《電荷》①物理觀念：了解摩擦起電和感應(yīng)起電方式，會從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認識物體帶電的本質(zhì)．知道點電荷的概念，體會物理中的理想模型方法．知道電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)．知道什么是靜電平衡狀態(tài)．了解空氣電離和尖端放電現(xiàn)象．②科學(xué)思維：知道電荷量、元電荷、比荷的概念，知道電荷量不能連續(xù)變化．通過對比靜電力和萬有引力，體會自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性．理解電場強度的定義及物理意義，知道它的矢量性．理解電場線的概念、特點，了解常見的電場線的分布，知道什么是勻強電場．知道導(dǎo)體上電荷的分布規(guī)律．知道什么是靜電屏蔽及其有關(guān)應(yīng)用．理解處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特性．③科學(xué)探究：了解庫侖扭秤實驗．知道電場強度的疊加原理，會應(yīng)用該原理進行簡單計算．④科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：理解電荷守恒定律，會運用電荷守恒定律解釋生活中的靜電現(xiàn)象．掌握庫侖定律的內(nèi)容、公式及適用條件，知道靜電力常量，并會求點電荷間的作用力．知道兩個相同的金屬小球互相接觸后電荷分配規(guī)律．會推導(dǎo)點電荷的電場強度的計算式并能進行有關(guān)計算．本章重點知道點電荷的概念．知道電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)．知道靜電平衡狀態(tài)．知道電荷量、元電荷、比荷的概念，知道電荷量不能連續(xù)變化．理解電場強度的定義及物理意義．知道什么是勻強電場．知道導(dǎo)體上電荷的分布規(guī)律．本章難點知道電場強度的疊加原理．理解電荷守恒定律．理解電場線的概念、特點，了解常見的電場線的分布．掌握庫侖定律的內(nèi)容、公式及適用條件．會推導(dǎo)點電荷的電場強度的計算式并能進行有關(guān)計算．1電荷學(xué)習(xí)目標學(xué)法指導(dǎo)1．知道自然界中只存在兩種電荷，知道電荷間的相互作用2．了解使物體帶電的方法，會從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認識物體帶電的本質(zhì)3．理解電荷守恒定律4．知道電荷量和元電荷的概念，知道電荷量不能連續(xù)變化1．通過復(fù)習(xí)初中有關(guān)知識，進一步認識自然界中只有兩種電荷2．通過摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電等方式使物體帶電，觀察了解靜電現(xiàn)象3．通過原子結(jié)構(gòu)模型和電荷守恒的知識分析靜電現(xiàn)象，理解帶電本質(zhì)知識導(dǎo)圖

預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)|新知領(lǐng)悟電荷正電荷負電荷排斥吸引4．原子的組成原子由__________和核外電子組成，原子核由帶正電的________和不帶電的________組成，核外電子帶__________．通常原子內(nèi)正、負電荷的數(shù)量相同，故整個原子對外表現(xiàn)為電中性．5．自由電子和離子金屬中原子的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____________，失去自由電子的原子便成為帶正電的________．原子核質(zhì)子中子負電自由電子離子用絲綢摩擦過的玻璃棒為什么帶正電？用毛皮摩擦過的橡膠棒為什么帶負電？微思考【答案】玻璃棒及橡膠棒中的正電荷數(shù)量與負電荷數(shù)量一樣多，則顯中性．被絲綢摩擦過的玻璃棒失去電子，則帶正電；被毛皮摩擦過的橡膠棒得到電子，則帶負電．

有甲、乙、丙三個小球，將它們兩兩相互靠近，它們都相互吸引，如圖所示．那么，下面的說法中正確的是(

)A．三個小球都帶電B．只有一個小球帶電C．有兩個小球帶同種電荷D．有兩個小球帶異種電荷【答案】D【解析】由于甲和乙、甲和丙、乙和丙兩兩相互吸引，不可能有兩個小球帶有同種電荷，也不可能三個小球都帶電，A、C錯誤．若只有一個小球帶電，也不可能兩兩相互吸引，B錯誤．若有兩個小球帶異種電荷，另外一個小球不帶電，可以產(chǎn)生兩兩吸引的現(xiàn)象，D正確．1．摩擦起電．當(dāng)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________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．如玻璃棒與絲綢摩擦?xí)r，玻璃棒容易失去______而帶正電，絲綢因獲得__________而帶負電．轉(zhuǎn)移摩擦起電和感應(yīng)起電電子多余電子2．感應(yīng)起電當(dāng)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__________電荷，遠離帶電體的一端帶________電荷，這種現(xiàn)象叫作_________．利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫作_____________．異號同號靜電感應(yīng)感應(yīng)起電用梳子梳頭時?？吹绞嶙游^發(fā)的現(xiàn)象，有時梳子還能吸引紙屑等輕小物體．干燥的冬季脫外衣時常聽到“叭叭”的聲響且伴有閃光，這些都是摩擦起電的結(jié)果．摩擦起電的電荷是從哪來的？微思考【答案】不同的物質(zhì)相互摩擦，得到電子的物體帶負電，失去電子的物體帶正電．

如圖所示，用起電機使金屬球A帶正電，靠近驗電器B，則(

)A．驗電器金箔不張開，因為球A沒有和B接觸B．驗電器金箔張開，因為整個驗電器都帶上了正電C．驗電器金箔張開，因為整個驗電器都帶上了負電D．驗電器金箔張開，因為驗電器下部箔片都帶上了正電【答案】D【解析】因球A帶正電，靠近驗電器B，根據(jù)同種電荷相斥、異種電荷相吸的原理，驗電器金箔中的電子就會被金屬球A中正電荷吸引到驗電器的上端小球上，所以下端的驗電箔片就會帶上正電．因為同種電荷相互排斥，故箔片張開，D正確．1．電荷守恒定律的兩種表述方式(1)電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體________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________．(2)一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的____________保持不變．轉(zhuǎn)移電荷守恒定律及元電荷不變代數(shù)和2．元電荷．(1)電荷量：電荷的__________叫作電荷量，常用符號Q或q表示，其國際單位是________，簡稱庫，符號為C.(2)元電荷：科學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)______所帶的電荷量最小，且所有帶電體的電荷量是電子電荷量的________，這個最小的電荷量叫作元電荷，用e表示，在計算中通常取e＝________________C.質(zhì)子、正電子所帶電荷量與電子相等、電性相反．多少庫侖電子整數(shù)倍1.60×10－19

比如圖所示的現(xiàn)象為感應(yīng)起電過程，為什么一定要先使導(dǎo)體球瞬時接地再移走施感電荷，而不是先移走施感電荷再接地？

微思考【答案】導(dǎo)體球瞬時接地時，導(dǎo)走負電荷，小球最終帶正電；若先移走施感電荷，球上感應(yīng)出來的正、負電荷相互吸引而中和，小球最終不帶電．

保護知識產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個公民的責(zé)任與義務(wù)，盜版書籍影響我們的學(xué)習(xí)效率甚至給我們的學(xué)習(xí)帶來隱患．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)有一個物體所帶電荷量的數(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．6.8×10－19C【答案】B【解析】電荷量必須是元電荷e＝1.60×10－19C的整數(shù)倍，6.4×10－19C是e的4倍，故看不清的關(guān)鍵數(shù)字可能是B項．多維課堂|素養(yǎng)初培1．摩擦起電是使物體帶電的方式之一，也是一種常見的起電方式，試舉出摩擦起電的幾個實例．【答案】用塑料梳子梳頭時，頭發(fā)會飄起來；在春冬季節(jié)的晚間脫衣服時，會見到閃光；在干燥的冬天，手抓金屬把手瞬間會有被電擊的感覺．三種起電方式2．帶電體接觸驗電器的金屬球，驗電器指針會張開，此現(xiàn)象說明了什么？分析指針張開的原因．【答案】此現(xiàn)象說明接觸能使物體帶電．當(dāng)帶電體接觸金屬球時，有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗電器上，與金屬球相連的兩個指針帶上了同種電荷，因帶上同種電荷互相排斥而張開．3．帶電體接觸驗電器金屬球，兩指針張開一定角度，而帶電體靠近驗電器金屬球，兩指針也張開一定角度，試分析張開的原因．【答案】帶電體接觸驗電器的金屬球時，電荷轉(zhuǎn)移到驗電器上，是接觸帶電．當(dāng)帶電體靠近金屬球時，金屬球一端就會聚集與帶電體電性相反的電荷，而指針端就會相對聚集與帶電體電性相同的電荷，從而張開，此現(xiàn)象實質(zhì)上屬于靜電感應(yīng)現(xiàn)象．1．三種起電方式的比較方式摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)生條件兩種物體摩擦帶電體靠近導(dǎo)體導(dǎo)體與帶電體接觸現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與原帶電體“近異遠同”導(dǎo)體與帶電體帶相同電性的電荷原因不同物質(zhì)的原子核對核外電子的束縛力不同而發(fā)生電子轉(zhuǎn)移導(dǎo)體中的自由電子受帶正(負)電物體吸引(排斥)而靠近(遠離)自由電荷在帶電體與導(dǎo)體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移2．三種起電方式的本質(zhì)三種起電方式都不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分，它們的本質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移，電荷總量保持不變．三種起電方式的比較精例1關(guān)于摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電，下列說法中不正確的是(

)A．三種方式的實質(zhì)是一樣的，都是電子的轉(zhuǎn)移B．三種方式都產(chǎn)生了新電荷C．三種方式都符合電荷守恒定律D．摩擦起電、接觸起電需要接觸，而感應(yīng)起電不需要接觸【答案】B【解析】摩擦起電的實質(zhì)是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體．感應(yīng)起電是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分．摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電是起電的三種不同方式，實質(zhì)是一樣的，都是電子的轉(zhuǎn)移，都符合電荷守恒定律，故A、C、D正確，B錯誤．變式1下列關(guān)于電荷、起電的說法正確的是(

)A．自然界存在有三種電荷：正電荷、負電荷和元電荷B．靜電感應(yīng)不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從物體的一個部分轉(zhuǎn)移到另外一個部分C．摩擦起電是創(chuàng)造了電荷，從而使物體帶電D．一個帶電體接觸另外一個不帶電的物體，兩個物體會帶上異種電荷【答案】B三種起電方式的本質(zhì)精例2下列關(guān)于起電的說法錯誤的是(

)A．不管是何種起電方式，都要遵循電荷守恒定律B．摩擦起電時，失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負電C．摩擦和感應(yīng)都能使電子轉(zhuǎn)移，只不過前者使電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，而后者則使電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分D．一個帶電體接觸一個不帶電的物體，則兩個物體帶上等量異種電荷【答案】D【解析】不管是何種起電方式，都要遵循電荷守恒定律，故A正確；摩擦起電時，電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負電，故B正確；摩擦和感應(yīng)起電的原因均為電荷的轉(zhuǎn)移，摩擦和感應(yīng)都能使電子轉(zhuǎn)移，只不過前者使電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，而后者則使電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，故C正確；接觸起電時，兩物體只能帶上同種電荷，并且只有兩物體完全相同時才能帶等量電荷，故D錯誤．變式2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．摩擦起電現(xiàn)象說明了機械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B．摩擦起電說明電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體C．感應(yīng)起電說明電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體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【答案】B【解析】摩擦起電現(xiàn)象說明機械能可以轉(zhuǎn)化為電能，但并沒有創(chuàng)造電荷，電荷只是發(fā)生轉(zhuǎn)移，故A錯誤；摩擦起電的實質(zhì)是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，即說明了電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，故B正確；感應(yīng)起電過程中電荷在電場力作用下，從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，故C、D錯誤．

起電的本質(zhì)起電本質(zhì)是電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，構(gòu)成物質(zhì)的原子是由帶正電的原子核和核外帶負電的電子組成．一般情況下，原子核的正電荷數(shù)量與電子的負電荷數(shù)量一樣多，整個原子顯電中性．起電過程的實質(zhì)都是使電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，從而破壞了原子的電中性，得到電子的物體(或物體的一部分)帶上負電荷，失去電子的物體(或物體的一部分)帶上正電荷．1．我們晚上睡覺脫毛衣時，會發(fā)現(xiàn)脫毛衣的過程中，毛衣上常發(fā)出亮光，并伴有“噼哩啪啦”的響聲，這時我們通常會說毛衣帶電了，這個帶電過程其實是由摩擦引起的．那么物體摩擦怎么會起電呢？【答案】原子中的原子核結(jié)構(gòu)一般是很穩(wěn)定的，而核外的電子靠原子核中質(zhì)子的吸引力維系在原子核附近，這樣離原子核較遠的電子受到的束縛較小，容易受到外界的作用而脫離原子，當(dāng)兩個物體互相摩擦?xí)r，一些受束縛較弱的電子就會發(fā)生轉(zhuǎn)移而使物體帶電．電荷守恒定律的理解及應(yīng)用2．試用電荷守恒定律解釋物體帶電的實質(zhì)．【答案】無論是摩擦起電、接觸起電還是感應(yīng)起電，其起電的原因都是電荷的轉(zhuǎn)移，在起電過程中總電荷量保持不變，即起電過程并沒有創(chuàng)造電荷．1．“中性”與“中和”的理解(1)中性：物體內(nèi)有電荷存在，但正、負電荷的絕對值相等，對外不顯電性．(2)中和：兩個帶有等量異種電荷的帶電體相接觸達到電中性的過程．2．守恒的廣泛性電荷守恒定律同能量守恒定律一樣，是自然界中最基本的規(guī)律之一，任何電現(xiàn)象都不違背電荷守恒定律，也涵蓋了近代物理實驗發(fā)現(xiàn)的微觀粒子在變化中遵守的規(guī)律．如：由一個高能光子可以產(chǎn)生一個正電子和一個負電子，一對正、負電子可同時湮滅，轉(zhuǎn)化為光子．在這種情況下，帶電粒子總是成對產(chǎn)生或湮滅，電荷的代數(shù)和不變．電性的判斷精例3有一個質(zhì)量很小的小球A，用絕緣細線懸掛著，當(dāng)用毛皮摩擦過的硬橡膠棒B靠近它時，看到它們互相吸引，接觸后又互相排斥，則下列說法正確的是(

)A．接觸前，A、B一定帶異種電荷B．接觸前，A、B可能帶同種電荷C．接觸前，A球一定不帶任何電荷D．接觸后，A球一定帶電【答案】D【解析】毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷．如果小球A帶電，根據(jù)異種電荷相互吸引可知，小球A帶正電．帶同種電荷會相互排斥，接觸前，A、B不可能帶同種電荷．橡膠棒帶負電，根據(jù)帶電體吸引輕小物體可知，小球A可能不帶電，A、B、C錯誤；當(dāng)接觸后，出現(xiàn)相互排斥，則小球A一定帶電，D正確．變式3

(2021年雙鴨山名校月考)驗電器可以用來檢驗物體是否帶電和所帶的電性．現(xiàn)將一帶電物體靠近如圖所示的驗電器金屬球，下列判斷正確的是(

)A．若驗電器帶正電，金箔張角變小，可知物體帶正電B．若驗電器帶正電，金箔張角變大，可知物體帶負電C．若驗電器帶負電，金箔張角變大，可知物體帶負電D．若驗電器帶負電，金箔張角變大，可知物體帶正電【答案】C【解析】驗電器上帶正電荷后，驗電器上的金箔張開一定角度，如果用另一個帶電體接觸驗電器的金屬球，若金箔張角變大，說明電荷量變大，則帶電體一定帶正電；若金箔張角變小，則帶電體可能帶負電，也可能帶正電，但電荷量比原來小，故A、B錯誤；驗電器上帶負電荷后，驗電器上的金箔張開一定角度，如果用另一個帶電體接觸驗電器的金屬球，若金箔張角變大，說明電荷量變大，則帶電體一定帶負電；若金箔張角變小，則帶電體可能帶正電，也可能帶負電，但電荷量比原來小，故C正確，D錯誤.電荷量的計算精例4

(多選)完全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，今讓第三個完全相同的不帶電的金屬小球先后與A、B接觸后移開．這時，A、B兩球的電荷量之比為(

)A．2∶3

B．3∶2C．2∶1

D．1∶2【答案】AC變式4

(2021年綏化名校期末)有完全相同的金屬小球A和B，A球帶電荷量為＋16Q，B球帶電荷量為－8Q.現(xiàn)將A與B接觸后分開，則A、B兩球帶電荷量分別為(

)A．－8Q，＋16Q B．＋8Q，＋8QC．＋4Q，＋4Q D．－4Q，－4Q【答案】C核心素養(yǎng)微專題跳舞的小紙人如圖所示，在桌上間隔一定距離放兩本書，將一塊潔凈的玻璃板放置于兩書之上，使玻璃板離開桌面2～3cm．用寬0.5cm的紙條剪出各種姿態(tài)的人形小紙片，放在玻璃板下面，然后用一塊硬泡沫塑料在玻璃上摩擦，可見小紙人翩翩起舞．小紙人為什么會翩翩起舞呢？是因為玻璃板與硬泡沫塑料摩擦后，分別帶上等量異種電荷，帶電玻璃板能夠吸引輕小物體，小紙人接觸玻璃板，帶上與玻璃板相同性質(zhì)的電荷，小紙人落下，如此反復(fù)，小紙人就翩翩起舞了．如果實驗前把“舞區(qū)”烤一烤，實驗效果會更好．這說明在干燥環(huán)境中容易起電，其原因是干燥的空氣不會把摩擦后玻璃板上所帶的電荷導(dǎo)走．【專練】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【答案】C【解析】琥珀本身不帶電，琥珀首飾經(jīng)絲綢摩擦后，便帶有了電荷，由于帶電體能夠吸引輕小物體，所以帶電的琥珀會將輕小的灰塵吸附在它上面，導(dǎo)致琥珀比較容易臟，故C正確，A、B、D錯誤．課堂小練|素養(yǎng)達成1．(多選)(2021年南京名校期中)關(guān)于電荷，下列說法正確的(

)A．同種電荷相互吸引，異種電荷相互排斥B．電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，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C．絲綢和玻璃棒原本不帶電，經(jīng)過摩擦就帶電了，電荷被創(chuàng)造出來D．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

【答案】BD2．(多選)用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的硬橡膠棒都能吸引輕小物體，下列說法正確的是(

)A．被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶上了電荷B．被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶有同種電荷C．被吸引的輕小物體一定是帶電體D．被吸引的輕小物體可能不是帶電體【答案】AD【解析】絲綢和玻璃棒摩擦，玻璃棒上的電子轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因缺少電子而帶正電，絲綢因有多余電子而帶負電，毛皮與橡膠棒摩擦，毛皮上的電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上，毛皮因缺少電子而帶正電，橡膠棒因有多余電子而帶負電，A正確，B錯誤；被吸引的輕小物體不一定是帶電體，故C錯誤，D正確．3．(多選)關(guān)于元電荷，下列說法中正確的是(

)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【答案】BCD【解析】元電荷實際上是指電荷量，數(shù)值為1.6×10－19C，不是指某個具體的帶電物質(zhì)，如電子、質(zhì)子，故A錯誤，C正確；元電荷是電荷量的數(shù)值，沒有正負電性的區(qū)別，宏觀上所有帶電體的電荷量一定是元電荷的整數(shù)倍，故B正確；元電荷的具體數(shù)值最早是由密立根用油滴實驗測得的，測量精度相當(dāng)高，故D正確．4．如圖所示，絕緣細線上端固定，下端懸掛一個輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜；在a的旁邊有一絕緣金屬球b，開始時，a、b都不帶電，現(xiàn)使a、b分別帶正、負電荷，則(

)A．b將吸引a，吸引后不放開B．b先吸引a，接觸后又與a分開C．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用D．b立即把a排斥開【答案】B【解析】因a帶正電，b帶負電，異種電荷相互吸引，輕質(zhì)小球a將向b靠攏并與b接觸．若a、b原來所帶電荷量不相等，則當(dāng)a與b接觸后，兩球先中和一部分原來的電荷，然后將剩余的電荷重新分配，這樣兩球就會帶上同種電荷(正電或負電)，由于同種電荷相互排斥，a球?qū)慌懦忾_．若a、b原來所帶電荷量相等，則a、b接觸后完全中和而都不帶電，a、b自由分開．探究一電荷及三種起電方式【情境導(dǎo)引】圖甲是古老的摩擦起電機,圖乙是感應(yīng)起電機。結(jié)合圖片,思考:

甲

乙(1)兩個絕緣體發(fā)生摩擦為什么會帶上電荷?(2)感應(yīng)起電能發(fā)生在絕緣體上嗎?原因是什么?要點提示

(1)兩個絕緣體摩擦?xí)r,其中一個物體失去電子,另一個物體得到電子,分別帶上了正、負電荷;(2)感應(yīng)起電不會發(fā)生在絕緣體上,因為絕緣體中的電子不能自由移動?！局R歸納】三種起電方式的比較比較項摩擦起電接觸起電感應(yīng)起電產(chǎn)生條件兩種不同物質(zhì)構(gòu)成的絕緣體摩擦導(dǎo)體與帶電體接觸帶電體靠近導(dǎo)體比較項摩擦起電接觸起電感應(yīng)起電實驗毛皮摩擦橡膠棒帶電體接觸驗電器帶電體靠近驗電器

結(jié)果兩物體帶上等量異種電荷驗電器帶上與帶電體相同電性的電荷驗電器兩端出現(xiàn)等量異種電荷,且電性與原帶電體“近異遠同”要點筆記

帶電方式有三種,分別為摩擦起電、接觸帶電、感應(yīng)起電,三種帶電方式的實質(zhì)都是電子的轉(zhuǎn)移。比較項摩擦起電接觸起電感應(yīng)起電起電原因不同物質(zhì)的原子核對核外電子的束縛能力不同而發(fā)生電子的得失電荷之間的相互作用導(dǎo)體中的自由電子受帶正(負)電物體吸引(排斥)而靠近(遠離)帶電體起電實質(zhì)均為電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移【典例示范】例1(多選)如圖所示,A、B為相互接觸的用絕緣柱支撐的金屬導(dǎo)體,在它們的下部貼有金屬箔片,起初它們不帶電。C是帶正電的小球,下列說法正確的是(

)A.把C移近導(dǎo)體A時,A、B上的金屬箔片都張開B.把C移近導(dǎo)體A后,先把A、B分開,然后移去導(dǎo)體C,A、B上的金屬箔片仍張開C.把C靠近A穩(wěn)定后,先把C移走,再把A、B分開,A、B上的金屬箔片仍張開D.把C靠近A穩(wěn)定后,先把A、B分開,再把C移走,然后重新讓A、B接觸,A上的金屬箔片張開,而B上的金屬箔片閉合答案

AB解析

雖然A、B起初都不帶電,但帶正電的導(dǎo)體C對A、B內(nèi)的電荷有力的作用,使A、B中的自由電子向左移動,使A端積累了負電荷,B端積累了正電荷,其下部貼的金屬箔片分別帶上了與A、B同種的電荷,由于同種電荷間有斥力,所以金屬箔片都張開,選項A正確;C在A、B附近時,先把A、B分開,則A、B分別帶上了等量的異種電荷,移去C后,A、B上的電性和電荷量不變化,兩金屬箔片仍張開,選項B正確;如果先移走C,A、B上的感應(yīng)電荷會在其相互之間力的作用下吸引而中和,不再帶電,所以金屬箔片都不會張開,選項C錯誤;先把A、B分開,再移走C,A、B仍然帶電,但重新讓A、B接觸后,A、B上的感應(yīng)電荷完全中和,金屬箔片都不會張開,選項D錯誤。規(guī)律方法

感應(yīng)起電的兩點點撥(1)只有導(dǎo)體中的電子才能自由移動,絕緣體中的電子不能自由移動,所以導(dǎo)體能夠發(fā)生感應(yīng)起電,而絕緣體不能。(2)凡是遇到接地的感應(yīng)起電問題時,該導(dǎo)體與地球可視為一個導(dǎo)體,而且該導(dǎo)體可視為近端,帶異種電荷,地球就成為遠端,帶同種電荷,如圖所示。變式訓(xùn)練1(多選)如圖所示,將帶電棒移近甲、乙兩個不帶電的導(dǎo)體球,兩個導(dǎo)體球開始時互相接觸且對地絕緣。下述幾種方法中能使兩球都帶電的是(

)A.先把兩球分開,再移走棒B.先移走棒,再把兩球分開C.先將棒接觸一下其中的一個球,再把兩球分開D.移走棒,兩導(dǎo)體球不分開答案

AC解析

感應(yīng)起電可以有以下幾個步驟:(1)兩導(dǎo)體彼此接觸;(2)帶電體移近兩導(dǎo)體;(3)先分開兩導(dǎo)體,再移走帶電體。由此可知,A項可以使兩球都帶電,帶電體與非帶電體接觸,電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,使物體帶電,C項可以使兩球都帶電,故選項A、C正確。探究二電荷守恒定律【情境導(dǎo)引】小明同學(xué)用自制的驗電器進行了一些探究實驗。如圖所示,小明使驗電器帶了負電荷,經(jīng)過一段時間后,他發(fā)現(xiàn)該驗電器的金屬箔片(用包裝巧克力的錫箔紙制作)幾乎閉合了。關(guān)于此問題,他跟學(xué)習(xí)小組討論后形成了下列觀點,你認為哪些是正確的?①小球上原有的負電荷逐漸消失了。②在此現(xiàn)象中,電荷不守恒。③小球上負電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導(dǎo)走了。④該現(xiàn)象是由于電子的轉(zhuǎn)移引起的,仍然遵循電荷守恒定律。要點提示

帶負電的驗電器在潮濕的空氣中,經(jīng)過一段時間后,小球上的負電荷(電子)被潮濕的空氣導(dǎo)走了,但電荷在轉(zhuǎn)移的過程中仍然守恒,故③④正確?！局R歸納】1.物體帶電的實質(zhì)使物體帶電不是創(chuàng)造了電荷,使物體不帶電也不是消滅了電荷。物體帶電的實質(zhì)是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移,也就是物體間電荷的重新分配。摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電均符合電荷守恒定律。2.兩金屬導(dǎo)體接觸后電荷量的分配規(guī)律(1)當(dāng)兩個導(dǎo)體材料、形狀不同時,接觸后再分開,只能使兩者均帶電,但無法確定電荷量的多少。(2)若使兩個完全相同的金屬球帶電荷量的絕對值分別為q1、q2,則有①若帶同種電荷?金屬球相接觸?總電荷量平分?②若帶異種電荷?金屬球相接觸?先中和再平分?要點筆記

(1)中性:物體內(nèi)有電荷存在,但正、負電荷的絕對值相等,對外不顯電性。(2)中和:兩個帶有等量異種電荷的帶電體相遇達到電中性的過程?！镜淅痉丁坷?(2021山東煙臺高二階段考)干燥的天氣里一個人脫了鞋在地毯上走,身上聚集了-4.8×10-5C的電荷。已知電子質(zhì)量me=9.1×10-31kg,電子電荷量e=-1.6×10-19C。(1)多少個電子的電荷量等于-3.2×10-5C?(2)此人身上多出多少個電子?(3)他的質(zhì)量增加了多少?答案

(1)2×1014個

(2)3×1014個

(3)2.73×10-16kg解析

(1)因為一個電子的電荷量為e=-1.6×10-19

C所以-3.2×10-5

C的電荷量需要電子個數(shù)為(3)人增加的質(zhì)量為m=n'me=3×1014×9.1×10-31

kg=2.73×10-16

kg變式訓(xùn)練2如圖所示,將帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時,枕形導(dǎo)體上電荷的移動和分布情況是(

)A.枕形導(dǎo)體中的正電荷向B端移動,電子向A端移動,兩端帶等量電荷B.枕形導(dǎo)體中電子向A端移動,正電荷不移動,兩端帶等量電荷C.枕形導(dǎo)體中的正、負電荷同時分別向B端和A端移動,A端電荷量大D.枕形導(dǎo)體中的正、負電荷同時分別向A端和B端移動,B端電荷量大答案

B解析

導(dǎo)體中自由電子可以自由移動,帶正電荷的是原子核,不能定向移動,由電荷守恒定律知,兩端電荷量大小相等。探究三元電荷【情境導(dǎo)引】1.物體的帶電荷量可以是任意的嗎?帶電荷量可以是4×10-19C嗎?要點提示

物體的帶電荷量不能是任意的,它只能是1.60×10-19

C的整數(shù)倍。由于4×10-19

C是1.60×10-19

C的2.5倍,所以帶電荷量不能是4×10-19

C。2.電子和質(zhì)子就是元電荷嗎?要點提示

元電荷是電荷量的最小值,不是物質(zhì);電子和質(zhì)子是實實在在的粒子?！局R歸納】1.所有帶電體的電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍。2.質(zhì)子和電子所帶電荷量與元電荷相等,但不能說電子和質(zhì)子是元電荷。

元電荷非電荷哦!要點筆記

電荷量是不連續(xù)的,只能是元電荷的整數(shù)倍?！镜淅痉丁坷?(多選)下列關(guān)于元電荷的說法中正確的是(

)A.元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B.一個帶電體的帶電荷量可以為205.5倍的元電荷C.元電荷沒有正負之說D.元電荷e的值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實驗測定的答案

CD解析

元電荷是指電子或質(zhì)子所帶電荷量的大小,但元電荷不是帶電粒子,也沒有電性之說,A錯誤,C正確;元電荷是最小的帶電數(shù)值,所有帶電體的帶電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍,B錯誤;元電荷的電荷量e的值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實驗測定的,D正確。變式訓(xùn)練3(多選)下列說法中正確的是(

)A.電荷量是可以連續(xù)變化的B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C.物體所帶電荷量可以是任意值D.元電荷的值通常取e=1.60×10-19C答案

BD解析

所有帶電體的電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍,這就是說,電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。由以上分析可知正確選項為B、D。探究四驗電器與靜電計【情境導(dǎo)引】制作一個驗電器,將帶電體靠近驗電器上端但不與驗電器接觸,驗電器的金屬箔片是否會張開?要點提示

會張開?！局R歸納】1.驗電器的兩種應(yīng)用方式及其原理(1)帶電體接觸驗電器當(dāng)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,如圖甲所示。(2)帶電體靠近驗電器當(dāng)帶電體靠近驗電器上面的金屬球時,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,如圖乙所示。2.比較驗電器與靜電計

比較項驗電器靜電計圖示結(jié)構(gòu)

與玻璃瓶絕緣的金屬棒下端連有金屬箔片,金屬棒的上端可以是金屬球,也可以是其他形狀的金屬

驗電器中的金屬箔片換成指針,并用金屬做外殼比較項驗電器靜電計作用判斷物體是否帶電以及所帶電荷的種類和相對數(shù)量粗略測量兩導(dǎo)體間電勢差的大小原理靜電計是特殊的驗