2023年初中物理两种电荷
两种电荷
我们人类认识电现象,是从摩擦生电开始的。我国很早就已经发现电和磁的现象,在古籍中曾有“磁石召铁”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间,在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要,我国在十一世纪就发明了指南针。我国汉代学者王充在他的著作《论衡》中有“顿牟掇芥”的记载。“顿牟”就是琥珀,“掇”是拾取的意思,“芥”是细小轻微的物体。公元前六世纪,希腊人就发现琥珀摩擦后能吸引轻小的物体。在18世纪末和19世纪初的这个时期,由于规模化工业生产的需要,科学家们在电磁现象方面的研究取得很快进展。
观察:被摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质,我们说物体带了电,或带了电荷。这里所说的轻小物体指:碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。
一、使物体带电
使物体带电的方法:摩擦 接触 感应。
物质是由原子组成的,原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成的,电子受原子核束缚,绕原子核旋转。不同物质,原子核对电子的束缚能力是不同的。物质中存在自由电子,平时呈现电中性。
1.摩擦起电 用摩擦的方法使物体带电。
摩擦起电的原因:在摩擦过程中,电子会从一个物体转移到另一物体。得到电子的物体因有多余的电子带上负电荷;失去电子的物体因缺少电子而带上等量的正电荷。
实质:不同物质的原子核束缚电子的本领是不同的;在一定的外界条件下,电荷会从一个物体转移到另一个物体上。
能量的转化:机械能→电能。
2.接触带电:物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
3.感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
二、电荷的性质
存在两种电荷
1.正电荷:规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电叫正电荷。
本质上,是因为物质中的原子失去了电子。
2.负电荷:规定毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电叫负电荷。
本质上是因为物质中的原子得到了多余的电子。
一些例子:比如电子带负电荷,质子带有正电荷,正负离子也带有不同的电荷。
听说过正电子吗?
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。
三、验电器
结构:金属球、金属杆、金属箔等三部分组成。
功能:检验物体是否带电或者带电多少。
工作原理:同种电荷相互排斥的原理。
检验物体是否带电的方法:
1.一是看它能否吸引轻小物体,如能则带电;
2.二是利用验电器。用物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开则说明该物体带电。
四、电荷量
1.电荷量:表征电荷多少的一个物理量;单位:库仑(C)。
2.元电荷(e):一个电子所带的电荷量,e=1.6×10-19C
电子是带有负电最小电荷的粒子,人们把最小电荷叫元电荷。元电荷以下不能再分。
五、电荷的中和
异种电荷接触在一起要相互抵消。
中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
1.如果两个或两个以上物体所带正、负电量不等,接触时,也会发生中和现象。这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
2.中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
六、导体和绝缘体
导体:善于导电的物体。例如:金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液、石墨等等。
导体导电原因:导体中有能够自由移动的电荷。金属中导电的是自由电子。
绝缘体:不善于导电的物体。如:橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气、油等。
绝缘体绝缘的原因:电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。
半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间。硅 锗