课时9.1 电荷-2024-2025学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第三册）

第九章 静电场及其应用 课时9.1 电荷 1. 知道自然界中只有两种电荷。 2. 知道元电荷的概念，了解各种起电方式。 3. 理解电荷守恒定律的内容，能利用电荷守恒定律分析解决相关问题。 4. 能根据原子结构模型和电荷守恒定律分析生产、生活中的静电现象。 （一）电荷 1. 两种电荷 （1）电荷的分类：自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷。 （2）电荷的性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，且带电体有吸引轻小物体的性质。 2. 摩擦起电：两个物体相互摩擦时，电子从一个物体转移到另一个物体，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。 3. 电荷量 （1）定义：电荷的多少叫作电荷量，用Q或q表示 （2）单位：在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，符号是C。 （3）标矢性：电荷量是标量。正电荷的电荷量为正值，记作+Q，负电荷的电荷量为负值，记作－Q。 4. 自由电子：金属中离原子核较远的能脱离原子核的束缚而在金属中自由活动的电子。 （二）静电感应 1. 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的现象。（注：绝缘体不发生静电感应） 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. 内容 表述一：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。 表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。 2. 带电实质：电子的得失。 （四）元电荷 1. 元电荷：最小的电荷量叫作元电荷，用e表示，e = 1.60×10－19 C。最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验精准测得的。 2. 电荷量的不连续性：所有带电体的电荷量都是e的整数倍，即电荷量不能连续变化。 3. 电子或质子都不叫元电荷，它们所带的电荷量等于元电荷。 4. 比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值叫作比荷。电子的比荷为=1.76×1011 C/kg。 考点 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电性的电荷 原因 不同物质的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 考点 接触导体间的电荷分配规律 1. 将带电导体与不带电导体接触，两个导体带同种性质的电荷；两个带异种电荷但电荷量不同的导体相接触，两个导体先中和相同量的异种电荷，再分配剩余电荷。 2. 电荷的分配与物体的形状、大小有关。两个完全相同的球体平分总电荷量。 （1）两个完全相同的金属球带有同种电荷，电荷量分别为Q1和Q2，接触后各自带的电荷量相等，Q1' = Q2' = 。 （2）两个完全相同的带异种电荷的金属球，电荷量不相等，分别为Q1和－Q2，接触后各自带的电荷量相等，Q1' = Q2' = 。 基础过关练 题组一　三种起电方式 1.(2024江苏盐城期中)如图所示，科技馆里小红站到绝缘台上，用手触碰高压静电球；工作人员按下电源开关后，看到小红的头发竖起散开，则头发带 (　 　) A.同种电荷，相互吸引 B.异种电荷，相互吸引 C.同种电荷，相互排斥 D.异种电荷，相互排斥 2.(2024北京顺义第一中学月考)小张同学在空气干燥的教室里进行了一个小实验，将一塑料绳撕成细丝后，一端打结，做成“水母”的造型，用干毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用干毛巾来回摩擦PVC(塑料)管。将“水母”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“水母”处于悬停状态，则 (　 　) A.PVC管的带电方式属于感应起电 B.“水母”在空中悬停时，PVC管对它向上的作用力大于它所受重力 C.用干毛巾摩擦后，“水母”与PVC管带同种电荷 D.PVC管与干毛巾摩擦创造了电荷 3.(2024湖北宜昌联考)如图所示，某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一验电器的金属球(未接触)的过程中，验电器的金属箔片的张角逐渐变小。则下列说法正确的是 (　 　) A.验电器原本带正电 B.此过程中，自由电子从金属箔片转移到了金属球 C.玻璃棒带电过程为感应起电 D.金属箔片张角变小是因为验电器上的电荷消失了 4.(2023江苏新海高中、徐州一中学情调研，改编)在物理课堂上老师用易拉罐和气球演示静电现象，如图所示，充气后的气