第一章 第1节 静电现象-【金版教程】2025-2026学年新教材高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（粤教版2019）

第一章　静电场的描述 第一节　静电现象 目录 1 2 3 课前自主学习 课后课时作业 课堂探究评价 1．知道三种起电方式，知道什么是静电感应现象． 2．知道元电荷的概念，掌握元电荷的数值． 3．理解电荷守恒定律． 4．会从微观的角度，结合电荷守恒定律分析三种起电方式． 3 课前自主学习 一　各种起电方式 1．摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电的过程．相互摩擦的两个物体一般选择______的材料． 2．接触起电：带电物体与不带电物体，通过电荷______，使原来不带电的物体带上电荷． 3．感应起电：由于电荷间相互______或排斥，导体靠近带电体的一端带______电荷，远离带电体的一端带______电荷． 4．静电感应：由于受附近带电体影响而引起导体中____________________的现象． 异种 不同 传导 吸引 同种 正负电荷重新分布 课前自主学习 5 二　元电荷 1．电荷量：物体所带_______________，简称电量．在国际单位制中，它的单位是______，简称库，符号是____． 2．自然界只存在两种电荷：____电荷和____电荷． 3．电子带有最少的负电荷，质子带有最少的正电荷，它们的电量的绝对值______．电子的电荷量最早是由美国物理学家_______通过油滴实验测定的． 4．元电荷：一个电子(或质子)所带电量的绝对值，其数值e＝______________． 5．比荷：带电粒子的______与其______之比． 电荷数量的多少 库仑 C 正 负 相等 密立根 1.60×10－19 C 电量 质量 课前自主学习 6 三　电荷守恒定律 电荷守恒定律：电荷既不能被_____，也不能被_____，它们只能从一个物体转移到__________，或者从物体的一部分转移到__________．在任何转移的过程中，电荷的总量__________． 四　静电现象的解释 1．摩擦起电的实质：电子从一个物体_____到另一个物体． 2．静电感应的实质：在带电体上的电荷的作用下，导体上的正负电荷重新_____，使电荷从导体的一部分转移到另一部分． 创造 消灭 其他物体 另一部分 保持不变 转移 分布 课前自主学习 7 提示 想一想 (1)两个导体带有等量的异种电荷，当两导体相互接触时发生电中和，即对外不显电性，此过程是不是说明电荷消失了？ (2)下图是部分不同物质的原子核对电子束缚能力强弱 的排序图，毛皮与图中的什么物体摩擦最容易起电？它们摩 擦后毛皮带正电还是负电？ 提示：电荷的中和并不是指电荷消失，而是指带等量异种电荷的两物体接触时，经过电子的转移，物体达到电中性的过程．　 提示：由图可知，毛皮的原子核束缚电子的能力最弱，梳子的原子核束缚电子的能力最强，故毛皮与梳子摩擦最容易起电；毛皮失去电子带正电，梳子得到电子带负电． 课前自主学习 8 提示 (3)小明这样描述一道题目，其中有一句：“……有一个物体带5.0×10－18 C的电荷量……”，关于该物体的带电量，你认为可能吗？ 课前自主学习 9 课堂探究评价 课堂任务1 　电荷　各种起电方式 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 课堂探究评价 11 活动1：如图1所示，拿一把塑料直尺在头发上来回摩擦几下，然后将塑料直尺移近碎纸屑堆，观察发生的现象，探究其中的原因． 活动2：如图2所示，将带有绝缘柄的金属小球D先与带电体接触，再与验电器上部的金属球A接触，观察两片金属箔C、C′是否张开．重复多次，观察金属箔张开角度的变化情况，探究其中的原因． 提示 提示：图1中，经摩擦后的塑料直尺会吸引碎纸屑，这是因为经过摩擦的塑料直尺带上了电而对碎纸屑有了吸引力．　 提示：图2中，验电器的两片金属箔张开了一定的角度，重复次数越多，两片金属箔张开的角度越大．这是由于通过传导，金属小球D上的电荷不断传递至两片金属箔． 课堂探究评价 12 提示 活动3：如图3(a)所示，取两个由绝缘柱支撑着的空心铝罐A和B，起初它们彼此接触且不带电，铝罐A的左端和铝罐B的右端各自安装有两片金属箔． 如图3(b)所示，将带电金属小球C移近铝罐A的左侧，观察铝罐A和B各自的两片金属箔有什么变化？ 活动4：如图3(c)所示，金属小球C和铝罐A保持在原来的位置上，手持铝罐B的绝缘柱，将其移开，观察铝罐A、B各自的两片金属箔有什么变化？ 提示:铝罐A和B各自的两片金属箔都张开了相同的角度． 　 提示:铝罐A的两片金属箔张开的角度比(b)中的稍大一点，铝罐B的两片金属箔张开的角度比(b)中的稍小一点． 课堂探究评价 13 提示 活动5：如图3(d)所示，把金属小球C和铝罐B轻轻移走，观察铝罐A的两片金属箔又有什么变化？ 活动6：如图3所示的实验说明A、B带电了吗？试分析其中的原因． 提示:铝罐A的两片金属箔张开的角度比(c)中的稍小一点．　 提示:图3实验说明铝罐A、B都带上了电荷．图3实验现象的成因：由于电荷间相互吸引或排斥，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． 课堂探究评价 14 1．各种起电方式的比较 方式 摩擦起电 接触起电 感应起电 产生条件 两不同绝缘体摩擦时 导体与带电体接触时 导体靠近带电体时 现象 两物体带上等量异种电荷 导体带上与带电体电性相同的电荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同” 课堂探究评价 15 2.两种电荷 自然界中只有两种电荷，即正电荷和负电荷．与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同的是正电荷，与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同的是负电荷． 3．两种电荷的相互作用 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 4．元电荷 (1)元电荷是最小的电荷量，而不是实物粒子，元电荷无正、负之分． (2)虽然质子、电子所带的电量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷． (3)任何物体所带的电量都等于电子或质子所带电量的整数倍． 课堂探究评价 16 例1　 (多选)如图所示，取一对用绝缘柱支持的不带电的导体A和B，使它们彼此接触，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．此时A带负电荷，B带正电荷 B．此时A和B都带负电荷 C．A和B分开后移去C，A、B上的金属箔仍保持张开 D．先移去C，再把A和B分开，A、B上的金属箔仍保持张开 答案 课堂探究评价 17 提示 (1)电荷间的相互作用规律是什么？ (2)A、B属于哪种起电方式？ 提示：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 提示：感应起电．　 课堂探究评价 18 规范解答 规范解答　导体A和B接触时，将带正电荷的物体C移近导体A，由于静电感应，导体A带负电荷，导体B带正电荷，A正确，B错误；若A、B分开后移去C，导体A带负电荷，导体B带正电荷，故A、B上的金属箔仍保持张开，C正确；先移去C，再把A、B分开，则在分开前，A、B上的负、正电荷中和，分开后导体A、B不带电，故A、B上的金属箔将闭合，D错误． 课堂探究评价 规律点拨　 (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，而且该导体可视为近端，带异种电荷，地球可视为远端，带同种电荷(由于地球太大，可认为不带电)，如图． 课堂探究评价 答案 解析 解析　元电荷是指电子或质子所带的电荷量，并不是电荷量很小的电荷就是元电荷，A错误；任何带电体所带电荷量都等于e的整数倍，B、C错误，D正确． 课堂探究评价 21 课堂任务2 　电荷守恒定律 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 课堂探究评价 22 提示 活动1：如图(a)所示，手持有机玻璃棒，用力将两块由不同材料制成的起电板快速地摩擦后分开．两块板摩擦前带电情况如何？ 活动2：将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球(注意不要接触金属球)，如图(b)所示，我们可以观察到什么现象？说明了什么？ 提示：两块起电板摩擦前呈电中性，净电荷量为零．　 提示：在图(b)中可看到箔片张开，即箔片带电，说明插入验电器上端空心金属球内的起电板带上了电荷． 课堂探究评价 23 提示 活动3：接着抽出这块板，再将两块板互不接触地同时插入空心金属球(同样不接触金属球)，如图(c)所示，我们可以观察到什么现象？说明了什么？ 活动4：请解释实验中所发生的现象． 提示：在图(c)中可看到箔片闭合，说明两块起电板带有等量异种电荷，净电荷量为零，所以系统的电荷是守恒的．　 提示：实验中，物体带电的过程实际上就是得失电子的过程，从而使物体内的正电荷数与负电荷数不再相等，这时物体就带电了．但带电的两个物体所组成的系统的电量总和保持不变． 课堂探究评价 24 1．电荷守恒定律的理解 (1)电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到其他物体(摩擦起电、接触带电)，或者从物体的一部分转移到另一部分(感应起电)．在任何转移的过程中，电荷的总量保持不变． (2)在一定条件下，带电粒子可以产生和湮没，但带电粒子总是成对产生或湮没的，两个粒子带电数量相等且电性相反，所以电荷的代数和保持不变． 2．物体带电的实质：物体带电不是创造了电荷，物体不带电也不是消灭了电荷．物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间或物体内部电荷的重新分配．摩擦起电、感应起电和接触起电，均符合电荷守恒定律． 课堂探究评价 25 例2　(多选)一带负电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．该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律 答案 课堂探究评价 26 提示 (1)电荷会消失吗？ (2)在此现象中，电荷守恒定律还适用吗？ 提示：不会．　 提示：适用． 规范解答 规范解答　带负电的金属小球在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了，在电荷转移的过程中，电荷守恒，故C、D正确． 课堂探究评价 27 规律点拨　 电荷守恒定律和能量守恒定律一样，都是自然界的基本守恒定律，在一切宏观物理过程和微观物理过程中都成立． 课堂探究评价 [变式训练2]　 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、B分开，再将C移走．关于A、B的带电情况，下列判断正确的是(　　) A．A带正电，B带负电 B．A带负电，B带正电 C．A、B均不带电 D．A、B均带正电 答案 解析 解析　带负电的橡胶棒C靠近A时，A球会感应出正电荷，根据电荷守恒定律，B球会感应出负电荷．先把金属球A和B分开，再移走C，金属球A上的正电荷与B上的负电荷将不再变化，所以此时A带正电，B带负电．故A正确． 课堂探究评价 29 课堂任务3 　静电现象的解释 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 课堂探究评价 30 提示 活动1：从前面的学习中我们知道，利用摩擦的方法能够使物体带电．试从微观的角度解释其原因． 活动2：如图所示，硬橡胶棒与毛皮摩擦，毛皮带正电，硬橡胶棒带等量的负电荷．试解释该静电现象的过程，并说明其实质． 提示：这是因为两种不同材料的物体相互摩擦时，使一个物体中一些原子的电子获得了能量，挣脱了原子核的束缚，转移到了另一个物体上．　 提示：当毛皮摩擦硬橡胶棒时，毛皮中原子的电子便转移到了硬橡胶棒上，硬橡胶棒上出现多余的电子而带负电；失去电子的毛皮则带正电．但是，由这两个物体组成的系统的电荷总量保持不变，即电荷是守恒的．这说明，摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体的过程． 课堂探究评价 31 提示 活动3：试分析静电感应使导体带电的实质． 活动4：根据电荷守恒定律，试分析两个完全相同的带电小球接触时，电荷分配遵循的规律． 提示:静电感应的实质是在带电体上的电荷的作用下，导体上的正负电荷重新分布，使电荷从导体的一部分转移到另一部分．　 提示:完全相同的带电小球相接触，在电荷的转移过程中，电荷的分配遵循如下规律： (1)不带电小球与带电小球接触，电荷平分． (2)带同种电荷的小球互相接触，电荷相加再平分． (3)带异种电荷的小球互相接触，正负电荷中和后再平分． 课堂探究评价 32 1．各种起电方式的解释 方式 摩擦起电 接触起电 感应起电 微观解释 不同物质的原子核对核外电子的约束力不同，摩擦时会出现电子从一物体转移到另一物体上的现象 电荷间的相互作用，使得自由电荷在带电体和导体上转移，且重新分布 导体中的自由电荷受到带电体对它的排斥(或者吸引)，而移向导体的远端(或者近端) 实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移 课堂探究评价 33 2.验电器检验电荷原理 (1)同种电荷互相排斥． (2)电荷量越大，金属箔的张角越大． (3)可以接触带电检验也可以静电感应检验，两种方式不太一样．甲图是静电感应检验，乙图是接触带电检验． 课堂探究评价 34 例3　(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后得知甲物体带正电1.6×10－15 C，丙物体带电8×10－16 C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是(　　) A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 C B．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 C C．丙物体一定带有正电荷8×10－16 C D．丙物体一定带有负电荷8×10－16 C 答案 课堂探究评价 35 提示 (1)甲、乙两物体摩擦后带电特点是什么？ (2)乙、丙两物体接触后带电特点是什么？ 提示:甲、乙会带等量异种电荷．　 提示:乙、丙会带同种电荷． 规范解答 规范解答　由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷．甲、乙摩擦导致甲失去电子1.6×10－15 C而带正电，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒定律可知，乙最终所带负电荷为1.6×10－15 C－8×10－16 C＝8×10－16 C，故B、C错误，A、D正确． 课堂探究评价 36 规律点拨　 原来不带电的物体，相互摩擦必然会带上等量异种电荷．相互接触的物体会带同种电荷，如果是相同的物体接触后带的电荷量会相等；不管何种情况，接触后电荷量的代数和与接触前的代数和相等． 课堂探究评价 [变式训练3]　有A、B、C三个完全相同的金属球，A带1.2×10－4 C的正电荷，B、C不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据(　　) A．6.0×10－5 C，4.0×10－5 C，4.0×10－5 C B．6.0×10－5 C，4.0×10－5 C，2.0×10－5 C C．4.5×10－5 C，4.5×10－5 C，3.0×10－5 C D．5.0×10－5 C，5.0×10－5 C，2.0×10－5 C 答案 课堂探究评价 38 解析 课堂探究评价 39 课后课时作业 1．(摩擦起电)东汉时期的哲学家王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”，这个词的意思是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳(顿牟)能吸引(掇)芥菜子、干草之类的微小屑末(芥)．下列关于这个现象的解释正确的是(　　) A．经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳有了磁性 B．经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳带了电 C．经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳与芥菜子、干草之类的微小屑末带异种电荷 D．经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳与芥菜子、干草之类的微小屑末带同种电荷 答案 解析 解析　 “顿牟掇芥”属于静电现象，是指经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳带了电，能够吸引芥菜子、干草之类的微小屑末，但被吸引的芥菜子、干草之类的微小屑末不一定带电，故B正确，A、C、D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 2．(电荷守恒定律)对物体带电现象的叙述，下列说法正确的是(　　) A．一个不带电的物体内一定没有电荷 B．物体带电一定具有多余的电子 C．物体带电的过程就是电荷移动的过程 D．物体带电的过程就是创造电荷的过程 答案 解析 解析　任何物体内部总有正负电荷，不带电是因为它呈现了电中性，故A错误；物体带电可能是有多余的电子或缺少电子，故B错误；带电过程就是电荷移动的过程，故C正确；电荷是不能被创造的，故D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 3．(元电荷)(多选)下列关于元电荷的说法中正确的是(　　) A．元电荷实质上是指电子和质子本身 B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C．元电荷的值通常取e＝1.60×10－19 C D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根通过实验测得的 答案 解析 解析　元电荷实际上是指电荷量，数值为1.60×10－19 C，没有正、负，不是物质，电子、质子是实实在在的粒子，它们的电荷量为元电荷，A错误，C正确；实验得出，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，B正确；元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的，D正确． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 答案 4．(静电感应)使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．图中表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是(　　) 解析 解析　由于验电器原来不带电，当带电金属球靠近验电器时，验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异种的电荷，箔片上感应出与带电金属球同种的电荷，故A、C、D错误，B正确． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 答案 5．(元电荷)带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的(　　) A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 C C．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 答案 6．(接触带电)金属球A带5q的正电荷，另一完全相同的金属球B带－q的负电荷，将两金属球接触后再分开，则B球的电荷量为(　　) A．－q B．q C．2q D．4q 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 7．(综合)(多选)把两个完全相同的金属小球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球接触前的带电情况可能是(　　) A．带有等量异种电荷 B．带同种电荷 C．带不等量异种电荷 D．均不带电 答案 解析 解析　若两个小球原来分别带等量异种电荷，接触后电荷完全中和，两球之间不存在排斥力，A错误；若两个小球原来分别带同种电荷，接触后电荷重新平分，带上等量同种电荷，存在排斥力，B正确；若两个小球原来分别带不等量异种电荷，小球接触后电荷先中和再平分，带上等量同种电荷，存在排斥力，C正确；若两球均不带电，接触后也不会带电，故两球之间不会有排斥力，D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 8．(摩擦起电)关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　) A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中创生了电子和质子 B．两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后，同时带上等量同种电荷 C．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电 D．摩擦起电是摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的 答案 解析 解析　摩擦起电现象的实质是电子的转移，而不是电荷的创生，故A错误；两种不同材料的不带电绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷，故B错误；丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电，故C正确；摩擦起电是摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 答案 9．(摩擦起电)有A、B两个物体经摩擦后，B带上了2.4×10－6 C的正电荷，求此过程中有多少电子发生了转移？是如何转移的？ 答案　1.5×1013个　由B向A转移 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 10． (各种起电方式)(多选)用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上，小明同学用绝缘材料做成一笔套，将笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是(　　) A．摩擦使笔套带电 B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异种电荷 C．圆环被吸引到笔套上的过程中，圆环所受笔套的吸引力大于圆环的重力 D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析 解析　笔套与头发摩擦后带电，故A正确；带电的笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异种电荷，故B正确；当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，是因为圆环所受笔套的吸引力大于圆环的重力，故C正确；笔套是绝缘体，笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷不会立刻被全部中和，故D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 11．(静电感应) 如图，把一个不带电的、与外界绝缘的导体两端分别接上两个开关，当带正电小球靠近时，由于静电感应，在a、b端分别出现正、负电荷，则以下说法正确的是(　　) A．闭合K1，有电子从导体流向大地 B．闭合K2，有电子从导体流向大地 C．闭合K2，有电子从大地流向导体 D．闭合K1，没有电子通过 答案 解析 解析　当闭合任何一个开关以后，a、b端均为近端，大地才是远端．根据静电感应“近异远同”，导体带负电，大地感应出等量正电荷，因此无论闭合K1还是K2，都有电子从大地流向导体，C正确，A、B、D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 12．(静电感应)(多选)如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金属箔张角减小，则(　　) A．金属球A可能不带电 B．金属球A可能带负电 C．金属球A可能带正电 D．金属球A一定带负电 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析 解析　验电器的金属箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小取决于它们电荷量的多少，张角减小说明电荷量减小．如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使金属箔张角减小．如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷，A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，因距离的不同而表现为吸引作用，从而使B球和金属箔上的电荷重新分布，金属箔张角减小．如果A球带正电，同种电荷相互排斥，验电器上的正电荷向远离A球的金属箔上移动，金属箔张角增大．综上，A、B正确，C、D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 答案 13． (接触带电)如图所示，大球A原来的电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触，达到稳定状态时，小球B获得的电荷量为q；现给大球A补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，问：经过反复足够多次接触后，小球所带电荷量为多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R 提示: 不可能．因为eq \f(q,e)＝eq \f(5.0×10－18 C,1.60×10－19 C)＝31.25，不是正整数，即物体所带的电荷量不等于元电荷的整数倍，故是不可能的． [变式训练1]　关于元电荷e，下列说法正确的是(　　) A．电荷量很小的电荷就是元电荷 B．物体所带电荷量可以为eq \f(e,2) C．物体所带的电荷量可以取任意值 D．带电体的电荷量一定是e的整数倍 解析　A项中三球的总电荷量与原来相比增加，故A错误．由于两个完全相同的金属球接触后两个小球上的总电荷量均分，假设A与B先接触，接触后A与B的电荷量都是：eq \f(1.2×10－4,2) C＝6.0×10－5 C，然后，B(或A)与C接触，接触后B(或A)与C的电荷量都是：eq \f(6.0×10－5,2) C＝3.0×10－5 C，不可能有金属球所带的电荷量比3.0×10－5 C更小；然后B与A接触，接触后B与A的电荷量都是：eq \f(6.0×10－5＋3.0×10－5,2) C＝4.5×10－5 C，故B、D错误，C正确． 解析　任何带电体的电荷量都只能是元电荷的整数倍，元电荷e＝1.6×10－19 C．A中电荷量为eq \f(3,2)e，B中电荷量为4e，C中电荷量为10e，D中电荷量为250e，也就是说B、C、D中的电荷量数值均是元电荷的整数倍，只有A是不可能的． 解析　由于两小球完全相同，故接触后先中和再平分剩余电荷，qA＝qB＝eq \f(5q－q,2)＝2q，C正确． 解析　通过摩擦B带上正电，故有电子从B向A发生了转移．由于物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍，即Q＝ne，所以转移的电子数为：n＝eq \f(Q,e)＝eq \f(2.4×10－6 C,1.6×10－19 C)＝1.5×1013个． 答案　eq \f(Qq,Q－q) 解析　由于两个球的形状和大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是1∶1，但应该是一个确定的值，根据第一次接触达到稳定状态时两者的电荷量关系可知，每次接触达到稳定状态时，两球所带电荷量之比均为(Q－q)∶q 经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B球所带电荷量为q′，则有eq \f(Q,q′)＝eq \f(Q－q,q) 解得q′＝eq \f(Qq,Q－q). $$