第九章 1.电荷（教师用书）-2022-2023学年高二新教材物理必修第三册【勤径学升·同步练测】（人教版）

1.电荷 学习目标 核心素养 1．知道自然界中的两种电荷及其相互作用的性质。 2．知道物体带电的三种方式。 3．掌握电荷守恒定律及元电荷、比荷的概念。 [对应学生用书第1页] 一、电荷 1．自然界中有两种电荷：正电荷和负电荷。 2．电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 3．电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，国际单位制中的单位是库仑，简称库，符号是C。 4．摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，一些束缚较弱的电子会转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。 5．自由电子和离子：金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子。失去自由电子的原子便成为带正电的离子。 二、静电感应 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种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。这种现象叫作静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。 三、电荷守恒定律和元电荷 1．电荷守恒定律：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．电荷守恒定律更普遍的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。 3．元电荷：最小的电荷量叫作元电荷，用e表示，所有带电体的电荷量都是e的整数倍，元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，在我们的计算中，可取e＝1.60×10－19 C。 4．比荷：带电粒子电荷量与质量的比值。 1．判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (1)用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，证明正电荷从丝绸转移到玻璃棒上。(×) (2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程。(√) (3)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可以创造电荷。(×) (4)电子的电荷量e的数值最早是由库仑通过实验测出的。(×) (5)元电荷就是质子或电子。(×) (6)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍。(√) 2．带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB，如图所示，A端将带____________电，B端带____________电。 答案　负　正 [对应学生用书第2页] 要点一　三种起电方式 图中甲是古老的摩擦起电机，乙是感应起电机。结合图片，思考： (1)两个绝缘体发生摩擦为什么会带上电荷？ (2)感应起电能发生在绝缘体上吗？原因是什么？ 提示　(1)两个绝缘体摩擦时，其中一个物体失去电子，另一个物体得到电子，分别带上了正、负电荷。 (2)感应起电不会发生在绝缘体上，因为绝缘体中的电子不能自由移动。 1．三种起电方式的比较 内容 方式 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生条件 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电体接触时 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 导体带上与带电体电性相同的电荷 微观解释 不同物质的原子核对核外电子的约束力不同，摩擦时电子从一物体转移到另一物体 导体中的自由电子受到带电体对它的排斥(或者吸引)，而移向导体的远端(或者近端) 电荷间的相互作用，使得自由电子在带电体和导体上转移，且重新分布 实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移 2．感应起电的过程 (1)不接地时的情况：如图甲、乙、丙所示，感应起电可采取以下操作步骤(图中支架均由绝缘材料制成)。 ①使带电体C(假设带正电)靠近相互接触的两导体A、B。 ②保持C不动，用绝缘工具分开A、B。 ③移走C，则A带负电，B带正电。 (2)接地时的情况：如图丁、戊所示，导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷。 ①将一个导体移近带电体，用手接触一下导体随即将手拿开(或用导线将导体接地后又断开)。 ②移走带电体，则导体带上异种电荷。 [例1]　如图所示，不带电导体B在靠近带正电的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是(　　) A．若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带负电 B．若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电 C．若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将不带电 D．若用导线将P端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电 [解析]　当导体B靠近带正电的导体A后，由于静电感应，靠近A的P端感应出负电荷，而远离A的Q端感应出等量的正电荷。此时无论哪一端接地，导体B与大地成为一个新的大导体，这时大地变成了这个新导体的远端，而P端仍然是近端，故负电荷仍然留在P