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第九章　电场 知识网络结构 第一节　电荷　电荷间的相互作用 一、电荷和电荷守恒 1．两种电荷：自然界中只存在＿＿＿种电荷，＿＿＿电荷和＿＿电荷。正、负只表示电荷的＿＿＿＿＿，不表示电荷的＿＿。 硬性规定：玻璃棒与＿＿＿摩擦后玻璃棒所带的电荷为正电荷 思考：如何证明自然界中只存在两种电荷？ 2．摩擦起电的本质：电子从一个物体转移到另一个物体。不同物质，吸引电子的能力不同，两种吸引电子能力不同的物质在一起摩擦时，吸引电子能力强的物质得到电子而带负电，而吸引电子能力弱的物质则失去电子带正电。 3．起电：使物体带电叫做起电。方式有： ①摩擦起电 ②感应起电（静电感应） 实质：自由电子从物体的一部分移到另一部分。一般来说，导体感应起电的效果明显。 带电体本身的电荷不发生变化，可以重复使用无数次。 ③接触起电 　　　　 实质：电子在带电体与非带电体之间转移。 带电体本身的电荷发生了变化。 电荷的分配：两个同样的小球接触，将等分其共有净电量。 物体带电的实质就是电子的得失或转移的过程，不是产生电荷。得到电子带负电，失去电子带正电。 4．检验物体是否带电的工具：验电器 原理：同种电荷互相排斥。 5．电荷守恒定律：自然界中的电荷既不能＿＿＿，也不能＿＿＿，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，但＿＿＿＿＿保持不变。 6．带电体的性质：改变周围物体的电荷分布（吸引轻小物体）。 带电体吸引轻小物体的机理：带电体上的电荷力使轻小物体上的电荷发生极化或使轻小物体产生感应电荷，然后它们之间的电荷互相吸引和排斥，而引力大于斥力（像磁铁），故表现出引力。若物体既不能被感应出电荷，也不能被极化，则带电体对物体是没有吸引力的。 由于电荷的这种特性（使其他物体产生感应电荷或极化），带电体总是对它周围的物体产生影响：使周围的物体的电荷分布发生改变。这种影响力的大小与物体的导电能力有关，导电能力越强的（导体），越容易被影响（感应），导电能力越弱的（绝缘体），越不容易被影响（极化） 例1：求两个带电体间库仑力。 两导体球再同种电荷，两球心之间距离为r。 两导体球再异种电荷，两球心之间距离为r。 均匀分布的绝缘带电球体。 则当两球带同种电荷时，； 当两球带异种电荷时，。 间的库仑力仍用公式计算，公式中r为两球心之间的距离。 6．元电荷 由带电实质可知，物体带电是不连续的，总是电子或质子电量的整数倍，即或。电子所带电荷的多少叫做元电荷，用符号e表示，e＝1.60×10－19C，电子带负电，所以电子电荷记为－e。 7．点电荷：是一种理想模型，当带电体本身大小和形状对研究的问题影响不大，带电体本身大小与研究的距离相差很多时，可以视为点电荷。 例2．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如下图所示，这时（　　） A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带正电，指针带正电 C．锌板带负电，指针带正电 D．锌板带负电，指针带负电 概念释疑： 绝缘导体：用绝缘柄连接着的导体。 导体与绝缘体的区别：导体内有大量自由电子而绝缘体内几乎没有自由电子（即自由电子极少，但要注意：不是没有而是极少） 电子、自由电子、非自由电子和自由电荷。 电子：包括自由电子和非自由电子 自由电子：自由移动的电子 非自由电子：不能自由移动的电子，被吸引在原子周围运动。 自由电荷：能够自由移动的电荷，包括自由电子和自由正、负离子，酸、碱、盐液体导电就靠自由离子。 任何物体都有大量的电子，导体与绝缘体的区别在于自由电子的多少而不是电子的多数。 二、电荷间的作用力 1．同种电荷互相＿＿＿＿，异种电荷互相＿＿＿＿。 2．电荷间作用力的实质：场力。两带电体间的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 库仑定律 1．内容：真空中两个点电荷间的作用力，跟它们电量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力方向在它们的连线上。 2．公式：　　　式中k＝9×109N·m2/C2。 3．适用条件：①＿＿＿＿；②＿＿＿＿＿。 4．库仑定律的适用范围 ①库仑定律只适用真空中两个静止的点电荷，或均匀带电球体和均匀带电球层。 ②库仑定律在r＝10－15~107m的范围内有效。所以，不能根据公式错误的推论当r→0时F→∞。其实，在这样的条件下，两个带电体已经不能再看作点电荷。 5．注意问题： ①使用库仑定律计算时，若考虑Q的正负而求得F的正负，则F为正时表示斥力，F为负时表示引力。一般计算时只取绝对值，方向另判。 ②两个带电体间库仑力 均匀分布的绝缘带电球体间的库仑力仍用公式计算，公式中r为两球心之间的距离。 两导体球间库仑力可定性比较：用r