第一章 静电场
1.1 电荷及其守恒定律
张成进 江苏徐州睢宁魏集中学
★教学目标
(一) 知识与技能
1. 知道两种电荷及其相互作用。
2. 三种起电方式微观解释的理解运用。
3. 知道电荷守恒定律。
4. 电量的概念、元电荷的概念。
(二) 过程与方法
5. 结合具体事实理解概念及定律，化抽象为具体
(三) 情感态度与价值观
6. 体会生活中的静电现象，提高抽象思维水平。培养学生对实验的观察和分析的能力
★教学重点
1. 三种起电方式微观解释的理解运用。
2. 电荷守恒定律
★教学难点
1. 三种起电方式微观解释的理解运用。
★ 教学过程
一、电荷
在必修课中，大家学习了力学的主要内容。诚然，力学是物理学的基础，是在物理学和其他学科中进行科学研究的典范，但是，奠定基础是为了实现更高更强的目标。在真理的海洋中有太多我们不知道但又值得我们知道的东西，比如电现象和磁现象。
人类研究电现象和磁现象的历史比起研究力学的历史要更加丰富多彩。电和磁的
世界也比机械运动的世界更加错综复杂。从本章开始，我们将进入更有趣的电和磁的世界。
公元前600年左右，希腊人泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一语，指的是用玳瑁的壳吸引轻小物体。16世纪，英王御医吉尔伯特在研究这类现象时首先根据琥珀的希腊字母创造了英文中的“electricity”（电）这个词，用来表示琥珀经过摩擦以后具有的性质，并且认为摩擦过的琥珀带有电荷。 ①自然界有几种电荷？
②正负电荷的定义。
③电荷间如何相互作用的？
摩擦后所带的电荷有两种：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是一种；用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相斥，异种电荷相吸。人们没有发现对上述两种电荷都排斥或都吸引的电荷。这表明，自然界的电荷只有两种。美国科学家富兰克林把前者命名为正电荷，把后者命名为负电荷。 到了20世纪，物理学解开了物质分子、原子内部结构之谜，人们对电现象的本质又有了更深入的了解。
本章将从物质微观结构的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
二、三种起电方式
1、摩擦起电
①摩擦起电的原因是不是在摩擦的过程中创造了电荷？请从微观角度说明
答案：原子的核外电子是靠质子的吸引力维系在原子核附近。通常离原子核较远的电子受到的束缚较小，容易受到外界的作用而脱离原子。当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原
来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子而带正电。
②原子核内质子均带正电，据同种电荷相斥原则，质子间应该相互排斥，但为什么质子和中子却能束缚在一起形成稳定的原子核结构？
答案：是因为强相互作用，所以原子核结构很稳定。
③一般情况下物体不带电，那不带电的物体内是否存在电荷？
答案：因为组成物质的原子所带的正负电荷数量相等，分布均匀，正负电荷中和，整个原子对外界较远位置表现为中性。（从原子结构可知，原子内部正负电荷并不重叠在一起，所以在离原子较近的位置观察时，说原子表现为电中性就不恰当了。）
④丝绸摩擦玻璃棒后是得电子还是失电子？玻璃棒与不同物体的摩擦过程中是不是总带正电？
答案：摩擦起电的根本原因是两个物体在摩擦时抢夺电子，谁得电子能力强谁就能得到电子而显负电，失去电子的物体自然带正电了。在玻璃棒与其它物体的摩擦过程中主要是看这个物体与玻璃棒谁得电子的能力强，如果与玻璃棒摩擦的这个物体得电子能力比玻璃棒还弱，那这时玻璃棒就得到了电子而显负电。看下面一个摩擦起电序列表：
正 负
玻
璃
云母 毛皮 丝绸 纸 棉布 木材 硫磺 橡胶 硬橡胶
注意：两物体摩擦时，左边的物体带正电，右边的物体带负电。两种物体相距越远，越容易带电。当然还与其它因素有关，如环境及物体间的相互作用力。
⑤你了解金属的微观结构吗？知道金属为什么能够导电吗？
答案：
金属中离原子核最远的电子往往会脱离电子核的束缚而在金属中自由活
动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。从微观来讲，物体能否导电要看物体中有没有可以自由移动的带电微粒。这种可以自由移动的微粒叫做自由电荷。
⑥请尝试画出金属内部结构模型图。
2、感应起电
演示实验：（须分析验电器的结构及工作原理）
取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的。
①把带正电的物体C移近导体A，金属箔有什么变化？
②这时把AB分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？
③再让AB接触，又会看到什么现象？ （提示：若不知道金属箔什么作用，请先了解验电器的功能和原理）
实验注意点：
1、AB底座的绝缘性一定要好。
2、C带尽可能多的电。
3、为避免AB与周围空气放电，导体表面一定要打摩光滑。（尖端放电）
④请解释静电感应和感应起电。
答案：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电
荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
⑤上述实验中，如果第②步改为先移去C，再把AB分开，则金属箔会有什么变化？
3、接触起电
①请举出一个接触起电的实例。
答案：像验电器这样通过接触的方式使物体带电叫做接触起电。
①接触起电时，两个物体最终电荷量分配很复杂，大多靠实验才能确定，但有一种情况能确定电荷量分配：两个完全一样的导体（球）相互接触后把剩余电荷量平分。举例：甲乙两完全一样的金属球，甲带电+10C，乙带电+2C，接触后甲乙分别带电多少？如果乙为-2C呢？
②是否只有当带电体与验电器接触时金属箔才会张开？
④试分析带电体与导体接触和与绝缘体接触有何不同？
答案：两者区别在于：1、导体：转移的电荷遍布整个导体；2、绝缘体：转移的电荷局限在接触点。
三、电荷守恒定律
①三种起电方式的本质都是电荷在物体之间或物体内部转移，而不是创造了电荷。大量事实表明：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从物体的一个部分转移到另一个部分，在转移的过程中，电
荷的总量保持不变。这叫做电荷守恒定律。
近代物理实验发现，在一定条件下，带电粒子可以产生和湮灭。例如，一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子；一对正、负电子可同时湮灭，转化为光子。不过在这些情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，两个粒子带电数量相等但正负相反，而光子又不带电，所以电荷的代数和仍然不变。因此电荷守恒定律现在的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。它是自然界重要的基本规律之一。元电荷只是一个历史概念，元电荷可以再分，如质子由夸克组成，夸克可以带1/3个元电荷电量或2/3个元电荷电量。
四、元电荷
①了解电荷量的定义、单位、表示符号。
②了解什么是元电荷。
答案：迄今为止，科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用e表示
③实验指出“所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，是不能连续变化的”。请结合三种起电方式解释说明。
④一个元电荷的电荷量是多少？这个数值是如何得到的？
答案：电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的。这是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因。在我们的计算中，我们取e1.601019C
⑤什么叫比荷（荷质比）？
答案：电子的比荷是
em1.7610C/kg11
板书
一、电荷
①正电荷
②负电荷
③电荷间相互作用
二、三种起电方式
1、摩擦起电
①本质
2、感应起电
①静电感应
②感应起电
3、接触起电
①完全一样的导体，电量平分。
三、电荷守恒定律
①内容
四、元电荷
①电荷量的定义、单位、符号。
②元电荷定义及数值
③比荷（荷质比）
带电体为何能吸引轻小物体
带电物体因带电对靠近它的小物体中的电子有吸引力或排斥力，即使小物体是绝缘体也会由于电介质极化，使小物体靠近带电体一端显示出与带电体异号的电荷，远离一端为同种电荷。这样对异种电荷的吸引力大于对同种电荷的排
斥力，从而能吸引轻小物体。
课后补充
相关资料
富兰克林（1706—1790）
富兰克林是美国著名的科学家、社会活
动家。1706年1月11日诞生于美国
波士顿的一个工人家庭。
富兰克林8岁上小学，聪明、好学、成
绩突出。因为家庭贫困，10岁就退学，
跟着父亲学做肥皂和蜡烛。12岁的时
候，到哥哥詹姆士的厂里当印刷工。
在这期间，他博览了许多有名的著
作，不仅获得了丰富的科学文化知
识，而且养成了良好的自学习惯。15
岁已能写得一手好文章。1723年离开
波士顿，到费城一家印刷厂当工人。后来去英国学艺，回国后制造成北美第一台铜版印刷机。1727年富兰克林组织了青年自学团体“共读社”，在这个基础上，于1731年创办了了北美第一座图书馆。1743年富兰克林在费城创建了美国第一个科学团体“北美增进有用知识哲学会”1746年富兰克林开始走上了研究电学的道路。1748年他出卖了他的印刷厂，把全部时间致力于电的实验。1753年富兰克林发明了避雷针。同年，因为他在电学方面出色的成果，荣获英国伦敦皇家学会授予的科普利金质奖章。1754年富兰克林取得美国麻省坎布里奇大学（现在的哈佛大学）文学硕士学位。1756年富兰克林被选为英国伦敦皇家学会会员。在美国独立战争期间是，富兰克林积极参加反英斗争，参与1776年美国《独立宣言》的起草工作。1769年当选为美利坚哲学会会长，一起连任到他去逝之日。1772年也不当选为法兰西科学院院士。1776到1785年出使法国，促成1778年法美同盟的缔结。1787
年选为制宪会
议代表，极力主张废除农奴制度，为解放黑奴做出了很大贡献。1790年4月17日，富兰克林病逝于费城。
富兰克林对物理学的贡献主要是电学方面，是探索电学的先驱者之一。
1) 说明各种电现象的理论，最早提出电荷守恒定律。
2) 揭开雷电现象的秘密，制作了避雷针。
在工艺制作等方面，富兰克林还发明了双光眼镜、宾夕法尼亚火炉（一种节约木材的炉子）、电轮（电动机的雏形）等等。
同种电荷相斥、异种电荷相吸现象的简易演示 实验：将新塑料袋铺于平滑的木质桌面上，沿垂直于塑料袋底线方向剪下一条长15cm，宽3cm的双层塑膜条。捏住塑膜条的底线部位，平放在桌子上，另一只手用毛刷单方向在塑膜条上摩擦3~4次，再翻过塑膜条使另一面朝上，重复刚才的动作。然后将塑膜条提起，会看到两片塑膜条自然分开成90℃~120℃。
之后，将刚才用过的毛刷从下方伸入两片塑膜条的中间。这时会看到两片展开的塑膜条突然合拢且紧贴于毛刷上。
原因：毛刷与塑膜条摩擦后产生了静电，两层塑膜条上带有同种电荷，同种电荷相互排斥而使膜条分开。摩擦后的毛刷上带有等量异号电荷；将毛刷伸入两片塑膜条中间，塑膜条合拢且紧贴住毛刷，说明异种电荷相互吸引。售货员为打开塑膜袋用两手揉擦表面的道理与此相同
静电学的发展
公元前600年前后，希腊哲学家泰勒斯发现了当时的希腊人摩擦琥珀吸引羽毛。但在当时人们认为“琥珀吸引微物是它们内在的能力”，并不能给出正确的结论。天上的雷电和手中的琥珀在人们看来这些现象与磁石吸铁一样，属于物质具有的性质此外没有任何联系。直到18世纪，通过美国人富兰克林著名的在雷雨中放风筝的实验，证明了雷电和摩擦带电具有同样的属性。在中国，西汉末年已有“碡瑁（玳瑁）吸偌（细小物体之意）”的记载；晋朝时进一步还有关于摩擦起电引起放电现象的记载“今人梳头，解著衣时，有随梳解结有光者，亦有咤声”。
1600年，英国物理学家吉伯发现，不仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体，而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质，他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北的性质。为了表明与磁性的不同，他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为“电的”。吉伯在实验过程中制作了第一只验电器，这是一根中心固定可转动的金属细棒，当与摩擦过的琥珀靠近时，金属细棒可转动指向琥珀。也是大约在1660年，马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机。他用硫磺制成形如地球仪的可转动球体，用干燥的手掌摩擦转动球体，使之获得电。盖利克的摩擦起电机经过不断改进，在静电实验研究中起着重要的作用，直到19世纪霍耳茨和推普勒分别发明感应起电机后才被取代。
18世纪电的研究迅速发展起来。1729年，英国的格雷在研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现导体和绝缘体的区别：金属可导电，丝绸不导电，并且他第一次
使人体带电。格雷的实验引起法国迪费的注意。1733年迪费发现绝缘起来的金属也可摩擦起电，因此他得出所有物体都可摩擦起电的结论。他把玻璃上产生的电叫做“玻璃的”，琥珀上产生的电与树脂产生的相同，叫做“树脂的”。他得到：带相同电的物体互相排斥；带不同电的物体彼此吸引。
1745年，荷兰莱顿的穆申布鲁克发明了能保存电的莱顿瓶。莱顿瓶的发明为电的进一步研究提供了条件，它对于电知识的传播起到了重要的作用。差不多同时，美国的富兰克林做了许多有意义的工作，使得人们对电的认识更加丰富。1747年他根据实验提出：在正常条件下电是以一定的量存在于所有物质中的一种元素；电跟流体一样，摩擦的作用可以使它从一物体转移到另一物体，但不能创造；任何孤立物体的电总量是不变的，这就是通常所说的电荷守恒定律。他把摩擦时物体获得的电的多余部分叫做带正电，物体失去电而不足的部分叫做带负电。严格地说，这种关于电的一元流体理论在今天看来并不正确，但他所使用的正电和负电的术语至今仍被采用，他还观察到导体的尖端更易于放电等。早在1749年，他就注意到雷闪与放电有许多相同
之处，1752年他通过在雷雨天气将风筝放入云层，来进行雷击实验，证明了雷闪就是放电现象。在这个实验中最幸运的是富兰克林居然没有被电死，因为这是一个危险的实验，后来有人重复这种实验时遭电击身亡。富兰克林还建议用避雷针来防护建筑物免遭雷击，1745年首先由狄维斯实现，这大概是电的第一个实际应用。
18世纪后期开始了电荷相互作用的定量研究。1776年，普里斯特利发现带电金属容器内表面没有电荷，猜测电力与万有引力有相似的规律。1769年，鲁宾孙通过作用在一个小球上电力和重力平衡的实验，第一次直接测定了两个电荷相互作用力与距离二次方成反比。1773年，卡文迪什推算出电力与距离的二次方成反比，他的这一实验是近代精确验证电力定律的雏形。
1785年，库仑设计了精巧的扭秤实验，直接测定了两个静止点电荷的相互作用力与它们之间的距离二次方成反比，与它们的电量乘积成正比。库仑的实验得到了世界的公认，从此电学的研究开始进入科学行列。1811年法国数学家泊松和德国数学家高斯把早先力学中拉普拉斯在万有引力定律基础上发展起来的势论用于静电推导出泊松方程和高斯定律，发展了静电学的解析理论。
第一章 静电场
1.1 电荷及其守恒定律
张成进 江苏徐州睢宁魏集中学
★教学目标
(一) 知识与技能
1. 知道两种电荷及其相互作用。
2. 三种起电方式微观解释的理解运用。
3. 知道电荷守恒定律。
4. 电量的概念、元电荷的概念。
(二) 过程与方法
5. 结合具体事实理解概念及定律，化抽象为具体
(三) 情感态度与价值观
6. 体会生活中的静电现象，提高抽象思维水平。培养学生对实验的观察和分析的能力
★教学重点
1. 三种起电方式微观解释的理解运用。
2. 电荷守恒定律
★教学难点
1. 三种起电方式微观解释的理解运用。
★ 教学过程
一、电荷
在必修课中，大家学习了力学的主要内容。诚然，力学是物理学的基础，是在物理学和其他学科中进行科学研究的典范，但是，奠定基础是为了实现更高更强的目标。在真理的海洋中有太多我们不知道但又值得我们知道的东西，比如电现象和磁现象。
人类研究电现象和磁现象的历史比起研究力学的历史要更加丰富多彩。电和磁的
世界也比机械运动的世界更加错综复杂。从本章开始，我们将进入更有趣的电和磁的世界。
公元前600年左右，希腊人泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一语，指的是用玳瑁的壳吸引轻小物体。16世纪，英王御医吉尔伯特在研究这类现象时首先根据琥珀的希腊字母创造了英文中的“electricity”（电）这个词，用来表示琥珀经过摩擦以后具有的性质，并且认为摩擦过的琥珀带有电荷。 ①自然界有几种电荷？
②正负电荷的定义。
③电荷间如何相互作用的？
摩擦后所带的电荷有两种：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是一种；用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是另一种。同种电荷相斥，异种电荷相吸。人们没有发现对上述两种电荷都排斥或都吸引的电荷。这表明，自然界的电荷只有两种。美国科学家富兰克林把前者命名为正电荷，把后者命名为负电荷。 到了20世纪，物理学解开了物质分子、原子内部结构之谜，人们对电现象的本质又有了更深入的了解。
本章将从物质微观结构的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
二、三种起电方式
1、摩擦起电
①摩擦起电的原因是不是在摩擦的过程中创造了电荷？请从微观角度说明
答案：原子的核外电子是靠质子的吸引力维系在原子核附近。通常离原子核较远的电子受到的束缚较小，容易受到外界的作用而脱离原子。当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原
来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子而带正电。
②原子核内质子均带正电，据同种电荷相斥原则，质子间应该相互排斥，但为什么质子和中子却能束缚在一起形成稳定的原子核结构？
答案：是因为强相互作用，所以原子核结构很稳定。
③一般情况下物体不带电，那不带电的物体内是否存在电荷？
答案：因为组成物质的原子所带的正负电荷数量相等，分布均匀，正负电荷中和，整个原子对外界较远位置表现为中性。（从原子结构可知，原子内部正负电荷并不重叠在一起，所以在离原子较近的位置观察时，说原子表现为电中性就不恰当了。）
④丝绸摩擦玻璃棒后是得电子还是失电子？玻璃棒与不同物体的摩擦过程中是不是总带正电？
答案：摩擦起电的根本原因是两个物体在摩擦时抢夺电子，谁得电子能力强谁就能得到电子而显负电，失去电子的物体自然带正电了。在玻璃棒与其它物体的摩擦过程中主要是看这个物体与玻璃棒谁得电子的能力强，如果与玻璃棒摩擦的这个物体得电子能力比玻璃棒还弱，那这时玻璃棒就得到了电子而显负电。看下面一个摩擦起电序列表：
正 负
玻
璃
云母 毛皮 丝绸 纸 棉布 木材 硫磺 橡胶 硬橡胶
注意：两物体摩擦时，左边的物体带正电，右边的物体带负电。两种物体相距越远，越容易带电。当然还与其它因素有关，如环境及物体间的相互作用力。
⑤你了解金属的微观结构吗？知道金属为什么能够导电吗？
答案：
金属中离原子核最远的电子往往会脱离电子核的束缚而在金属中自由活
动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。从微观来讲，物体能否导电要看物体中有没有可以自由移动的带电微粒。这种可以自由移动的微粒叫做自由电荷。
⑥请尝试画出金属内部结构模型图。
2、感应起电
演示实验：（须分析验电器的结构及工作原理）
取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的。
①把带正电的物体C移近导体A，金属箔有什么变化？
②这时把AB分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？
③再让AB接触，又会看到什么现象？ （提示：若不知道金属箔什么作用，请先了解验电器的功能和原理）
实验注意点：
1、AB底座的绝缘性一定要好。
2、C带尽可能多的电。
3、为避免AB与周围空气放电，导体表面一定要打摩光滑。（尖端放电）
④请解释静电感应和感应起电。
答案：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电
荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。。这种现象叫做静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。
⑤上述实验中，如果第②步改为先移去C，再把AB分开，则金属箔会有什么变化？
3、接触起电
①请举出一个接触起电的实例。
答案：像验电器这样通过接触的方式使物体带电叫做接触起电。
①接触起电时，两个物体最终电荷量分配很复杂，大多靠实验才能确定，但有一种情况能确定电荷量分配：两个完全一样的导体（球）相互接触后把剩余电荷量平分。举例：甲乙两完全一样的金属球，甲带电+10C，乙带电+2C，接触后甲乙分别带电多少？如果乙为-2C呢？
②是否只有当带电体与验电器接触时金属箔才会张开？
④试分析带电体与导体接触和与绝缘体接触有何不同？
答案：两者区别在于：1、导体：转移的电荷遍布整个导体；2、绝缘体：转移的电荷局限在接触点。
三、电荷守恒定律
①三种起电方式的本质都是电荷在物体之间或物体内部转移，而不是创造了电荷。大量事实表明：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从物体的一个部分转移到另一个部分，在转移的过程中，电
荷的总量保持不变。这叫做电荷守恒定律。
近代物理实验发现，在一定条件下，带电粒子可以产生和湮灭。例如，一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子；一对正、负电子可同时湮灭，转化为光子。不过在这些情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，两个粒子带电数量相等但正负相反，而光子又不带电，所以电荷的代数和仍然不变。因此电荷守恒定律现在的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。它是自然界重要的基本规律之一。元电荷只是一个历史概念，元电荷可以再分，如质子由夸克组成，夸克可以带1/3个元电荷电量或2/3个元电荷电量。
四、元电荷
①了解电荷量的定义、单位、表示符号。
②了解什么是元电荷。
答案：迄今为止，科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用e表示
③实验指出“所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，是不能连续变化的”。请结合三种起电方式解释说明。
④一个元电荷的电荷量是多少？这个数值是如何得到的？
答案：电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的。这是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因。在我们的计算中，我们取e1.601019C
⑤什么叫比荷（荷质比）？
答案：电子的比荷是
em1.7610C/kg11
板书
一、电荷
①正电荷
②负电荷
③电荷间相互作用
二、三种起电方式
1、摩擦起电
①本质
2、感应起电
①静电感应
②感应起电
3、接触起电
①完全一样的导体，电量平分。
三、电荷守恒定律
①内容
四、元电荷
①电荷量的定义、单位、符号。
②元电荷定义及数值
③比荷（荷质比）
带电体为何能吸引轻小物体
带电物体因带电对靠近它的小物体中的电子有吸引力或排斥力，即使小物体是绝缘体也会由于电介质极化，使小物体靠近带电体一端显示出与带电体异号的电荷，远离一端为同种电荷。这样对异种电荷的吸引力大于对同种电荷的排
斥力，从而能吸引轻小物体。
课后补充
相关资料
富兰克林（1706—1790）
富兰克林是美国著名的科学家、社会活
动家。1706年1月11日诞生于美国
波士顿的一个工人家庭。
富兰克林8岁上小学，聪明、好学、成
绩突出。因为家庭贫困，10岁就退学，
跟着父亲学做肥皂和蜡烛。12岁的时
候，到哥哥詹姆士的厂里当印刷工。
在这期间，他博览了许多有名的著
作，不仅获得了丰富的科学文化知
识，而且养成了良好的自学习惯。15
岁已能写得一手好文章。1723年离开
波士顿，到费城一家印刷厂当工人。后来去英国学艺，回国后制造成北美第一台铜版印刷机。1727年富兰克林组织了青年自学团体“共读社”，在这个基础上，于1731年创办了了北美第一座图书馆。1743年富兰克林在费城创建了美国第一个科学团体“北美增进有用知识哲学会”1746年富兰克林开始走上了研究电学的道路。1748年他出卖了他的印刷厂，把全部时间致力于电的实验。1753年富兰克林发明了避雷针。同年，因为他在电学方面出色的成果，荣获英国伦敦皇家学会授予的科普利金质奖章。1754年富兰克林取得美国麻省坎布里奇大学（现在的哈佛大学）文学硕士学位。1756年富兰克林被选为英国伦敦皇家学会会员。在美国独立战争期间是，富兰克林积极参加反英斗争，参与1776年美国《独立宣言》的起草工作。1769年当选为美利坚哲学会会长，一起连任到他去逝之日。1772年也不当选为法兰西科学院院士。1776到1785年出使法国，促成1778年法美同盟的缔结。1787
年选为制宪会
议代表，极力主张废除农奴制度，为解放黑奴做出了很大贡献。1790年4月17日，富兰克林病逝于费城。
富兰克林对物理学的贡献主要是电学方面，是探索电学的先驱者之一。
1) 说明各种电现象的理论，最早提出电荷守恒定律。
2) 揭开雷电现象的秘密，制作了避雷针。
在工艺制作等方面，富兰克林还发明了双光眼镜、宾夕法尼亚火炉（一种节约木材的炉子）、电轮（电动机的雏形）等等。
同种电荷相斥、异种电荷相吸现象的简易演示 实验：将新塑料袋铺于平滑的木质桌面上，沿垂直于塑料袋底线方向剪下一条长15cm，宽3cm的双层塑膜条。捏住塑膜条的底线部位，平放在桌子上，另一只手用毛刷单方向在塑膜条上摩擦3~4次，再翻过塑膜条使另一面朝上，重复刚才的动作。然后将塑膜条提起，会看到两片塑膜条自然分开成90℃~120℃。
之后，将刚才用过的毛刷从下方伸入两片塑膜条的中间。这时会看到两片展开的塑膜条突然合拢且紧贴于毛刷上。
原因：毛刷与塑膜条摩擦后产生了静电，两层塑膜条上带有同种电荷，同种电荷相互排斥而使膜条分开。摩擦后的毛刷上带有等量异号电荷；将毛刷伸入两片塑膜条中间，塑膜条合拢且紧贴住毛刷，说明异种电荷相互吸引。售货员为打开塑膜袋用两手揉擦表面的道理与此相同
静电学的发展
公元前600年前后，希腊哲学家泰勒斯发现了当时的希腊人摩擦琥珀吸引羽毛。但在当时人们认为“琥珀吸引微物是它们内在的能力”，并不能给出正确的结论。天上的雷电和手中的琥珀在人们看来这些现象与磁石吸铁一样，属于物质具有的性质此外没有任何联系。直到18世纪，通过美国人富兰克林著名的在雷雨中放风筝的实验，证明了雷电和摩擦带电具有同样的属性。在中国，西汉末年已有“碡瑁（玳瑁）吸偌（细小物体之意）”的记载；晋朝时进一步还有关于摩擦起电引起放电现象的记载“今人梳头，解著衣时，有随梳解结有光者，亦有咤声”。
1600年，英国物理学家吉伯发现，不仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体，而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质，他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北的性质。为了表明与磁性的不同，他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为“电的”。吉伯在实验过程中制作了第一只验电器，这是一根中心固定可转动的金属细棒，当与摩擦过的琥珀靠近时，金属细棒可转动指向琥珀。也是大约在1660年，马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机。他用硫磺制成形如地球仪的可转动球体，用干燥的手掌摩擦转动球体，使之获得电。盖利克的摩擦起电机经过不断改进，在静电实验研究中起着重要的作用，直到19世纪霍耳茨和推普勒分别发明感应起电机后才被取代。
18世纪电的研究迅速发展起来。1729年，英国的格雷在研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现导体和绝缘体的区别：金属可导电，丝绸不导电，并且他第一次
使人体带电。格雷的实验引起法国迪费的注意。1733年迪费发现绝缘起来的金属也可摩擦起电，因此他得出所有物体都可摩擦起电的结论。他把玻璃上产生的电叫做“玻璃的”，琥珀上产生的电与树脂产生的相同，叫做“树脂的”。他得到：带相同电的物体互相排斥；带不同电的物体彼此吸引。
1745年，荷兰莱顿的穆申布鲁克发明了能保存电的莱顿瓶。莱顿瓶的发明为电的进一步研究提供了条件，它对于电知识的传播起到了重要的作用。差不多同时，美国的富兰克林做了许多有意义的工作，使得人们对电的认识更加丰富。1747年他根据实验提出：在正常条件下电是以一定的量存在于所有物质中的一种元素；电跟流体一样，摩擦的作用可以使它从一物体转移到另一物体，但不能创造；任何孤立物体的电总量是不变的，这就是通常所说的电荷守恒定律。他把摩擦时物体获得的电的多余部分叫做带正电，物体失去电而不足的部分叫做带负电。严格地说，这种关于电的一元流体理论在今天看来并不正确，但他所使用的正电和负电的术语至今仍被采用，他还观察到导体的尖端更易于放电等。早在1749年，他就注意到雷闪与放电有许多相同
之处，1752年他通过在雷雨天气将风筝放入云层，来进行雷击实验，证明了雷闪就是放电现象。在这个实验中最幸运的是富兰克林居然没有被电死，因为这是一个危险的实验，后来有人重复这种实验时遭电击身亡。富兰克林还建议用避雷针来防护建筑物免遭雷击，1745年首先由狄维斯实现，这大概是电的第一个实际应用。
18世纪后期开始了电荷相互作用的定量研究。1776年，普里斯特利发现带电金属容器内表面没有电荷，猜测电力与万有引力有相似的规律。1769年，鲁宾孙通过作用在一个小球上电力和重力平衡的实验，第一次直接测定了两个电荷相互作用力与距离二次方成反比。1773年，卡文迪什推算出电力与距离的二次方成反比，他的这一实验是近代精确验证电力定律的雏形。
1785年，库仑设计了精巧的扭秤实验，直接测定了两个静止点电荷的相互作用力与它们之间的距离二次方成反比，与它们的电量乘积成正比。库仑的实验得到了世界的公认，从此电学的研究开始进入科学行列。1811年法国数学家泊松和德国数学家高斯把早先力学中拉普拉斯在万有引力定律基础上发展起来的势论用于静电推导出泊松方程和高斯定律，发展了静电学的解析理论。