1、第八章第八章 A A 静电现象静电现象 元电荷元电荷 一、人们对静电现象的初步认识历史记载：一、人们对静电现象的初步认识历史记载：早在公元前早在公元前585585年，古希腊哲学家塞利斯，已经发年，古希腊哲学家塞利斯，已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体.我国在东我国在东汉时期的王充在汉时期的王充在论衡论衡一书中提到一书中提到“顿牟掇芥顿牟掇芥”等等问题，所谓顿牟就是琥珀，掇芥意即吸引籽菜，就是问题，所谓顿牟就是琥珀，掇芥意即吸引籽菜，就是说摩擦琥珀能吸引轻小物体。西汉末年，有关于说摩擦琥珀能吸引轻小物体。西汉末年，有关于“玳玳瑁吸细小物体的记载，以及瑁
2、吸细小物体的记载，以及“元始中（公元三元始中（公元三年）年）矛端生火矛端生火”，即金属制的矛的尖端放电的记，即金属制的矛的尖端放电的记载。晋朝（公元三世纪）还有关于摩擦起电引起放电载。晋朝（公元三世纪）还有关于摩擦起电引起放电现象的记载：现象的记载：“今人梳头，解著衣，有随梳解结，有今人梳头，解著衣，有随梳解结，有光者，亦有咤声。光者，亦有咤声。二、静电的基本概念二、静电的基本概念1）什么叫静电什么叫静电即相对静止不动的电荷，通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。2）静电放电静电放电指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移。通常指在静
3、电场的能量达到一定程度之后，击穿其间介质而进行放电的现象。3 3）静电产生的原因：）静电产生的原因：1、微观原因：根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态。由于不同物质原子的接触产生电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象。2、宏观原因：a、物体间摩擦生热，激发电子转移；b、物体间的接触和分离产生电子转移；c、电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布；d、摩擦和电磁感应的综合效应。摩擦起电的原因：本质 电子的得失电子的得失 得到电子带负电：用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电 失去电子带正电：用绸子摩擦过的玻璃棒带正电 自然界中只有自然界中只有两种两种电荷，分别叫做电荷，分别叫做正电荷与负电荷。同种
4、电荷相互排斥，正电荷与负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。异种电荷相互吸引。3、常用物品的摩擦起电序列：下表中越靠左侧的物品，越易产生负电荷；反之，越靠右侧的物品，越易产生正电荷。亦即，在序列中距离越远的物品之间相互接触分离或摩擦，产生的静电电位就越高。(-)(-)(+)(+)聚聚乙乙烯烯金金 银银 铜铜硬硬橡橡皮皮棉棉花花纸纸 铝铝羊羊毛毛尼尼龙龙人人的的头头发发玻玻璃璃人人手手 光电效应 4、起 电 方 法 感应起电 摩擦起电 两个物体两个物体 相互摩擦相互摩擦 接触带电 一个不带一个不带 电的电的导体导体接触接触带电体带电体 一个不带一个不带 电的电的导体导体靠近靠近带电体带电体
5、 5、产生静电的常用设备（1）感应起电机。）感应起电机。（2）超高压电源。）超高压电源。（3）范德格拉夫起电机。）范德格拉夫起电机。（c）已具完成期的静电发生器。）已具完成期的静电发生器。（d）为（）为（c）之动作原理，在）之动作原理，在D1刷子处摩擦及感应生电刷子处摩擦及感应生电的金属片，依箭头方向转移到的金属片，依箭头方向转移到C及及D处被传导到莱顿瓶中。处被传导到莱顿瓶中。注意两个转盘的转向相反。注意两个转盘的转向相反。（e）直到）直到1930年代，由于离子加速器的需要才由年代，由于离子加速器的需要才由Van de Graff发明了新的静电发生器。发明了新的静电发生器。（a）为早期（）为
6、早期（17世纪）的静电产生器转世纪）的静电产生器转盘只有一个，只靠一个金属片和圆环之间盘只有一个，只靠一个金属片和圆环之间之摩擦生电。之摩擦生电。（b）利用两个转盘，每一盘有两片金属）利用两个转盘，每一盘有两片金属片，在片，在A处的软针摩擦生电及感应的电量处的软针摩擦生电及感应的电量在在B处被收集。图上尚可看到两个莱顿瓶处被收集。图上尚可看到两个莱顿瓶来收集电量。来收集电量。6、测量静电的常用仪器（1）验电器。）验电器。（2）电荷量表。）电荷量表。（3）静电电压表。）静电电压表。不能用验电器直接测定物体带电的电性。不能用验电器直接测定物体带电的电性。1、电荷量：思考：带电物体所带的电荷量是不是
7、任意的？思考：带电物体所带的电荷量是不是任意的？三、元电荷：三、元电荷：国际单位库仑，简称库，单位符号国际单位库仑，简称库，单位符号C。常用微库常用微库 C。1C 106 C物体所带电荷的多少叫电荷量。物体所带电荷的多少叫电荷量。电荷量用电荷量用Q或或q来表示。来表示。2、元电荷密立根（密立根（19231923年获诺贝尔物理学奖）的油滴实验测定了年获诺贝尔物理学奖）的油滴实验测定了元电荷的电荷量。元电荷的电荷量。实验结论：一般带电体所带电荷量总是等于实验结论：一般带电体所带电荷量总是等于一个最小电荷量的整数倍，这个一个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量最小电荷量叫做元电荷，用符号叫做元电荷，用
8、符号e表示。表示。e1.601019 C一个电子电量：一个电子电量：1e 一个质子电量：一个质子电量：1e 一般物体带电量：一般物体带电量：ne（nZ）1、对元电荷的理解，正确的是（、对元电荷的理解，正确的是（）A元电荷就是电子元电荷就是电子B元电荷就是质子元电荷就是质子C元电荷表示跟电子电荷量数值相等的电荷元电荷表示跟电子电荷量数值相等的电荷D物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍2、对物体带电现象的叙述，正确的是（、对物体带电现象的叙述，正确的是（）A物体带电一定具有多余的电子物体带电一定具有多余的电子B摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体摩擦起电实
9、质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程的过程C物体所带电荷量可能很小，甚至小于物体所带电荷量可能很小，甚至小于eD电中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象电中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象DBD3、下列说法不正确的是（、下列说法不正确的是（）A、已知验电器上带正电荷后，验电器上的金箔张、已知验电器上带正电荷后，验电器上的金箔张开了一定角度，如果用另一带电体接触验电器的金开了一定角度，如果用另一带电体接触验电器的金属球，金箔张角更大，则可以判定带电体一定带正属球，金箔张角更大，则可以判定带电体一定带正电电B、让两个带电体接触后分开，两个带电体都不带、让两个带电体接触后分开，两个带电体都不带
10、电，则两个带电体原来一定带等量异种电荷电，则两个带电体原来一定带等量异种电荷C、电荷能够通过摩擦方法创造出来、电荷能够通过摩擦方法创造出来D、两个点电荷间的相互作用力，不因第三个电荷、两个点电荷间的相互作用力，不因第三个电荷的引入而发生变化的引入而发生变化C练习：练习：1、粒子（粒子（4 42 2HeHe 氦原子核）所带电荷量氦原子核）所带电荷量为为 C。25个元电荷的电荷量是个元电荷的电荷量是_，16 C电电量等于量等于_元电荷元电荷3.碳原子核，带电量为碳原子核，带电量为9.610-19 C，碳原子核，碳原子核中有几个质子？中有几个质子？（6个）8.010-19C 11020 个 4.某带电体带正电，且所带电量是某带电体带正电，且所带电量是8 81010-5-5C C，则该带电体，则该带电体 （填（填“失去失去”或或“得到得到”）了）了 个电子。个电子。解解 带正电带正电失去了电子失去了电子失去电子数为：失去电子数为：)(105106110814195个
