骑在摩托车上，或恰恰举起高尔夫球杆，或扛着带铁的金属农具，或骑在摩托车上，或恰恰举起高尔夫球杆，或在电线杆、大树下躲雨，人或物体容易成为放电的对象而招来雷击。或在电线杆、大树下躲雨，人或物体容易成为放电的对象而招来雷击。建筑物的顶端或棱角处，也很容易遭受雷击；此外，金属物体和管线建筑物的顶端或棱角处，也很容易遭受雷击；此外，金属物体和管线都可能成为雷电的最好通路。都可能成为雷电的最好通路。 避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全 避雷针
