师：同学们，今天我们学习高二物理必修3第一章第一节静电现象。生活中有很多神奇现象，比如摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑，摩擦过的橡胶棒也能吸引轻小物体，气球靠近水流能让水流改变流向，冬天摸金属门把手会有触电感觉，这些都和今天要学的静电现象有关。那电最早是怎么被发现的呢？公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯发现摩擦过的琥珀能吸引轻羽毛。公元一世纪，我国学者王充在《论衡》中写下“顿牟掇芥”一词，意思也是摩擦过的琥珀能吸引像草芥一类的轻小物体。16世纪，英国科学家吉尔伯特用与希腊语“琥珀”相关的词创造了英语中“electricity（电）”这个词。美国科学家富兰克林通过实验发现雷电的性质与很多物体摩擦产生的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷，把被丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷命名为正电荷，被毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷命名为负电荷，且同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。迄今为止，人们没发现对这两种电荷都排斥或都吸引的电荷。
自然界的电荷只有两种，不同物体所带电荷多少不同，物体所带电荷的多少叫做电荷量，用大写的Q或小写的q来表示，单位是库仑，简称库，符号C。比较电荷带电多少，要比较其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多，比如Q1 = -3库仑，Q2 = 2库仑，Q1比Q2带电多。
迄今为止，实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，我们把这个最小电荷量叫做元电荷，符号e = 1.60×10?1?库仑，e的数值最早由美国物理学家密立根根据密立根油滴实验测得。所有带电体的电荷量或者等于e的整数倍。为什么不同物体带的正负电荷不同，带的电荷量也不同，为什么所带电荷量只能是e的整数倍呢？这就要研究物体带电的原因，也就是起电方式及其原因。说起起电方式，我们首先想到的是摩擦起电，下面我们进行探究。请认真观察以下实验现象。
师：通过以上实验，我们看到与毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引碎纸片，说明摩擦过的橡胶棒带电，这就是摩擦起电。摩擦起电就是利用摩擦的方法使物体带电的过程。那摩擦起电的原因是什么呢？我们知道物质的原子结构由核内的原子核和核外的电子组成，原子核中质子的电荷数与核外电子的负电荷数一样多，所以整个原子对外界表现为电中性。离原子核较远的核外电子容易受到外界作用而脱离原子。两个不同种类的物体相互摩擦，两个物体中的电子均获得能量，其中原子核对电子束缚能力弱的物体就失去电子带正电，束缚能力较强的物体得到电子带负电。摩擦起电的实质就是电荷从一个物体转移到另一个物体。比如丝绸和玻璃棒摩擦，玻璃棒对电子的束缚能力比丝绸弱，电子从玻璃棒转移到丝绸中，玻璃棒失去电子带正电，丝绸带负电。现在大家能回答以下问题了吗？不同物体带的正负电荷为什么不同？与毛皮摩擦过的玻璃棒和橡胶棒带的电荷量为什么不同？物体所带电荷量只能是e的整数倍又是为什么呢？
生：不同物体带的正负电荷不同，是因为不同物体对电子束缚能力不同，原子核对电子束缚能力弱的物体失去电子带正电，束缚能力较强的物体得到电子带负电。
生：毛皮与玻璃棒对电子束缚能力差别小，起电荷量小；毛皮与橡胶棒对电子束缚能力差别大，起电荷量就大。
生：物体在得失电子的过程中带上的电荷，所带电荷量只能是电子电荷量e的整数倍。
师：除了摩擦起电，我们还有其他起电方式吗？请观察探究2的实验现象。
师：从以上实验现象，我们可以观察到与带电橡胶棒接触的验电器两个金属片张开了，说明验电器的金属片带上了同种电荷，这就是起电的第二种方式——接触起电，即与带电物体相接触，使导体带电的过程。那接触起电的原因又是什么呢？原来两个带电物体相互接触，带电物体对电子的吸引能力不同，吸引能力弱的物体就失去电子，吸引能力强的物体得到电子。接触起电的本质就是电荷从一个物体转移到另一个物体。比如左图a物体对电子吸引能力弱，负电荷从a物体转移到验电器上，验电器带上负电，金属片张开；右图b物体对电子吸引能力强，负电荷从验电器转移到b物体上，验电器失去电子带上正电，金属片张开。为什么金属更容易接触起电呢？因为金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚，在金属中自由运动，叫做自由电子。失去自由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平衡位置附近振动而不移动。金属导电就是因为金属中有自由电子。除了摩擦起电和接触起电，还有其他方法可以使物体带电吗？请仔细观察探究3的实验。
师：取一对用绝缘柱支持的枕形导体a和b，使它们彼此接触。起初它们不带电，枕形导体a和b上的金属薄片都是闭合的。我们将感应起电机的放电叉接触球形导体c，然后转动感应起电机，使其带正电，把带正电的球形导体c移近枕形导体a。我们观察到枕形导体a和b上的金属薄片都张开。当带正电的球形导体c靠近枕形导体a时，由于静电感应，枕形导体a带负电，远离球形导体c一端的枕形导体b带正电，所以两端的金属薄片由于都带同种电荷而排斥张开。把枕形导体a和b分开，再移去球形导体c。我们观察到枕形导体a和b上的金属薄片依然处于张开状态，分开枕形导体a和b，移去球形导体c后，由于两个枕形导体上仍带有负电荷和正电荷，因而金属箔仍张开。最后再让枕形导体a和b接触，我们观察到枕形导体a、b上的金属箔片全都闭合，枕形导体a和b重新接触，正负电荷中和，因此金属薄片闭合。在该实验中，我们发现把带电体移进不带电的导体可以使导体电荷重新分布。由实验可知，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。