第9章 1.电荷-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修 第三册（人教版）

第九章　静电场及其应用 ▶导语：在初中知识基础上进一步深化对电荷的理解，提出了元电荷、点电荷概念，结合摩擦起电、接触起电和感应起电更深刻地理解电荷守恒定律。库仑定律和电场强度的学习都是从力学角度研究静电场，学会用力学的方法分析、计算静电场中的动力学问题，此类问题的特点是增加了电场力的作用，但是分析问题的方法仍然是必修第一册教材中学习的力学知识，如分析在电场力作用下的平衡问题常用合成法、分解法、正交分解法、解析法、图解法和相似三角形法等。采用比值法定义电场强度是高中物理中第一次提出的方法，在之前学习的电阻、密度等物理量也是采用这种方法定义的，通过归纳加深对此定义法的理解。电场线是定性描述电场的一种方法，具有形象、直观的特点，牢记点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷等几种常见电场的电场线分布，对于解答电场中的力学问题很有帮助。 要点精准概括 2种电荷：正电荷和负电荷 3种起电方式：接触起电、摩擦起电、感应起电 2个定律：电荷守恒定律、库仑定律 1个模型：点电荷、试探电荷 2个平衡：静电力作用下带电体的平衡、静电平衡 n种思想方法：抽象化思维、比值定义法、对称法、补偿法、解析法、图像法等 3种解题方法：用平衡条件解答静电力作用下的平衡问题，用平行四边形定则、对称法和补偿法求电场强度，带电粒子在电场中的轨迹分析 3个关键能力：观察、分析和概括能力，用数学方法解决物理问题的思维能力，形象思维能力 1.电荷 1.知道自然界中存在着两种电荷，且电荷间存在相互作用。 2.理解摩擦起电和感应起电方式，会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。 3.理解电荷守恒定律，并会解释生活中的静电现象。 4.知道电荷量、元电荷、比荷的概念，知道电荷量是不能连续变化的。 如图所示，将玻璃板两边垫起，下面撒一些纸屑，再用干燥的纸团摩擦玻璃板的上表面，你就会看到下面的纸屑上下飞舞。 纸团并没有与纸屑直接接触，是什么原因使纸屑产生这样的运动呢? 知|识|梳|理 一、电荷 1.两种电荷及作用。 (1)自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷。 (2)电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 2.电荷量：电荷的多少叫作电荷量，国际单位制中，单位是库仑，简称库，符号是C。 3.原子的组成。 原子由原子核和核外电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，核外电子带负电。通常原子内正、负电荷的数量相同，故整个原子对外界表现为电中性。 4.摩擦起电。 当两种物质组成的物体相互摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上，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。这就是摩擦起电的原因。 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。这些自由电子在金属内穿梭是金属导电的原因，绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷。 二、静电感应 1.静电感应。 当带电体靠近不带电的导体时，由于电荷的相互作用，使不带电的导体两端出现等量异种电荷的现象。 2.感应起电。 利用静电感应使导体带电的方法。 3.感应起电的适用条件。 感应起电只适用于导体。绝缘体的电子因不能自由移动而不能感应起电。 三、电荷守恒定律 元电荷 1.电荷守恒定律。 (1)内容：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)另一表述：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)定义：实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。 (2)所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。 (3)元电荷的大小：e=1.602 176 634×10-19 C在计算中通常取e=1.60×10-19 C。  3.比荷：带电粒子的电荷量与质量之比，叫作比荷。电子的比荷为=1.76×1011 C/kg。 预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)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。(×) (2)带负电的绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间，该小球的负电几乎为零，可见小球上的负电荷逐渐消失了。(×) (3)带正电导体A靠近导体B，导体B内的负电荷向靠近A的一端移动，正电荷不动。(√) (4)元电荷就是质子或电子。(×) (5)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍。(√) 2.如图所示，用起电机使金属球A带正电，靠近验电器B，则(　　) A.验电器金箔不张开，因为球A没有和B接触 B.验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电 C.验电器金