第一讲 电荷、电流和电路
(一)摩擦起电的定义和条件
1.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
2.摩擦起电的条件:一是相互摩擦的物体由不同种物质构成;二是这两个物体要与外界绝缘。
(二)两种电荷
1.正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。常用符号“ ”来表示。质子和正离子所带的电荷为正电荷。
2.负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。常用符号“-”来表示。电子和负离子所带的电荷为负电荷。
3.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,如图所示。
(三)电荷量
1.物体所带电荷的多少,称为电荷量。符号:Q,单位:库仑,单位符号:C。
2.元电荷:把e=1.6×10-19 C的电荷量叫做元电荷。1C的电荷量等于6.25×1018个电子的电荷量。
(四)电中和
放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象叫电中和现象。
注意:发生电中和后电荷并没有消失,实质是电子从带负电的物体转移到了带正电的物体上。
(五) 原子结构
1、原子结构的主要内容
(1)原子是由原子核和核外电子组成的。如图所示
原子结构示意图
(2)原子核带正电,几乎集中了原子的全部质量,所带的电荷量是原电荷的整数倍。
(3)核外电子带负电,每个电子的电荷量都为 e-l.6x10-9 C。
(4)整个原子通常呈中性,原子的正电荷数与核外电子的负电荷数相等
(5)原子核对核外电子有束缚作用。
口诀: 原子结构有一比,形状好似太阳系。
质量集中在核上,电了绕核永不息。
2.原子的核式结构模型
1911年,卢瑟福在成功地进行了 a粒子的散射实验后,提出了原子核式结构模型。原子结构与太阳系结构十分相似。
(六)验电器
(七)摩擦起电的原因
由于不同物体的原子核对核外电子的束缚本领不同,当两个物体相互摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因缺少电子而带正电荷,得到电子的物体因有了多余的电子而带等量的负电荷。由此可见,摩擦起电并不是创造了电荷,而是电子从—个物体转移到另—个物体上。在摩擦起电过程中,电荷的总量保持不变,即电荷是守恒的。
拓展:同种物质摩擦不起电,原因是同种物质的原子核束缚电子的本领相同,摩擦时不会发生电子的转移。
(八)带电体的性质
带电体有吸引轻小物体的性质。
(九)接触带电
让不带电的物体接触带电体,不带电的物体就会带上与带电体相同的电荷,接触带电实际上就是电荷的转移。
(十)静电感应和感应起电
一带电的物体与一不带电的导体互相靠近时,由于电荷间的相互作用,会使导体内部的电荷重新分布;导体内的异种电荷会被吸引到带电体附近,同种电荷则被排斥到远离带电体的导体的另一端,这种现象叫静电感应(如图所示)。