第9章 第1节 电荷（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版2019）

第九章　静电场及其应用 第1节　电荷(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 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。 学考 层级 1.知道自然界中存在两种电荷，知道电荷量的概念及其国际单位，知道元电荷的概念。 2.知道三种起电方式及电荷守恒定律。 选考 层级 会用原子结构模型解释摩擦起电的原因，观察静电感应现象并分析规律，分析得出电荷守恒定律。 逐点清(一)　电荷　静电感应 [多维度理解] 1．自然界中有两种电荷：电荷和电荷。 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。在国际单位制中，它的单位是库仑，简称库，符号是。正电荷的电荷量为值，负电荷的电荷量为值。 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)起电原因：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电，失去电子的物体则带电。 5．金属导电实质 (1)自由电子：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。 (2)正离子：失去自由电子的原子便成为带电的离子。 (3)实质：每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，使金属成为导体。 6．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。 1．感应起电的分析 (1)当带电体靠近导体时，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，如图甲所示。 (2)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，如图乙、丙所示。 说明：用手摸一下导体，再移开手指，相当于先把导体接地，然后再与大地断开。 2．三种起电方式的比较 项目 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种的电荷 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]　(2023·湖南长沙检测)如图所示，取一对用绝缘柱支撑的不带电的导体A和B，使他们彼此接触，现在把带正电荷的物体C移近导体A，发现贴在A、B下部的金属箔都张开，下列说法正确的是(　 ) A．先移去C，再把A和B分开，A、B上的金属箔仍保持张开 B．此时A和B都带负电荷 C．先把A和B分开后移去C，A、B上的金属箔不能保持张开 D．此时A带负电荷，B带正电荷 [解析]　由于C带正电，则当物体C移近导体A时会在A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，若先移去C，则A、B上的感应电荷中和，再把A和B分开，由于A、B均不再带电，则A、B上的金属箔将闭合，A、B错误，D正确；A和B分开后移去C，A、B上的感应电荷不会消失，则金属箔仍能保持张开，C错误。 [答案]　D [全方位练明] 1．(2023·浙江绍兴高二期末)关于电荷，下列说法正确的是(　 ) A．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥 B．一个带电导体接触一个不带电的导体，两个导体可能带上异种电荷 C．摩擦起电就是人类创造了电荷 D．感应起电是导体中的自由电荷发生了转移 解析：选D　同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故A错误；一个带电导体接触另一个不带电的导体时，电荷发生转移，所以两个导体一定带同种电荷，故B错误；摩擦起电的实质是电荷在两个物体间发生了转移，C错误；感应起电是导体中的自由电荷发生了转移，D正确。 2．干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，主要原因是(　 ) A．头发散失了水分后变得坚硬 B．由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥 C．太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀 D．梳子的机械分离作用使每根头发彼此分开 解析：选B　在干燥的天气里，用塑料梳子梳干燥的头发时，头发与梳子摩擦而带电；由于头发带有同种电荷，同种电荷相互排斥，所以越梳越蓬松，故选B。 3．为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C(仅在