第9章 第1节 电荷（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版2024）

静电场及其应用 第九章　 第1节　电荷 课件使用说明 本课件使用Office2016制作，请使用相应软件打开并使用。 本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑。 本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office2007或WPS 2021年4月份以前的版本，会出现包含公式及数字无法编辑的情况，请您升级软件享受更优质体验。 由于WPS软件原因，少量电脑可能存在理科公式无动画的问题，请您安装Office 2016或以上版本即可解决该问题。 课前·教材预案 课堂·深度探究 课末·随堂演练 课后·限时作业 [学习目标]　1.知道自然界中的两种电荷及它们之间相互作用 的规律，知道电荷量的概念及电荷量的单位（物理观念）.2.理 解摩擦起电和感应起电（物理观念）.3.掌握电荷守恒定律（科 学思维）.4.知道元电荷的概念，掌握元电荷的值（物理观念）. 返回目录 物理　必修　第三册 　 课前·教材预案 知识点一　电荷 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 ⁠，异种电荷相互 ⁠. 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 ，符号是C.正电荷的电荷量为 ⁠值，负电荷的 电荷量为 值. 正　 负　 排斥　 吸引　 库仑　 正　 负　 返回目录 物理　必修　第三册 　 4.摩擦起电及其原因 （1）摩擦起电：由于 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 电，失去电子的物体则带 电. 摩擦　 负　 正　 返回目录 物理　必修　第三册 　 知识点二　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 ⁠带电体，使导 体靠近带电体的一端带 ⁠电荷，远离带电体的一端带 电荷，这种现象叫作静电感应. 2.感应起电：利用 使金属导体带电的过程. 远离　 异种　 同种　 静电感应　 返回目录 物理　必修　第三册 　 知识点三　电荷守恒定律 1.电荷守恒定律：电荷既不会 ，也不会 ⁠， 它只能从一个物体转移到 ⁠，或者从物体的 一部分转移到 ；在转移过程中，电荷的 ⁠ 保持不变. 2.电荷守恒定律的另一表述：一个与外界没有 ⁠交换的 系统，电荷的 保持不变. 创生　 消灭　 另一个物体　 另一部分　 总 量　 电荷　 代数和　 返回目录 物理　必修　第三册 　 知识点四　元电荷 1.元电荷：最小的电荷量，e＝ C，由 ⁠ 测得.所有带电体的电荷量都是e的 ⁠. 2.比荷：带电粒子的 与其 的比值. 1.60×10－19　 密立 根　 整数倍　 电荷量　 质量　 返回目录 物理　必修　第三册 　 1.判断下列说法的正误. （1）两种不同物质组成的物体相互摩擦使物体带电，是由于 两物体的原子核对核外电子束缚的能力不同. （　√ 　） （2）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. （　×　） （3）元电荷就是最小的带电体. （　×　） （4）某一带电体的电荷量可能等于5×10－19 C. （　×　） √ × × × 返回目录 物理　必修　第三册 　 2.带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB，如图所示，A端 将带 电，B端将带 电. 负　 正　 返回目录 物理　必修　第三册 　 课堂·深度探究 考点一　三种起电方式 【情境导学】如图所示，刚梳过头发的塑料梳子可以吸引轻小 的纸屑，在毛衣上摩擦过的气球能使细小的水流发生弯曲，为 什么会出现上述现象？ 答案　塑料梳子与头发摩擦、气球与毛衣摩擦均可使梳子及气球带电，且带电体可以吸引轻小的物体. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【知识拓展】 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 导体两端带等量异种电荷 导体带上与带电 体同性的电荷 返回目录 物理　必修　第三册 　 摩擦起电 感应起电 接触起电 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 电子在物体之间或物体内部的转移 说明 无论哪种起电方式，发生转移的都是带负电的电子，正电荷不会发生转移 返回目录 物理　必修　第三册 　 【例题1】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 思维导引：C靠近A，由感应起电使A、B带电，A用导线接地，导走负电荷，再移走C，A、B均带同种电荷 返回目录 物理　必修　第三册 　 答案　B 解析　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，此时大地相当于远端带负电，B球带正电 荷，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，选项B正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【变式1】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，下列说法正确的是（　　） 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 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　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，选项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，选 项C、D错误. 返回目录 物理　必修　第三册 　 考点二　电荷守恒定律　元电荷 【情境导学】（1）在摩擦起电过程中，一个物体带上了正 电，另一个物体带上了负电，该过程是否创造了电荷？在一个 封闭的系统中，电荷的总量会增多或减少吗？ 答案　（1）摩擦起电的过程并没有创造电荷.一个封闭的系统 中，电荷的总量保持不变. 返回目录 物理　必修　第三册 　 （2）物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是4×10－19 C吗？ 答案　（2）物体所带的电荷量不是任意的，它只能是1.60×10－19 C的整数倍.由于4×10－19 C是1.60×10－19 C的2.5倍，所以物体所带的电荷量不能是4×10－19 C. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【知识拓展】 1.起电过程的实质是物体中自由电荷的转移过程.在转移过程中 电荷的总量保持不变.也就是说，起电过程就是物体所带电荷 量的重新分配. 2.电荷守恒定律和能量守恒定律一样，都是自然界中最基本的 守恒定律，任何带电现象都不能违背电荷守恒定律. 返回目录 物理　必修　第三册 　 3.元电荷 （1）最小的电荷量叫作元电荷，元电荷不是实物粒子，无 正、负之分. （2）虽然质子、电子所带的电荷量等于元电荷，但不能说质 子、电子是元电荷. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【例题2】完全相同的两金属小球A、B带有相同大小的电荷量，相隔一定的距离，让第三个完全相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开. （1）若A、B两球带同种电荷，求接触后两球带电荷量大小 之比； 答案　（1）2∶3　 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　（1）设A、B带电荷量均为q，则A、C接触后，A、C带 电荷量为qA1＝qC1＝q， C与B接触后，B、C带电荷量为qB1＝qC2＝＝q， 故A、B带电荷量大小之比为＝＝. 返回目录 物理　必修　第三册 　 （2）若A、B两球带异种电荷，求接触后两球带电荷量大小 之比. 思维导引：在小球的接触中，电荷量会平均分到接触的两球， 若两球带同种电荷，则带电后再接触会相加再平分，若两球带 异种电荷，则带电后接触会中和部分电荷再平分. 答案　（2）2∶1 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　（2）设A带正电荷，B带负电荷，且所带电荷量大小均 为Q.则C与A接触后，A、C带电荷量为QA'＝QC'＝＋Q， C与B接触后，B、C带电荷量为 Q'B＝Q″C＝＝－Q， 故A、B带电荷量大小之比为＝＝. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【变式2】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 答案　A 解析　任何带电微粒所带的电荷量都是元电荷1.6×10－19 C的 整数倍，则不可能是2.4×10－19 C，选项A符合题意. 返回目录 物理　必修　第三册 　 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，如图甲所示. 【知识拓展】 验电器的两种应用方式及原理 返回目录 物理　必修　第三册 　 2.当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会因感应起电使验 电器的金属球带异种电荷，而金属箔片上会带同种电荷，两个 金属箔片在斥力作用下张开，如图乙所示. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【例题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.验电器金属箔片不张开，因为球A没有和B接触 B.验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带上了正电 C.验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带上了负电 D.验电器金属箔片张开，因为验电器下部两金属箔片都带上了正电 思维导引：金属球A靠近验电器，由静电感应使验电器的金属球带上异种电荷，验电器的两金属箔片带上与A同种电荷，箔片张开. 答案　D 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　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，金属箔片由于感应起电会带上正电荷，而整个验电器不带 电.所以验电器金属箔片张开，选项A、B、C错误，D正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 【变式3】（多选）小明同学用自制的验电器进行了一些探究 实验.如图所示，小明使验电器带了负电荷，经过一段时间 后，他发现该验电器的金属箔片（用包装巧克力的锡箔纸制 作）几乎闭合了.关于此问题，他跟学习小组讨论后形成了下 列观点，你认为正确的是（　　） 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 返回目录 物理　必修　第三册 　 答案　CD 解析　带负电的验电器在潮湿的空气中，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，但电荷在转移的 过程中仍然遵循电荷守恒定律，选项C、D正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 课末·随堂演练 1.（三种起电方式）（多选）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 返回目录 物理　必修　第三册 　 答案　ABC 解析　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，选项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，选项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，选项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，选项D错误. 返回目录 物理　必修　第三册 　 2.（验电器）如图所示的实验仪器，它可以用来（　　） A.测长度 B.测电流 C.测电阻 D.检验物体是否带电 答案　D 解析　图示实验仪器为验电器，可以检验物体是否带电，选项 D正确. 返回目录 物理　必修　第三册 　 3.（静电感应）绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球.现通过接触使金属球带上一定量的负电荷，然后在小球下方（带上绝缘手套）不断叠放原本不带电的硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（　　） A.丝线上的拉力保持不变 B.丝线上的拉力会不断减小 C.最上方的硬币会带正电 D.用手从最上方硬币依次向下触摸（不带绝缘手套）硬币，最 上方的硬币所带电荷先消失后又再次出现 返回目录 物理　必修　第三册 　 答案　C 解析　根据感应起电原理可知，最上方的硬币会带正电，硬币 与小球相互吸引，丝线拉力变大，选项A、B错误，C正确；用 手从最上方硬币依次向下触摸硬币，最上方硬币的电子流到大 地上，从而带正电，选项D错误. 返回目录 物理　必修　第三册 　 4.（电荷守恒定律）有三个相同的金属小球A、B、C，其中小 球A带有2.0×10－5 C的正电荷，小球B、C不带电，现在让小球 C先与小球A接触后取走，再让小球B与小球A接触后分开，最 后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的电荷量分别为qA＝  　　　　 C，qB＝ 　 　 　　C，qC＝  　 　　　C. 7.5×10－6　 5×10－6 7.5×10－6 返回目录 物理　必修　第三册 　 解析　小球C和小球A接触后，A、C的电荷量为Q1＝＝ C＝1.0×10－5 C，再让小球B与小球A接触，此时A、B的电荷量为Q2＝＝ C＝5×10－6 C，再让小球B与小球C接触，此时B、C的电荷量为Q3＝＝ C＝ 7.5×10－6 C，所以最终A、B、C三球的电荷量分别是5×10－6 C、7.5×10－6 C、7.5×10－6 C. 返回目录 物理　必修　第三册 　 （建议用时：40分钟） 课后·限时作业 返回目录 物理　必修　第三册 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 $$