9.1 电荷（举一反三）【三大题型】-2024-2025学年高二物理举一反三系列（人教版2019必修第三册）

9.1 电荷【三大题型】 【人教版2019】 【题型1 电荷的基本概念】 2 【题型2 三种起电方式的比较】 3 【题型3 验电器的两种应用方式及原理】 10 知识点1：电荷的基本概念 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．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． 6．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． 7．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． 8．比荷：带电粒子的电荷量与其质量的比值． 【题型1 电荷的基本概念】 【例1】(多)下列说法中正确的是(　　) A．静电感应没有创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分 B．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电 D．一个带电导体接触一个不带电的导体，两个物体可能带上异种电荷 【答案】　ABC 【详解】　静电感应没有创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分，故A正确；摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分，故B正确；摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电，故C正确；一个带电导体接触另一个不带电的导体时，电荷发生转移，所以两个物体一定带同种电荷，故D错误． 【变式1-1】关于元电荷的理解，下列说法正确的是(　　) A．元电荷就是电子或者质子 B．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 C．元电荷的电荷量大小是1 C D．只有电子所带的电荷量等于元电荷 【答案】　B 【变式1-2】(2021·宁波期中)一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了，这说明(　　) A．小球上原有的负电荷逐渐消失了 B．在此现象中，电荷不守恒 C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了 D．该现象不遵循电荷守恒定律 【答案】　C 【详解】 根据电荷守恒定律知，电荷既不会消灭，也不会创生，只会发生转移，故A错误；该过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了，是电子的转移，仍然遵循电荷守恒定律，故B、D错误，C正确． 【变式1-3】(多)关于电荷量，以下说法中正确的是(　　) A．物体所带的电荷量可以为任意实数 B．物体所带的电荷量只能是某些特定值 C．物体带电荷量为＋1.60×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子 D．物体所带电荷量的最小值为1.60×10－19 C 【答案】　ABC 【详解】　物体带电的原因是电子的得失，带正电是因为失去了电子，带负电是因为得到了电子．物体所带电荷量是不能连续变化的，只能是e＝1.60×10－19 C的整数倍． 知识点2：三种起电方式的比较 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 【题型2 三种起电方式的比较】 【例2】　(多)下列说法中正确的是(　　) A．静电感应没有创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分 B．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电 D．一个带电导体接触一个不带电的导体，两个物体可能带上异种电荷 【答案】　ABC 【详解】　静电感应没有创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分，故A正确；摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分，故B正确；摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电，故C正确；一个带电导体接触另一个不带电的导体时，电荷发生转移，所以两个物体一定带同种电荷，故D错误． 【变式2-1】(2022·玉溪开学)如图所示，左边是一个原来不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球，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，则下列结论正确的是(　　) A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA>QB B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA<QB D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置无关 【答案】　D 【详解】　导体原来不带电，只是在静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多了电子而带负电，A部分少了电子而带正电．根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，故D正确，A、B、C错误． 【变式2-2】(2021·保定期末)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 【详解】　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． 【变式2-3】　(2022·宁乡期末)如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A球用导线接地一下后迅速断开，再将C移走，最后将A、B分开．关于A、B的带电情况，下列判断正确的是(　　) A．A、B均不带电 B．A、B均带正电 C．A带负电，B带正电 D．A带正电，B带负电 【答案】　B 【详解】　最初A、B均不带电，C带负电，将C靠近A球，由于感应起电，A带正电，B带负电，然后A球用导线接地一下时，A球依然带正电荷，B球所带负电荷经导线流入大地，将C移走后，A球的电荷分到B球上一部分，再将A、B分开后，A、B均带正电荷．故选B. 知识点3：验电器的两种应用方式及原理 1．当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开，如图甲． 2．当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球带异种电荷，而金属箔片上会带同种电荷(感应起电)，两个金属箔片在斥力作用下张开，如图乙． 【题型3 验电器的两种应用方式及原理】 【例3】如图所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近验电器B上面的金属球，则(　　) A．验电器金属箔不张开，因为球A没有和B接触 B．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电 C．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电 D．验电器金属箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电 【答案】　D 【详解】　把一个带正电的金属球A，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，验电器的金属小球由于感应起电会带上负电荷，金属箔由于感应起电会带上正电荷，而整个验电器不带电．所以验电器金属箔张开，A、B、C错误，D正确． 【变式3-1】(2022·北京期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是(　　) 【答案】　D 【详解】　由静电感应特点可知，近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷，故选B. 【变式3-2】如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电荷的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是(　　) A．闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地 B．闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地 C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体 D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2 【答案】　C 【详解】　当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与枕形导体连通，由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处感应出正电荷，因此无论闭合开关S1还是S2，都有电子从大地流向枕形导体，故C正确． 【变式3-3】(2021·汕头期末)验电器可以用来检验物体是否带电和所带电性．如图所示，现将一带电物体靠近原来已带电的验电器的金属球，下列判断正确的是(　　) A．验电器带正电时，若金属箔张角变小，可知物体带正电 B．验电器带正电时，若金属箔张角变大，可知物体带负电 C．验电器带负电时，若金属箔张角变大，可知物体带负电 D．验电器带负电时，若金属箔张角变大，可知物体带正电 【答案】　C 【详解】验电器上带正电荷后，验电器上的金属箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金属箔张角变大，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移；如果金属箔张角变小，说明带电体带负电，排斥电子，电子向金属箔转移，选项A、B错误；验电器上带负电荷后，验电器上的金属箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金属箔张角变大，说明带电体带负电，排斥电子向金属箔转移；如果金属箔张角变小，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移，选项C正确，D错误． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 9.1 电荷【三大题型】 【人教版2019】 【题型1 电荷的基本概念】 2 【题型2 三种起电方式的比较】 3 【题型3 验电器的两种应用方式及原理】 10 知识点1：电荷的基本概念 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．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． 6．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． 7．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． 8．比荷：带电粒子的电荷量与其质量的比值． 【题型1 电荷的基本概念】 【例1】(多)下列说法中正确的是(　　) A．静电感应没有创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分 B．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电 D．一个带电导体接触一个不带电的导体，两个物体可能带上异种电荷 【变式1-1】关于元电荷的理解，下列说法正确的是(　　) A．元电荷就是电子或者质子 B．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 C．元电荷的电荷量大小是1 C D．只有电子所带的电荷量等于元电荷 【变式1-2】(2021·宁波期中)一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了，这说明(　　) A．小球上原有的负电荷逐渐消失了 B．在此现象中，电荷不守恒 C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了 D．该现象不遵循电荷守恒定律 【变式1-3】(多)关于电荷量，以下说法中正确的是(　　) A．物体所带的电荷量可以为任意实数 B．物体所带的电荷量只能是某些特定值 C．物体带电荷量为＋1.60×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子 D．物体所带电荷量的最小值为1.60×10－19 C 知识点2：三种起电方式的比较 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 【题型2 三种起电方式的比较】 【例2】　(多)下列说法中正确的是(　　) A．静电感应没有创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分 B．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电 D．一个带电导体接触一个不带电的导体，两个物体可能带上异种电荷 【变式2-1】(2022·玉溪开学)如图所示，左边是一个原来不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球，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，则下列结论正确的是(　　) A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA>QB B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA<QB D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置无关 【变式2-2】(2021·保定期末)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 【变式2-3】　(2022·宁乡期末)如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A球用导线接地一下后迅速断开，再将C移走，最后将A、B分开．关于A、B的带电情况，下列判断正确的是(　　) A．A、B均不带电 B．A、B均带正电 C．A带负电，B带正电 D．A带正电，B带负电 知识点3：验电器的两种应用方式及原理 1．当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开，如图甲． 2．当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球带异种电荷，而金属箔片上会带同种电荷(感应起电)，两个金属箔片在斥力作用下张开，如图乙． 【题型3 验电器的两种应用方式及原理】 【例3】如图所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近验电器B上面的金属球，则(　　) A．验电器金属箔不张开，因为球A没有和B接触 B．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电 C．验电器金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电 D．验电器金属箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电 　 【变式3-1】(2022·北京期末)使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是(　　) 【变式3-2】如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电荷的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是(　　) A．闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地 B．闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地 C．闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体 D．闭合开关S2，没有电子通过开关S2 【变式3-3】(2021·汕头期末)验电器可以用来检验物体是否带电和所带电性．如图所示，现将一带电物体靠近原来已带电的验电器的金属球，下列判断正确的是(　　) A．验电器带正电时，若金属箔张角变小，可知物体带正电 B．验电器带正电时，若金属箔张角变大，可知物体带负电 C．验电器带负电时，若金属箔张角变大，可知物体带负电 D．验电器带负电时，若金属箔张角变大，可知物体带正电 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$