1.1 （讲义）电荷及其守恒定律-2021-2022学年高二物理精梳细讲 讲义+作业（人教版选修3-1）

1.1 电荷及其守恒定律 【基础知识梳理】 知识点01 电荷 1．两种电荷 自然界只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。 规定 2. 带电体的基本性质：吸引轻小物体。 3．电荷间的作用 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 知识点02 物体的三种起电方式 1.三种起电方式的比较 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生条件 两种物体摩擦 导体靠近带电体 导体与带电体接触 现象 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同” 导体带上与带电体相同电性的电荷 原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失 导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离) 自由电荷在带电体与导体之间发生转移 2.三种起电方式的本质 三种起电方式都不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到了另一个物体，或者从物体的一部分转移到了另一部分，它们的本质都是电荷的转移，电荷总量保持不变。 知识点03电荷守恒定律及元电荷 1．电荷守恒定律的两种表述方式 (1)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，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。 (2)一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。 2．元电荷 (1)电荷量：电荷的多少叫电荷量，常用符号Q或q表示，其国际单位是库仑，符号为C。 (2)元电荷：科学实验发现电子所带的电荷量最小，且其他带电体所带电荷量是电子或质子电荷量的整数倍，这个最小的电荷量叫元电荷，用e表示，在计算中通常取e＝1.60×10－19 C。 (3)电子的比荷：电子的电荷量e跟电子的质量me之比，叫作电子的比荷，其值为＝1.76×1011 C/kg。 【例题讲解】 1.电荷量与元电荷 例1 （多选）关于元电荷的下列说法中正确的是（　　） A．元电荷实质上是指电子和质子本身 B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C．元电荷的数值通常取1.6×10-19 C D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 【答案】BCD 【详解】实验得出，所有带电体的电荷量是电子电量e=1.6×10-19 C的整数倍，这就是说，电荷量是不能连续变化的物理量，电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，是最小的电荷量，这个电荷量就叫元电荷，故A错误， BCD正确。故选BCD。 例2（多选）一带电体可能的带电荷量为（　　） A． B． C． D． 【答案】CD 【详解】考察元电荷概念，带电体的电荷量都是 的整数倍。AB错误，CD正确。故选CD。 【练1】元电荷e的值是（　　） A．1.6×10-19C B．2.6×10-19C C．1.5×10-19C D．1.6×10-16C 【答案】A 【详解】元电荷e的值是1.6×10-19C，故A正确，BCD错误。故选A。 【练2】（多选）关于电荷量，下列说法正确的是（　　） A．物体所带电荷量可以是任意实数 B．物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍 C．物体带电荷量为 ，是因为失去了 个电子 D．电子带电荷量为 ，故所说的元电荷实质上是指电子 【答案】BC 【详解】AB．物体带电量只能是元电荷的整数倍，故A错误，B正确；C．元电荷e=1.6×10-19C，这是因为该物体失去了 个电子，故C正确；D．电子所带电量最小，其带电荷量称为元电荷，故D错误。故选BC。 2.摩擦起电、感应起电及接触起电 例1美国科学家富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷。在干燥的天气，小华用丝绸与玻璃棒摩擦后，发现玻璃棒会带正电，这是因为（　　） A．丝绸上的一些电子转移到玻璃棒上 B．丝绸上的一些正电荷转移到玻璃棒上 C．玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上 D．玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上 【答案】C 【详解】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。由于丝绸的原子核束缚电子的本领比玻璃棒强，在摩擦的过程中，玻璃棒上的一些电子转移到丝绸棒上，从而使失去电子的玻璃棒带正电，得到电子的丝绸带负电。故选C。 例2 （多选）如图所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（　　） A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B．把C移近导体A，再把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开 C．把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D．把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合 【答案】AB 【详解】A．虽然A、B起