9.1电荷-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019必修第三册）

第九章 静电场及其应用 第1节 电荷 课程标准 学习目标 通过实验，了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象 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. 知道元电荷的概念，掌握元电荷的值． 2．理解摩擦起电和感应起电.掌握电荷守恒定律. 3．经历探究三种起电方式的实验过程，学会设计实验、观察现象、分析结果、归纳总结的科学探究方法。 （一）课前阅读： 1.电荷的单位 1881年第1届国际电学大会确定库仑(C) 为电荷量的国际单位，定义为1A恒定电流在1s时间间隔内所传送的电荷量为1C。 2. 自然界中的两种电荷 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。迄今为止，人们没有发现对这两种电荷都排斥或都吸引的电荷。自然界的电荷只有两种。 （二）基础梳理 一、三种起电方式 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． 5.接触带电及其原因 (1)带电体接触绝缘的金属时，金属因接触带电体而带电。 (2)原因：电子的转移 6.感应起电及其原因 (1)利用静电感应使金属导体带电的过程． (2)原因：电子从物体一部分的转移到另一部分 【概念衔接】摩擦起电 英国科学家吉尔伯特在研究这类现象时首先根据希腊文的琥珀创造了英语中的“electricity”( 电 ) 这个词，用来表示珀经过摩擦以后具有的性质，并且认为摩擦过的琥珀带有电荷 electriccharge )。人们发现，很多物体都会由于摩擦而带电，并称这种方式为摩擦起电。 【即学即练】 1.判断下列说法的正误. (1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为正电荷从丝绸转移到玻璃棒上.(　×　) (2)两种不同物质组成的物体相互摩擦使物体带电，是由于两物体的原子核对核外电子束缚的能力不同.(　√　) (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.(　×　) 二、电荷守恒定律 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． 3．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． 4．比荷：带电粒子的电荷量与其质量的比值． 【拓展补充】金属的微观结构模型 关于金属中原子核、电子所处的状态及其运动，这里的情景是一种简化描述，但它可以有效地解释与金属导电有关的现象,所以也是一个物理模型。 一、三种起电方式的比较 摩擦起电 感应起电 接触起电 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 导体带上与带电体同性的电荷 原因 不同物质原子核对电子的束缚能力不同．束缚能力强的得电子，带负电；束缚能力弱的失电子，带正电 电子在电荷间相互作用下发生转移，近端带异种电荷，远端带同种电荷 在电荷间相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上 实质 电荷在物体之间或物体内部的转移 说明 无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移 【典例精析】 例1．如图所示，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(　　) 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 【答案】B 【解析】 带正电的小球C靠近A，由于感应起电，A带负电，B带正电．若先将A、B分开，再移走C，则A整体带负电，B整体带正电，故A错误，B正确；若先将C移走，则A、B上的电荷又马上中和，不再带电，再把A、B分开，A、B都不带电，故C、D错误． 【规律方法】 1．只有导体中的电子才能自由移动．绝缘体中的电子不能自由移动，所以导体能够发生感应起电，而绝缘体不能． 2．凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个更大导体，而且该导体