9.1電荷及其守恒定律電荷知識點一電荷知識點一1．自然界中有兩種電荷：正電荷和負電荷．2．電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．3．電荷量：電荷的多少，用Q或q表示，國際單位制中的單位是庫侖，符號是C.4．原子的組成：原子由原子核和核外電子組成，原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成，核外電子帶負電。通常原子內(nèi)正、負電荷的數(shù)量相同，故整個原子對外界表現(xiàn)為電中性。5．自由電子和離子金屬中原子的最外層電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由運動，這種電子叫作自由電子，失去自由電子的原子便成為帶正電的離子。摩擦起電和感應(yīng)起電知識點二摩擦起電和感應(yīng)起電知識點二1．摩擦起電：當兩種物質(zhì)組成的物體互相摩擦?xí)r，一些受束縛較弱的電子會轉(zhuǎn)移到另一個物體上，于是，原來電中性的物體由于得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電．2．靜電感應(yīng)：(1)過程：①取一對用絕緣支柱支持的導(dǎo)體A、B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在它們下面的金屬箔是閉合的，如圖甲所示。圖甲圖乙圖丙②帶正電荷的球C移近導(dǎo)體A，可以看到A、B上的金屬箔都張開了，這表示A、B上都帶了電荷，如圖乙所示。③如果把A、B分開，然后移去C，可以看到A和B仍帶有電荷，如圖丙所示。④讓A、B接觸，金屬箔就不再張開，表明它們不再帶電了。這說明A、B所帶的電荷是等量的，互相接觸時，等量的正、負電荷發(fā)生了中和。(2)定義：當一個帶電體靠近導(dǎo)體時，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠離帶電體的一端帶同種電荷，這種現(xiàn)象叫作靜電感應(yīng)．利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫作感應(yīng)起電．(3)感應(yīng)起電的本質(zhì)在導(dǎo)體C上的電荷作用下，導(dǎo)體A、B上的自由電子發(fā)生定向移動，由B端移至A端，從而引起A端帶負電，B端帶正電，此時若將A、B分離，導(dǎo)體A、B則成為帶等量異種電荷的帶電體。注：電荷的中和是指正、負電荷的代數(shù)和為0。電荷守恒定律和元電荷知識點電荷守恒定律和元電荷知識點三1．電荷守恒定律：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變．2．電荷守恒定律的另一表述是：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變．3．元電荷：最小的電荷量叫作元電荷，用e表示．所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是e的整數(shù)倍．元電荷e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根測得的，在我們的計算中，可取e＝1.60×10－19C.4．比荷：帶電粒子的電荷量與質(zhì)量的比值，也叫作荷質(zhì)比，用表示．電子的比荷eq\f(e,me)＝1.76×1011C/kg。注：①電荷的總量是指電荷的代數(shù)和。②元電荷只是一個電荷量的單位，不是某種電荷，也沒有正負，更不是物質(zhì)。不能說電子或質(zhì)子是元電荷，因為電子和質(zhì)子是實實在在的粒子(雖然其所帶電荷量為一個元電荷)。電荷間相互作用考點一電荷間相互作用考點一【例1.1】關(guān)于點電荷下邊說法正確的是(

)A.

當帶電體間的間距離遠大于帶電體尺寸時可以看成點電荷B.

一切帶電體都可以看成點電荷

C.

只有帶電體的體積很小時才能看成點電荷D.

只有放入真空中的帶電體才能看成點電荷【例1.2】(多選)如圖所示，a、b、c、d為四個帶電小球，兩球之間的作用分別為a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，則()A．僅有兩個小球帶同種電荷B．僅有三個小球帶同種電荷C．c、d小球帶同種電荷D．c、d小球帶異種電荷【練習(xí)1.1】古希臘貴族婦女外出時都喜歡穿柔軟的絲綢衣服，戴琥珀做的首飾。人們發(fā)現(xiàn)，不管將琥珀首飾擦得多干凈，它很快就會吸上一層灰塵，這主要是因為()A．琥珀是一種樹脂化石，樹脂具有粘性，容易吸附灰塵B．室外的灰塵比較多，在琥珀上積聚的速度比較快C．經(jīng)絲綢摩擦后的琥珀帶電，能吸引灰塵D．琥珀本身帶電，能吸引灰塵【練習(xí)1.2】A、B、C為三個塑料小球，A和B、B和C、C和A之間都是相互吸引的，如果A帶正電，則()A．B、C都帶負電B．B球帶負電，C球帶正電C．B、C兩球中必有一個帶負電，另一個不帶電D．B、C兩球均不帶電【練習(xí)1.3】（多選）如圖所示，掛在絕緣細線下的小輕質(zhì)通草球，由于電荷的相互作用而靠近或遠離，所以()A．甲圖中兩球一定帶異種電荷B．乙圖中兩球一定帶同種電荷C．甲圖中兩球至少有一個帶電D．乙圖中兩球只有一個帶電對感應(yīng)起電的理解考點二對感應(yīng)起電的理解考點二【例2.1】關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)，下列說法正確的是()A．摩擦起電說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B．摩擦起電說明電荷可以創(chuàng)造C．感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分D．感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了【例2.2】如圖所示，將用絕緣支柱支持的不帶電金屬導(dǎo)體A和B接觸，再將帶負電的導(dǎo)體C移近導(dǎo)體A，然后把導(dǎo)體A、B分開，再移去C，則()A．導(dǎo)體A帶負電，B帶正電B．導(dǎo)體A帶正電，B帶負電C．導(dǎo)體A失去部分負電荷，導(dǎo)體C得到負電荷D．導(dǎo)體A帶正電是由于導(dǎo)體B的部分正電荷轉(zhuǎn)移到A上，故A、B帶等量異種電荷【練習(xí)2.1】如圖所示，導(dǎo)體A帶正電，當帶負電的導(dǎo)體B靠近A時，A帶的()A．正電荷增加B．負電荷增加C．正、負電荷均增加D．電荷量不變【練習(xí)2.2】如圖是伏打起電盤示意圖，其起電原理是()A．摩擦起電 B．感應(yīng)起電C．接觸起電 D．以上三種方式都不是元電荷與電荷守恒定律考點三元電荷與電荷守恒定律考點三【例3.1】(多選)關(guān)于元電荷，下列說法正確的是()A．元電荷實質(zhì)上是指電子或質(zhì)子本身B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C．元電荷的數(shù)值通常取作e＝1.6×10－19CD．元電荷e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用實驗測得的【例3.2】甲、乙兩個原來不帶電荷的物體相互摩擦(沒有第三者參與)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲物體帶了1.6×10－15C的電荷量(正電荷)，下列說法正確的是()A．乙物體也帶了1.6×10－15C的正電荷B．甲物體失去了104個電子C．乙物體失去了104個電子D．甲、乙兩物體共失去了2×104個電子【練習(xí)3.1】(多選)科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時，為了方便，常常用元電荷作為電荷量的單位，關(guān)于元電荷，下列論述正確的是()A．電子和質(zhì)子都是元電荷B．一個帶電體的電荷量為元電荷的205.5倍C．元電荷是最小的電荷量單位D．元電荷沒有正負之分【練習(xí)3.2】（多選）關(guān)于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（）A．物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù)B．物體所帶的電荷量應(yīng)該是某些特定值C．物體帶電＋1.60×109C，這是因為該物體失去了1.0×1010個電子D．物體帶電荷量的最小值為1.6×1019C接觸起電時電荷量的分配規(guī)律考點四接觸起電時電荷量的分配規(guī)律考點四1.兩個帶等量異種電荷的物體相互接觸后都不顯電性，這種現(xiàn)象叫做電中和現(xiàn)象。2.兩個相同的帶電金屬導(dǎo)體接觸后，電荷要重新平均分配，這種現(xiàn)象叫做電荷均分原理?！纠?.1】（多選）把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球間互相排斥，則A、B兩球原來的帶電情況可能是()A．A和B原來帶有等量異種電荷B．A和B原來帶有同種電荷C．A和B原來帶有不等量異種電荷D．A和B原來只有一個帶電【例4.2】有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？【練習(xí)4.1】兩個完全相同的金屬球，一個帶+6×108C的電量，另一個帶－2×108C的電量。把兩球接觸后再分開，兩球分別帶電多少？【練習(xí)4.2】半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B接觸后移開．①若A、B兩球帶同種電荷，接觸后的電荷量之比為___．②若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的帶電荷量之比為：____________.考點五驗電器的原理和使用考點五驗電器的原理和使用1.驗電器：主要有金屬球、金屬桿、金屬箔、絕緣外殼等構(gòu)成；2.原理：同種電荷相互排斥，兩片金屬箔在排斥力下張開；3.常見用途：①檢驗物體是否帶電；②粗略檢驗帶電荷量的多少；③檢驗電荷電性（需借助于其他手段）4.常用使用方法：(1)帶電體接觸驗電器：當帶電的物體與驗電器上面的金屬球接觸時，有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗電器上，與金屬球相連的兩個金屬箔片帶上同種電荷，因相互排斥而張開．如圖甲．(2)帶電體靠近驗電器：當帶電體靠近驗電器的金屬球時，帶電體會使驗電器的金屬球感應(yīng)出異種電荷，而金屬箔片上會感應(yīng)出同種電荷(感應(yīng)起電)，兩箔片在斥力作用下張開，如圖乙．【例5.1】(多選)如圖所示，有一帶正電的驗電器，當一金屬球A靠近驗電器的小球B(不接觸)時，驗電器的箔片張角減小，則()A．金屬球可能不帶電B．金屬球可能帶負電C．金屬球可能帶正電D．金屬球一定帶負電【例5.2】(多選)如圖所示，在絕緣板上放有一個不帶電的金箔驗電器A和一個帶正電荷的空腔導(dǎo)體B。下列實驗方法中能使驗電器箔片張開的是()A．用取電棒C(帶絕緣柄的導(dǎo)體棒)先跟B的內(nèi)壁接觸一下后再跟A接觸B．用取電棒C先跟B的外壁接觸一下后再跟A接觸C．用絕緣導(dǎo)線把驗電器A跟取電棒C的導(dǎo)體部分相連，再把取電棒C與B的內(nèi)壁接觸D．使驗電器A靠近B【練習(xí)5.1】使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片張開，圖中表示驗電器上感應(yīng)電荷的分布情況正確的是()ABCD【練習(xí)5.2】如圖所示，用帶正電的絕緣棒A去靠近原來不帶電的驗電器B，B的金屬箔張開，這時金屬箔帶___________電；若在帶電棒A移開前，用手摸一下驗電器的小球后離開，然后移開A，這時B的金屬箔也能張開，它帶___________電．課后鞏固課后鞏固1．【難度2】思考判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)兩個正電荷之間的作用力互為斥力，兩個負電荷之間的作用力為引力。()(2)摩擦起電的過程就是創(chuàng)造電荷的過程。()(3)電荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一。()(4)元電荷就是質(zhì)子或電子。()2．【難度2】如圖所示，在真空中，把一個中性的絕緣導(dǎo)體M向帶負電的球P慢慢靠近，下列說法中錯誤的是()A．M兩端的感應(yīng)電荷越來越多B．M兩端的感應(yīng)電荷是同種電荷C．M兩端的感應(yīng)電荷是異種電荷D．M兩端的感應(yīng)電荷的電荷量相等3.【難度2.5】(多選)用金屬箔做成一個不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當距離約為0.5cm時圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖所示。對上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說法正確的是()A．摩擦使筆套帶電B．筆套靠近圓環(huán)時，圓環(huán)上、下部分感應(yīng)出異號電荷C．圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力D．筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和4.【難度3】用中性的絲綢摩擦中性的玻璃棒，結(jié)果玻璃棒帶上1.6×10－12C的正電荷，元電荷e＝1.6×1019C，由此可知（

）A.絲綢的原子核束縛電子的能力比玻璃的強B.

玻璃棒中有107個質(zhì)子

C.

有電子從絲綢轉(zhuǎn)移給了玻璃棒D.

用一個不帶電的金屬球與玻璃棒接觸，金屬球必定帶上8.0×10－13C的正電荷5.【難度3】（多選）如圖所示的是一個帶正電的驗電器，當一個金屬球A靠近驗電器上的金屬小球B時，驗電器中金屬箔片的張角減小，則()A．金屬球A可能不帶電B．金屬球A一定帶正電C．金屬球A可能帶負電D．金屬球A一定帶負電6.【難度3】(多選)M和N是兩個都不帶電的物體。它們互相摩擦后，M帶正電荷2.72×10－9C，下列判斷正確的有()A．在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B．摩擦過程中電子從M轉(zhuǎn)移到NC．N在摩擦后一定帶負電荷2.72×10－9CD．M在摩擦過程中失去1.7×1010個電子7.【難度3】如圖所示，通過調(diào)節(jié)控制電子槍產(chǎn)生的電子束，使其每秒有104個電子到達收集電子的金屬瓶，經(jīng)過一段時間，金屬瓶上帶有－8×10－12C的電荷量，求：(1)金屬瓶上收集到多少個電子？(2)實驗的時間為多長？1.【難度2.5】保護知識產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個公民的責任與義務(wù)，盜版書籍影響我們的學(xué)習(xí)效率。小華有一次不小心購買了盜版的物理參考書，做練習(xí)時，他發(fā)現(xiàn)有一個關(guān)鍵數(shù)字看不清，拿來問老師，如果你是老師，你認為可能是下列幾個數(shù)字中的()A．6.2×10－19C B．6.4×10－19CC．6.6×10－19C D．6.8×10－19C2.【難度3】A和B是兩個都不帶電的物體，它們互相摩擦后，A帶正電荷4.8×10－9C，下列判斷正確的是(

)在摩擦前A和B的內(nèi)部沒有任何電荷