第1节　电荷-2022-2023学年高一物理同步精品备课教案（人教版2019必修第三册）

第1节　电 荷（学案） 学习目标　 1.知道自然界中的两种电荷及它们之间相互作用的规律，知道电荷量的概念及电荷量的单位. 2.理解摩擦起电和感应起电. 3.掌握电荷守恒定律. 4.知道元电荷的概念，掌握元电荷的值. 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，符号是C.正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值. 4.摩擦起电及其原因 (1)摩擦起电：由于摩擦而使物体带电的方式.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电. (2)原因：当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上.于是，原来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. 二、静电感应 1.静电感应现象：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. 2.感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程. 三、电荷守恒定律 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.电荷守恒定律的另一表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变. 四、元电荷 1.元电荷：最小的电荷量，e＝1.60×10－19C，由密立根测得.所有带电体的电荷量都是e的整数倍. 2.比荷：带电粒子的电荷量与其质量的比值. 一、三种起电方式 导学探究　(1)如图2所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触.起初它们不带电，贴在下部的金属箔片均是闭合的. 图2 ①把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？ ②这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片是否闭合？ ③再让A和B接触，又会看到什么现象？ (2)带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？ 例1 与头发丝摩擦过的塑料笔杆，常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　) A.塑料笔杆与头发丝摩擦时，电子从头发丝转移到笔杆上，笔杆因而带负电 B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量同种电荷 C.摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的 D.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子 拓展训练1 如图是伏打起电盘示意图，其起电原理是(　　) 甲　　　乙　　　丙　　　丁 A．摩擦起电　 B．感应起电 C．接触起电 D．以上三种方式都不是 例2 (2022·河北保定市高二期末)如图3所示，不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触，带正电的小球C靠近A，以下说法中正确的是(　　) 图3 A.若先将A、B分开，再移走C，A带正电，B带负电 B.若先将A、B分开，再移走C，B带正电，A带负电 C.若先将C移走，再把A、B分开，A带正电，B带负电 D.若先将C移走，再把A、B分开，B带正电，A带负电 拓展训练2 如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电的金属球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，将导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的有(　　) A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB>QA B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QB＝QA C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB>QA D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且QB＝QA，而QA、QB的值与所切的位置有关 二、电荷守恒定律　元电荷 导学探究　(1)在摩擦起电过程中，一个物体带上了正电荷，另一个物体带上了负电荷，该过程是否创造了电荷？在一个封闭的系统中，电荷的总量会增多或减少吗？ (2)物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是4×10－19 C吗？ (3)电子和质子就是元电荷吗？ 例3 完全相同的两金属小球A、B带有相同大小的电荷量，相隔一定的距离，让第三个完全相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开. (1)若A、B两球带同种电荷，求接触后两球带电荷量大小之比； (2)若A、B两球带异种电荷，求接触后两球带电荷量大小之比. 拓展训练3有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×10－9 C，QB＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触。在接触后，A、B带电荷量各是多少？此过程中电子发生了怎样的转移，转移了多少电荷量？ 例4 (多选)关于电荷量，以下说法中正确的是(