课时9.1 电荷-2025-2026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 考点 感应起电的判断 1. 电荷分配规律：近异远同、等量异种。 当带电体靠近不带电的导体时，会在原不带电的导体两端感应出等量异种电荷。靠近带电体的一端感应出与带电体电性相反的电荷，远离带电体的一端感应出与带电体电性相同的电荷。 2. 当导体接地时，该导体与地球可视为一个新的大导体，而且原导体可视为大导体近端，带异种电荷，地球就成为大导体远端，如图乙所示，当B端接地时，近端为A端，远端为大地，由于静电感应，A端带负电，B端原来感应出的正电荷被从大地流来的负电荷中和，所以B端不带电；如图丙所示，若A端接地，新导体仍然是A端离带电体C较近，大地离C较远（易误认为B端为近端或远端），由于静电感应，A端带负电，B端不带电。 3. 如果A、B端不是接地，而是改用手摸A或B端，结果相同。 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.(2025江苏徐州模拟)如图所示，梳过头发的梳子常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电。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荷的物体中产生了电荷 B.头发和梳子互相摩擦后，带上了等量异种电荷 C.如果梳子带负电，是摩擦导致梳子上的质子转移到头发上而形成的 D.头发和梳子摩擦后带的电荷量可以是任意值 2.(2025广东广州大龙中学月考)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 3.(2025广东广州二中期中)教学或生活中会有以下情景：①图1，用毛巾反复摩擦PVC管和塑料细带，向上抛起细带，并将PVC管置于下方，可见细带在空中漂浮；②图2，干燥的冬天，带负电的手靠近金属门锁时会被电击。下列说法正确的是 (　　) 　 A.图1中，PVC管与塑料细带带异种电荷 B.图1中，毛巾与塑料带摩擦时创造了电荷 C.图2中，在靠近门锁但还未被电击过程中，门锁近手端感应出正电荷 D.图2中，电击过程，门锁上的部分电子转移到手上 4.(2025江苏南京金陵中学期中)如图所示，将均匀带正电的导体棒移近两个不带电的相同金属球，两金属球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种操作方法中，关于甲、乙两球带电情况的叙述正确的是 (　　) A.先把两球分开，再移走棒，则甲带负电、乙带正电 B.先移走棒，再把两球分开，则甲、乙均带负电 C.先将棒接触甲球，然后移走棒，再把两球分开，则两球均带正电，但甲带电荷量更多 D.用手摸一下甲球后移开，然后移走棒，再把两球分开，则甲、乙带等量正电荷 5.(2024江苏海安高级中学期中)橡胶板置于绝缘水平桌面上，某同学戴着绝缘手套先用毛皮摩擦橡胶板，使橡胶板带负电，然后手握绝缘手柄，将铝板靠近橡胶板，铝板的下表面与橡胶板上凸起的接地铁钉接触，并在其上表面撒上细纸屑，迅速上抬铝板至某一位置后，可以看到细纸屑从铝板上飞溅出来，这就是“静电飞花”实验。下列说法正确的是 (　　) A.铝板未与橡胶板接触，所以始终不带电 B.纸屑因为带正电相互排斥而不断飞散 C.铝板与铁钉接触时，电子从大地通过铁钉流向铝板 D.铝板与铁钉接触时，铝板上、下表面带等量异种电荷 题组二　元电荷 6.(2025江苏盐城阶段检测)关于元电荷、比荷和电荷守恒定律，下列说法正确的是 (　　) A.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的 B.元电荷是指电子，电荷量等于电子的电荷量 C.单个物体所带的电荷量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换 D.利用静电感应可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等 7.(2025湖南长沙第一中学月考)已知一个电子所带电荷量e=1.6×10-19 C，现有位同学发现某本资料书上有个电荷量的数值很模糊，根据你所学知识，推断该数值不可能是 (　　) A.30 C　　　　B.1.6×10-18 C C.4.8 C　　　　D.4.0×10-19 C 8.(2025广东广州铁一中学月考)蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷，当蜜蜂飞到花蕊附近时，花粉颗粒会黏附在蜜蜂身上，当蜜蜂接近下一朵花时，部分花粉会留在下一朵花的花蕊上，完成授粉。一只原来电中性的蜜蜂在飞行过程中带上了+3.04×10-11 C的电荷，这是由于它 (　　) A.失去了1.9×108个质子 B.失去了1.9×108个电子 C.得到了1.9×108个电子 D.得到了1.9×108个质子 题组三　电荷守恒定律 9.(2025河南青桐鸣联考)A、B、C为三个完全相同的金属小球，A带电荷量为+q，B带电荷量为-q，带电的小球C先与A接触，再与B接触，之后小球B带电荷量为-q，则小球C与小球A接触前带电荷量为 (　　) A.+q　　　　B.-q　　　　 C.+q　　　　D.-q 10.(2025山西大同期中联考)甲、乙、丙三个完全相同的带电小球所带的电荷量分别为q1=+3.2×10-8 C、q2=-1.6×10-7 C、q3=+1.6×10-8 C。进行了如下操作：①将甲、乙接触后分开；②甲、丙接触后分开；③乙、丙接触后分开。则下列说法正确的是 (　　) A.最终甲所带的电荷量为-4.0×10-8 C B.最终丙所带的电荷量为-2.0×10-8 C C.第①操作有总电荷量为-9.6×10-8 C的电子从乙到甲 D.第③操作有总电荷量为-2.0×10-8 C的电子从丙到乙 11.(教材习题改编)如图所示，带正电的导体球C靠近一个原先不带电的导体，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大小分别为QA、QB，则下列结论正确的是 (　　) A.沿虚线c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的值与所切的位置有关 答案与分层梯度式解析 1　电荷 基础过关练 1.B 2.B 3.C 4.A 5.B 6.A 7.D 8.B 9.D 10.C 11.D 1.B　摩擦起电现象的本质是：原来不带电的两个物体摩擦时，一个物体上的电子转移到另一个物体上，从而使两个物体带上等量的异种电荷。故梳过头发的梳子如果带负电，是由于头发上的电子转移到了梳子上，故B正确，A、C错误；头发和梳子互相摩擦后，带的电荷量只能是元电荷的整数倍，故D错误。 2.B 关键点拨　金属导体中能够自由移动的只能是负电荷(即电子)，正电荷不能自由移动。当带正电的玻璃棒靠近验电器的金属球时，远端金属箔片上的电子向金属球移动，金属箔片上的负电荷减少。 用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电(属于摩擦起电)，用其靠近金属球时，会吸引金属箔片上的负电荷到金属球，由金属箔片的张角变小，可知验电器原来带负电，故A、C错误，B正确；金属箔片张角变小，是由于金属箔片上的负电荷移动到金属球上，(破题关键)从而导致金属箔片带的电荷量减少，但验电器上的电荷总量保持不变，D错误。 3.C　题图1中，与毛巾摩擦后的PVC管、塑料带带同种电荷，由于同种电荷相斥而使塑料带漂浮在空中(点拨：PVC管对塑料带的斥力与塑料带的重力平衡)，A错误。题图1中，毛巾与塑料带摩擦时电荷发生了转移，不是创造了电荷，B错误。题图2中，因手带负电，则在其靠近门锁但还未被电击过程中，门锁近手端感应出异种电荷，即正电荷；电击过程中，手上的部分电子转移到门锁上，C正确，D错误。 4.A　将均匀带正电的导体棒移近两个不带电的相同金属球，由于静电感应，带正电的棒吸引两金属球内的自由电子向甲球左侧部分移动，则甲球带负电，乙球带上正电。若先把两球分开，再移走棒，两球上的电荷不能发生中和，则甲球带负电，乙球带正电，A正确；若先移走棒，此时两球中的电荷又发生中和，不再带电，再把球分开，同样甲、乙均不带电，B错误；若先将棒接触甲球，然后移走棒，两球带上正电荷，分开后甲、乙带等量正电荷，C错误；用手摸甲球时，大地与两金属球组成新的大导体，大地是远端，甲球为近端，此时甲带负电，乙不带电，手移开，然后移走棒，再把两球分开，甲、乙带等量负电荷，D错误。 5.B　用毛皮摩擦橡胶板后，橡胶板带负电；铝板靠近橡胶板时，铝板的下表面带正电，上表面带负电；当下表面与接地铁钉接触时，上表面的负电荷会流到大地(点拨：此时大地是远端)，只有下表面带正电，故A、C、D错误。上抬铝板过程中，下表面的正电荷减少，上表面的正电荷增加，纸屑因此也带上了正电荷，纸屑间、纸屑与铝板间因带上同种电荷而相互排斥，所以纸屑会不断飞散，B正确。 6.A　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，他由此获得了诺贝尔物理学奖，A正确；元电荷是最小的电荷量，大小等于电子的电荷量，但电子不是元电荷，任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍，B错误；在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷量总是守恒的，电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，C错误；静电感应不能使绝缘体带电，电子和质子所带电荷量相等，但它们的质量不相等，比荷不相等，D错误。 7.D　所有带电体所带电荷量都是e的整数倍(破题关键)，A、B、C选项中的数值都是e的整数倍，D选项中的4.0×10-19 C不是e的整数倍，故选D。 8.B　物体带电的实质为得失电子，原来电中性的蜜蜂带上正电，说明失去了电子；电子的电荷量大小为e=1.6×10-19C，可知原来电中性的蜜蜂失去电子的个数为n===1.9×108(个)，故选B。 9.D　设小球C与A接触前带的电荷量为qC。带电的小球C先与A接触，接触后A、C平分总电荷量，则C带的电荷量为；之后C再与B接触，分开时小球B与小球C带的电荷量相同，均为-q，则有=-q，解得qC=-q，选D。 10.C　完全相同的金属球接触后电荷平分(破题关键)。①将甲、乙接触后分开，甲、乙所带的电荷量为q1'==-6.4×10-8 C，则第①操作从乙转移到甲的电子总电荷量为Δq=-6.4×10-8 C-3.2×10-8 C=-9.6×10-8 C；②甲、丙接触后分开，则甲、丙所带的电荷量为q2'==-2.4×10-8 C；③乙、丙接触后分开，则乙、丙所带的电荷量为q3'==-4.4×10-8 C，第③操作从乙转移到丙的电子总电荷量为Δq'=-4.4×10-8 C-(-2.4×10-8 C)=-2×10-8 C，最终甲所带的电荷量为-2.4×10-8 C，最终乙、丙所带的电荷量为-4.4×10-8 C。故选C。 11.D　导体原来不带电，在带正电的导体球C靠近后，由于静电感应，导体中的自由电子向B部分转移，使B部分带负电，A部分带正电。根据电荷守恒定律可知，A部分减少的电子数目和B部分增加的电子数目是相同的，因此无论沿哪一条虚线切开，两部分的电荷量大小总是相等的。但沿不同虚线切开时，A所带电荷量的大小QA不同，A、B、C错误，D正确。 名师点津　导体原来不带电，由于静电感应，导体两端出现等量异种电荷，整体对外不显示电性；沿某条虚线切开时，两部分的电荷量绝对值相等，但电荷量的具体数值与切开的位置有关。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$