9.1电荷-2025-2026学年高二物理同步预习与强化精细讲义（知识点梳理+考点细练）

9.1电荷 1. 分析摩擦起电和带电体间的相互作用现象，知道自然界存在两种电荷。知道电荷量的概念及其国际单位。 2. 会用原子结构模型解释摩擦起电的原因，观察并分析静电感应现象，提高应用物理模型解释现象的能力。 3. 通过不同起电方式的分析得出电荷守恒定律，理解电荷守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。 4. 知道元电荷的概念，电荷量是不连续的。 知识点一：电荷 1、物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电或有了电荷。 2、电荷的种类 自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷。 （1）用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷; （2）用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷. 3、电荷的基本性质 ①客观存在性：电荷是物质的一种属性，物体可带正电荷，也可带负电荷，当物体所带正、负电荷相等时对外不显电性。 ②相互作用性：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 ③带电累加性：同种电荷放在一起，电荷量互相加强；异种电荷放在一起，电荷量互相减弱。 【注意】相斥的一定是同种电荷，但相吸的不一定是异种电荷，由于带电体具有吸引轻小物体的特性，因此相吸的两物体也有可能一个带电，一个不带电。 4、电荷量 ①定义：电荷的多少叫电荷量，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，用符号C表示。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。 【注意】比较带电体带电的多少时，比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多。尽管电荷量有正、负值之分，但“＋” “－”号仅代表电荷的种类，不表示大小。 5、物体带电的实质：物质由中性原子组成时，对外表现为不带电的状态呈电中性；呈电中性的物体失去电子带正电，得到电子带负电。物体带电的实质是电子的得失。 知识点二：三种起电方式 1.摩擦起电 （1）定义∶很多物体都会由于摩擦而带电，这种方式为摩擦起电. （2）本质∶当两个不同物体互相摩擦时，由于不同物体的原子核对核外电子的束缚能力不同，束缚能力强的物体在摩擦过程中得到电子带负电，束缚能力弱的物体在摩擦过程中失去电子带正电. 例如∶用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子转移到橡胶棒上，橡胶棒因得到电子而带负电，毛皮因失去电子而带正电。 【注意】 （1）摩擦起电过程中为何大多使用的是绝缘体? 摩擦起电所用材料可以用导体，也可以用绝缘体. 如果用手直接拿着导体进行摩擦，因人体是导体，导体上产生的电荷会经过人体流向大地，从而看不到摩擦起电的现象. 如果戴上绝缘手套操作，可观察到该现象. （2）摩擦过的橡胶棒一定带负电吗? 不一定. 同一物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷的种类取决于两种物质的原子核束缚电子的能力的大小，故同一物体与不同种类的物体摩擦时，可能带上不同种类的电荷. （3）摩擦起电的本质： 摩擦起电时，电荷并不是凭空产生，其本质是电子在相互摩擦的两个物体间发生了转移，所以两个相互摩擦的物体一定同时带上种类不同的电荷，且电荷量相等。 2.接触起电 （1）产生∶由于带电物体所带的同种电荷之间会相互排斥，如果和另一个导体接触，带电体上的部分电荷就会转移到这个导体上，使这个导体也带上同种电荷. （2）本质∶自由电荷（电子）在带电体与导体之间发生转移. 【注意】 （1）电荷量分配原则（两个完全相同的金属球） ①带同种电荷（电荷量分别为 Q1和Q2），接触后平分原来所带电荷量的总和， ②带异种电荷（电荷量分别为Q1和-Q2），接触后先中和再平分， ③接触起电时，两个完全相同的金属球相互接触电荷量分配情况简单，但不同的物体接触后电荷量分配情况复杂，大多靠实验才能确定. （2）要注意带正电荷的物体与不带电的导体接触，电子由电中性导体转移到带正电荷的物体上.任何带电物体相互接触，转移的都是自由电荷. （3）电中性和电中和是两个不同的概念. ①电中性是指物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态.任何电中性的物体实际上本身都带有等量的异种电荷. ②电中和是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，都恢复成不带电的情形，这种现象称为电荷的中和. 3.静电感应与感应起电 （1）静电感应：把带电体移近不带电的导体，导体的电荷分布会发生变化的现象.感应起电的对象一定是金属导体。 （2）产生：如图所示，把带电的球 C移近金属导体 AB 时，由于同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体的 A、B 两端带上了等量的异种电荷。 （3）感应起电∶利用静电感应原理使导体带电的过程. （4）规律∶近端感应异种电荷，远端感应同种电荷. 带电体移近导体时，导体靠近带电体的一端带上和带电体电性相反的电荷，远离带电体的一端带上和带电体电性相同的电荷. 导体所带的电荷称为感应电荷，感应电荷的规律可总结为∶近异远同，电荷量相等. （5）本质∶导体中自由电子在带电体作用下，在导体内部发生转移，并不是创造了电荷. 4.三种起电方式的对比理解 摩擦起电 接触起电 感应起电 产生 条件 两个不同物体摩擦 导体与带电体接触 带电体靠近导体 现象和结果 两物体带上等量异种电荷 导体带上与带电体相同电性的电荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体"近异远同" 原因 不同物质的原子核对核外电子束缚能力不同而发生电子得失 自由电荷在带电体与导体之间发生转移 导体中的自由电子受带正（负）电物体吸引（排斥）而靠近（远离） 实质 电荷在物体之间或物体内部发生转移 【划重点】 （1）起电的本质都是将正、负电荷分开，使电荷发生转移. （2）所有带电方式的实质都是电子的转移，并不是创造电荷. （3）感应起电的对象一定是导体. （4）金属导电的原因在金属中距离原子核较远的电子往往会脱离原子核的束缚，而在金属中自由活动，这种电子叫作自由电子.失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。 5.检验工具——验电器 1.构造∶如图所示. 在密闭壳体上有一橡胶塞，塞中插一根金属杆，杆的上端有一金属导体，下端悬挂一对金箔（或铝箔）.为了避免周围环境的影响，金属杆和箔片封闭在一个密闭壳体中，杆与壳间用绝缘材料相隔. 2. 原理∶当带电体与验电器上端的导体接触或靠近时，金属箔片会因为带上同种电荷而张开一定角度，它是从力的角度来反映导体带电的情况. 3.使用 （1）检验物体是否带电：将物体直接接触或靠近验电器的金属导体，验电器的箔片张开说明物体带电. （2）检验物体带电的种类：先使验电器带上某种已知电荷 Q验，然后将待测带电体靠近验电器的金属导体，根据验电器箔片张角的增减判断其带电种类. 张角增大，与验电器带同种电荷;张角减小，与验电器带异种电荷，且Q＜Q验;金属箔片先闭合后张开，带异种电荷，且 Q＞Q验。 【划重点】 （1）一个带负电的物体去接触验电器的金属球和靠近验电器的金属球产生的现象一样吗? 一样，都可以使金属箔片张开.因为如果物体与金属球接触，物体上的电子会转移到验电器的箔片上，使箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开;如果物体靠近金属球，物体所带的负电荷与金属球中带负电的自由电子相互排斥，使金属球上的电子转移到金属箔上，使箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开. （2）高中物理学习中常遇到的验电器如图所示. 历史上第一个验电器，是英国的吉尔伯特在实验过程中制作的，与金属箔验电器的结构基本相同.如果把验电器的金属箔换成指针，并用金属制作外壳，这样的验电器叫作静电计. 知识点三：电荷守恒定律 1.电荷守恒定律的两种表述 （1）表述1：电荷既不会创生，也不会消失，它只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 （2）表述2：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。 2. 电荷守恒定律的理解 （1）电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律. （2）三种起电过程都没有创造电荷，其本质都是电子的转移，即起电过程是物体所带电荷的重新分配. 摩擦起电和接触起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分. （3）电荷的总量是指电荷的代数和. （4）电荷的中和是指正、负电荷的代数和为0. 知识点四：元电荷 1. 元电荷 （1）迄今为止，人们发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫作元电荷（elementary charge），用e表示，e＝1.602176634×10－19 C，在计算时，可取e=1.60×10－19 C。 （2）质子、正电子所带的电荷量与它相同。 （3）物体带的电荷量是不能连续变化的物理量，只能是元电荷的整数倍。 （4）元电荷的数值最早有美国物理学家密立根用利用油膜实验测定。 2. 比荷：电子的电荷量e和电子的质量me之比。电子的比荷是一个非常重要的物理量，其数值为 ＝ C/kg＝1.76×1011 C/kg。 【划重点】 （1）所有带电体的电荷量或者等于元电荷，或者是元电荷的整数倍. （2）电荷量是不能连续变化的物理量.电荷量的这种只能取分立的、不连续值的性质，称为电荷的量子化. （3）元电荷不是实际的粒子，它表示最小的电荷量，没有正、负; （4）虽然电子和质子的电荷量为一个元电荷，但元电荷不等同于电子和质子，电子和质子是实实在在的粒子. 【考点一：电荷】 1. 下列说法正确的是（　　） A．自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷 B．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小 C．绕太阳运行的8颗行星中，海王星被人们称为“笔尖下发现的行星” D．卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后，进行了“月—地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来 【答案】C 【详解】A．自然界的电荷只有两种，富兰克林把它们命名为正电荷和负电荷，所以A错误； B．牛顿发现了万有引力定律,但是不知道万有引力常量大小,没有计算出太阳与地球间引力的大小，所以B错误； C．绕太阳运行的8颗行星中，海王星被人们称为“笔尖下发现的行星”，因为海王星的发现是根据牛顿万有引力和运动定律，分别独立进行了计算，他们反过来从天王星运动的偏差, 从而推算出未知行星的位置，所以C正确； D．牛顿发现万有引力定律后，他进行了“月—地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来，不是卡文迪许，所以D错误； 故选C。 1-1两个小球靠近时，相互排斥，则这两个小球最可能的带电情况是（　　） A．等量异种电荷 B．两个都不带电 C．等量同种电荷 D．以上都有可能 【答案】C 【解析】两个小球靠近时，相互排斥，一定带同种电荷，电量可能相等。 故选C。 1-2 如图所示，A、B、C、D为四个带电小球，两球之间的作用分别为A吸D，B斥C，C斥A，D吸B，则（　　） A．仅有两个小球带同种电荷 B．仅有三个小球带同种电荷 C．C、D两小球带同种电荷 D．C、D两小球带异种电荷 【答案】BD 【详解】AB．设A球带正电，A吸D，则D带负电；D吸B，则B带正电；B斥C，则C带正电；则有C斥A，假设成立，可知仅有三个小球带同种电荷，A错误，B正确； CD．由以上分析可知，C带正电，D带负电，即C、D两小球带异种电荷，C错误，D正确。 故选BD。 1-3 18世纪电学家们观察到一个现象是所谓的“吸引—接触—排斥”现象，即将带电棒A移近一悬挂在绝缘线上的轻质导电小球B，可见小球被棒吸引，两者接触后，小球立即被排开，则（　　） A．接触前，A、B一定带同种电荷 B．接触前，A、B一定带异种电荷 C．接触后，A、B一定带同种电荷 D．接触后，A、B一定带异种电荷 【答案】C 【详解】AB．由于带电体具有吸引轻小物体的性质，因此，接触之前，轻质导电小球B可能与A带异种电荷，也可能不带电。故AB错误； CD．而接触后，二者相互排斥，则二者肯定是带有同种电荷的。故C正确，D错误。 故选C。 1-4下列说法正确的是（　　） A．原子是由带负电的质子、不带电的中子以及带正电的电子组成的 B．一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子，不满足电荷守恒定律 C．元电荷e的数值，最早是由美国物理学家吉布斯测得 D．绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷 【答案】D 【解析】A．原子是由带正电的质子、不带电的中子以及带负电的电子组成的，故A错误； B．一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子，满足电荷守恒定律，故B错误； C．元电荷e的数值，最早是由美国物理学家密立根测得，故C错误； D．绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷，故D正确。 【考点二：三种起电方式】 2. 关于起电，以下说法正确的是（    ） A．不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移 B．自然界中的电荷是守恒的 C．接触起电是因为电荷的转移，摩擦起电是因为创生了电荷 D．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为电荷的创生 【答案】AB 【解析】A．不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移，选项A正确； B．自然界中的电荷是守恒的，选项B正确； C．接触起电和摩擦起电都是因为电荷的转移，并非创生了电荷，选项C错误； D．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电也是因为电荷的转移，并非创生，选项D错误。 故选AB。 2-1. 如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（　　） A．导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开 B．手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电 C．手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电 D．手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电 【答案】B 【详解】A．将一个带正电的导体球C靠近导体A，由于静电感应，导体A带负电，导体B带正电，故导体A、B下面的金属箔均张开，故A错误； B．手摸一下导体A后，拿开手，由于球C不动，根据静电感应原理可知，导体A带负电，故B正确； C．根据B选项分析可知，手摸一下导体B后，拿开手，则导体A仍然带负电，故C错误； D．将导体A、B分开后，再移走C，此时导体A、B不接触，电荷不发生转移，则A带负电，B带正电，故D错误。 故选B。 2-2. 甲、乙、丙是三个完全相同的带绝缘支架的金属小球，先让带电荷量为1.6×1015 C的甲球与乙球接触，乙球再与不带电的丙球接触，接触后，丙球所带电荷量为-8×10-16 C，则（　　） A．接触前乙球带电荷量为-3.2×10-15 C B．接触前乙球带电荷量为4.8×10-15 C C．接触前乙球不带电 D．接触前乙球带电荷量为1.6×1015 C 【答案】B 【详解】由于甲、乙、丙是三个完全相同的金属小球，丙球原来不带电，乙、丙两个小球接触时，电荷量平均分配，可得与丙球接触前乙球带的电荷量为 甲、乙两小球接触时，由于带异种电荷，所以先中和再平分，可得 代入数据解得 故选B。 2-3用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，根据实验情况判断，下列对摩擦起电的说法正确的是（　　） A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子 B．两个物体摩擦时，表面光滑的易失去电子 C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类、数量都不同 D．同一物体与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷种类可能不同 【答案】D 【详解】AB．题目没有提到物体的粗糙程度，所以不能判断出表面粗糙还是光滑的物体易失去电子，故AB错误； C．摩擦起电的实质是电荷的转移，在转移的过程中总电荷量保持不变，所以两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类不同但数量相同的电荷，故C错误； D．用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦，棉布分别带负电与带正电，说明同一物体与不同种类的物体摩擦时，该物体的带电种类可能不同，故D正确。 故选D。 2-4如图，用一根丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下验电器小球a，然后拿开玻璃棒，验电器小球a和金箔b的带电情况是（　　） A．手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，a不带电、b带正电 B．手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，a、b均带正电 C．拿开玻璃棒后a、b带负电 D．拿开玻璃棒后a带负电，b带正电 【答案】C 【详解】AB．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，根据感应起电a带负电电，b不带电，故AB错误；CD．拿开玻璃棒后，a、b电荷重新分布，导致a、b带负电，故C正确，D错误。 故选C。 2-5在冬天，我们脱衣服时总是出现“电闪雷鸣”，手接触到水龙头或车门等金属物体时也时不时会被“电击”，但夏天我们却不会遇到这种情况，那么你认为造成这些差别的主要原因可能是（    ） A．衣服的材质不同 B．鞋底的绝缘性能不同 C．空气的湿润程度不同 D．环境温度高低不同 【答案】C 【解析】冬季空气干燥，相对湿度低，所以皮肤表面电阻值增大，局部有大量电荷堆积，更容易发生静电现象。而衣服的材质、鞋底的绝缘性能对静电现象的产生有一定影响，但在冬季和夏季并没有明显区分。环境温度的高低对静电现象的产生无影响。 故选C。 2-6如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘棒的金属小球，A球所带电荷量为-1.6×10-9C，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则（　　） A．A、B接触前，B球上没有电子 B．A、B接触前，A球上有1×1010个电子 C．A、B接触时，A 球失去1×1010个电子 D．A、B接触时，B球得到5×109个电子 【答案】D 【解析】A．B球不带电，表明B呈现电中性，但是B球上仍然有电子，故A错误； B．A、B接触前，A球所带电荷量为-1.6×10-9C，表明A上的净电荷量为-1.6×10-9C ，其对应的电子的数目为 该电子数目是净电荷量对应的电子数，A球上实际上的电子数还包含净电荷之外的与正电荷量大小相等的电子，即A球上的电子数大于1×1010个，故B错误； C．由于A、B完全相同，根据接触起电规律，A、B接触后，A失去电荷量为-8×10-10C，则A 球失去的电子数目为 故C错误； D．根据上述，可知A、B接触后，B得到电荷量为-8×10-10C，则B球得到的电子数目为 故D正确。 故选D。 2-7小明同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料扁带撕成细丝后，一端打结，做成“章鱼”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC（塑料）管。将“章鱼”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“章鱼”处于悬停状态，则（    ） A．PVC管带电方式属于感应起电 B．塑料扁带丝由于带上同种电荷会向四周散开 C．用毛巾摩擦后，“章鱼”与PVC管带异种电荷 D．PVC管与“章鱼”相互靠近过程中，两者间相互作用力变小 【答案】B 【详解】A．PVC管带电方式属于摩擦起电，A错误；B．塑料扁带丝由于带上同种电荷相互排斥而会向四周散开，B正确；C．用毛巾摩擦后，“章鱼”与PVC管带同种电荷，C错误；D．PVC管与“章鱼”相互靠近过程中，距离减小，两者间相互作用力变大，D错误。 故选B。 【考点三：验电器的应用】 3.如图所示，将带正电的绝缘棒甲左端靠近原来不带电的验电器乙的金属球，乙的金箔片张开，则（　　） A．金属球带负电 B．金属球带正电 C．金属球和金箔片均带正电 D．金属球和金箔片均不带电 【答案】A 【解析】用带正电的绝缘棒甲去靠近原来不带电的验电器乙，由于静电感应验电器（导体）两端出现等量正负感应电荷，近端的电荷的电性与甲相反，带负电，所以金属球带负电，远端的金属箔片电荷与甲的电性相同，带正电荷，即金属球带负电，金箔片带正电。 故选A。 3-1如图所示，用起电机使金属球A带正电，将A靠近验电器上的金属小球B，则（　　） A．验电器的金属箔不会张开，因为球A没有和B接触 B．验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电 C．验电器的金属箔张开，因为验电器下部的箔片都带上了正电 D．验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电 【答案】C 【解析】把一个带正电的金属球A，靠近验电器的金属小球B，验电器的金属小球由于静电感应，会带上负电荷，金属箔会带上等量正电荷，所以验电器的金箔张开，而整个验电器不带电。 故选C。 3-2取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电。用金属导线将导体A的左端与验电器的金属球连接，验电器置于B的右侧。如图所示，把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，下列关于实验现象描述中正确的是（　　） A．导体A带正电荷 B．导体B带负电荷 C．验电器的金属球带正电荷 D．验电器的金属球带负电荷 【答案】C 【详解】导体AB与验电器组成一个新的导体，带正电荷的物体C移近导体A，发生静电感应现象，新导体左端（导体A左端）感应出负电荷，新导体右端（验电器的金属球）感应出正电荷，导体B不带电。 故选C。 3-3如图所示，第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，发现验电器的金属箔片C张开一定的角度；第二次用带正电的金属球A与验电器的金属球B接触一下，同样金属箔片C张开一定角度。第一次金属球B带______电荷，金属箔片C带______电荷；第二次金属球B带______电荷，金属箔片C带______电荷。（选填“正”“负”） 【答案】     负     正     正     正 【详解】[1][2]第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，验电器的金属箔片C张开一定的角度，这种使金属箔片带电的方式称为感应起电，金属球B带负电荷，金属箔片C带正电荷； [3][4]当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，与金属球相连的两个金属箔片张开一定角度，这种使金属箔片带电的方式称为接触起（带）电，金属球B和金属箔片C都带正电荷。 【考点四：电量、电荷守恒定律】 4. 如图所示，真空中有两个完全相同的金属球A和B，A球电荷量为+Q，B球不带电，电子电荷量为e，将B球向左移动与A球接触后再分开。下列说法正确的是（　　） A．接触前B球左侧感应出正电荷 B．分开后两球带等量异种电荷 C．接触过程中A球失去电子 D．接触过程中有个电子发生转移 【答案】D 【解析】A．由于静电感应，接触前B球左侧感应出负电荷，故A错误； B．完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，所以分开后两球带等量同种电荷，故B错误； CD．两球接触后再分开，B球上电子转移到A球上，最终两球电荷相同，电荷量都为，则转移电子数为 故C错误，D正确。 故选D。 4-1球形导体A带3q的正电荷，另一完全相同的球形导体B带q的负电荷，将两导体接触一会后再分开，则导体的带电荷量为（　　） A．-q B．q C．2q D．4q 【答案】B 【解析】根据电荷守恒定律，将两导体接触一会后再分开，则导体的带电荷量为 故选B。 4-2 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】A．根据电荷守恒定律，电荷不能消灭，也不能创生，只会发生转移，故A错误； BCD．此过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，因为潮湿的空气导电，所以负电荷只是被潮湿的空气导走而已，仍然遵循电荷守恒定律，故BD错误，C正确。 故选C。 4-3如图所示，将带正电的导体球C靠近不带电的导体。沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量为，下面判断正确的是（  ） A．，A带负电 B．，A带正电 C．，A带负电 D．，A带正电 【答案】B 【解析】根据电荷守恒可知 根据静电感应原理可知，A带正电。 故选B。 【考点五：元电荷与比荷】 5.个带电粒子的电量可能为（　　） A．2e B．1.6×10-19e C．1.9×10-16e D．1.6e 【答案】A 【详解】一个元电荷电量为e，任何带电体所带电量都应该是元电荷的整数倍，则一个带电粒子的电量可能为2e。 故选A。 5-1元电荷是（　　） A．电子 B．质子 C．最小电荷量 D．最小点电荷 【答案】C 【详解】人们把最小电荷量规定为元电荷。 故选C。 5-2在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越的贡献。下列关于物理学家所做科学贡献的叙述中，说法不正确的是（　　） A．伽利略用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动原因”的观点 B．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位 C．开普勒根据第谷对行星的观测数据，总结得出了开普勒三大定律 D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 【答案】B 【详解】A．伽利略用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动原因”的观点，力是改变运动状态的原因，故A正确；B．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，牛顿是导出单位，故B错误；C．开普勒根据第谷对行星的观测数据，总结得出了行星运动的规律，既开普勒三大定律，故C正确；D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用油滴实验测得的，元电荷是最小的电荷量，故D正确。 故选B。 5-3关于电荷，以下说法正确的是（　　） A．摩擦起电创造了电荷 B．物体所带的电荷量只能为某些值 C．电子的电荷量为 D．安培首先测出了元电荷的数值 【答案】BC 【详解】A．摩擦起电实质是电荷的转移，不是创造了电荷，故A错误； B．物体所带的电荷量不能为任意值，只能为元电荷的整数倍，故B正确； C．电子的电荷量为，故C正确； D．密立根首先测出了元电荷的数值，故D错误。 故选BC。 5-4已知一个电子所带电量，现高二有位同学发现某本资料书上有个数值很模糊，根据你所学知识，推断该数值不可能是下列哪一个？（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】元电荷电量为，物体所带电荷量为元电荷电量的整数倍，故B的数值不可能。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 9.1电荷 1. 分析摩擦起电和带电体间的相互作用现象，知道自然界存在两种电荷。知道电荷量的概念及其国际单位。 2. 会用原子结构模型解释摩擦起电的原因，观察并分析静电感应现象，提高应用物理模型解释现象的能力。 3. 通过不同起电方式的分析得出电荷守恒定律，理解电荷守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。 4. 知道元电荷的概念，电荷量是不连续的。 知识点一：电荷 1、物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电或有了电荷。 2、电荷的种类 自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷。 （1）用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷; （2）用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷. 3、电荷的基本性质 ①客观存在性：电荷是物质的一种属性，物体可带正电荷，也可带负电荷，当物体所带正、负电荷相等时对外不显电性。 ②相互作用性：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 ③带电累加性：同种电荷放在一起，电荷量互相加强；异种电荷放在一起，电荷量互相减弱。 【注意】相斥的一定是同种电荷，但相吸的不一定是异种电荷，由于带电体具有吸引轻小物体的特性，因此相吸的两物体也有可能一个带电，一个不带电。 4、电荷量 ①定义：电荷的多少叫电荷量，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，用符号C表示。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。 【注意】比较带电体带电的多少时，比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多。尽管电荷量有正、负值之分，但“＋” “－”号仅代表电荷的种类，不表示大小。 5、物体带电的实质：物质由中性原子组成时，对外表现为不带电的状态呈电中性；呈电中性的物体失去电子带正电，得到电子带负电。物体带电的实质是电子的得失。 知识点二：三种起电方式 1.摩擦起电 （1）定义∶很多物体都会由于摩擦而带电，这种方式为摩擦起电. （2）本质∶当两个不同物体互相摩擦时，由于不同物体的原子核对核外电子的束缚能力不同，束缚能力强的物体在摩擦过程中得到电子带负电，束缚能力弱的物体在摩擦过程中失去电子带正电. 例如∶用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子转移到橡胶棒上，橡胶棒因得到电子而带负电，毛皮因失去电子而带正电。 【注意】 （1）摩擦起电过程中为何大多使用的是绝缘体? 摩擦起电所用材料可以用导体，也可以用绝缘体. 如果用手直接拿着导体进行摩擦，. 如果戴上绝缘手套操作，可观察到该现象. （2）摩擦过的橡胶棒一定带负电吗? 不一定. 同一物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷的种类取决于两种物质的原子核束缚电子的能力的大小，故同一物体与不同种类的物体摩擦时，可能带上不同种类的电荷. （3）摩擦起电的本质： 摩擦起电时，电荷并不是凭空产生，其本质是电子在相互摩擦的两个物体间发生了转移，所以两个相互摩擦的物体一定同时带上种类不同的电荷，且电荷量相等。 2.接触起电 （1）产生∶由于带电物体所带的同种电荷之间会相互排斥，如果和另一个导体接触，带电体上的部分电荷就会转移到这个导体上，使这个导体也带上同种电荷. （2）本质∶自由电荷（电子）在带电体与导体之间发生转移. 【注意】 （1）电荷量分配原则（两个完全相同的金属球） ①带同种电荷（电荷量分别为 Q1和Q2），接触后平分原来所带电荷量的总和， ②带异种电荷（电荷量分别为Q1和-Q2），接触后先中和再平分， ③接触起电时，两个完全相同的金属球相互接触电荷量分配情况简单，但不同的物体接触后电荷量分配情况复杂，大多靠实验才能确定. （2）要注意带正电荷的物体与不带电的导体接触，电子由电中性导体转移到带正电荷的物体上.任何带电物体相互接触，转移的都是自由电荷. （3）电中性和电中和是两个不同的概念. ①电中性是指物体所带的，表现为不带电的状态.任何电中性的物体实际上本身都带有等量的异种电荷. ②电中和是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，都恢复成不带电的情形，这种现象称为电荷的中和. 3.静电感应与感应起电 （1）静电感应：把带电体移近不带电的导体，导体的电荷分布会发生变化的现象. （2）产生：如图所示，把带电的球 C移近金属导体 AB 时，由于同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体的 A、B 两端带上了等量的异种电荷。 （3）感应起电∶利用静电感应原理使导体带电的过程. （4）规律∶近端感应异种电荷，远端感应同种电荷. 带电体移近导体时，导体靠近带电体的一端带上和带电体电性相反的电荷，远离带电体的一端带上和带电体电性相同的电荷. 导体所带的电荷称为感应电荷，感应电荷的规律可总结为∶近异远同，电荷量相等. （5）本质∶导体中自由电子在带电体作用下，在导体内部发生转移，并不是创造了电荷. 4.三种起电方式的对比理解 摩擦起电 接触起电 感应起电 产生 条件 两个不同物体摩擦 导体与带电体接触 带电体靠近导体 现象和结果 两物体带上等量异种电荷 导体带上与带电体相同电性的电荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体"近异远同" 原因 不同物质的原子核对核外电子束缚能力不同而发生电子得失 自由电荷在带电体与导体之间发生转移 导体中的自由电子受带正（负）电物体吸引（排斥）而靠近（远离） 实质 电荷在物体之间或物体内部发生转移 【划重点】 （1）起电的本质都是将正、负电荷分开，使电荷发生转移. （2）所有带电方式的实质都是电子的转移，并不是创造电荷. （3）感应起电的对象一定是导体. （4）金属导电的原因在金属中距离原子核较远的电子往往会脱离原子核的束缚，而在金属中自由活动，这种电子叫作自由电子.失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，这就使金属成为导体。 5.检验工具——验电器 1.构造∶如图所示. 在密闭壳体上有一橡胶塞，塞中插一根金属杆，杆的上端有一金属导体，下端悬挂一对金箔（或铝箔）.为了避免周围环境的影响，金属杆和箔片封闭在一个密闭壳体中，杆与壳间用绝缘材料相隔. 2. 原理∶当带电体与验电器上端的导体接触或靠近时，金属箔片会因为带上同种电荷而张开一定角度，它是从力的角度来反映导体带电的情况. 3.使用 （1）检验物体是否带电：将物体直接接触或靠近验电器的金属导体，验电器的箔片张开说明物体带电. （2）检验物体带电的种类：先使验电器带上某种已知电荷 Q验，然后将待测带电体靠近验电器的金属导体，根据验电器箔片张角的增减判断其带电种类. 张角增大，与验电器带同种电荷;张角减小，与验电器带异种电荷，且Q＜Q验;金属箔片先闭合后张开，带异种电荷，且 Q＞Q验。 【划重点】 （1）一个带负电的物体去接触验电器的金属球和靠近验电器的金属球产生的现象一样吗? 一样，都可以使金属箔片张开.因为如果物体与金属球接触，物体上的电子会转移到验电器的箔片上，使箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开;如果物体，物体所带的负电荷与金属球中带负电的自由电子相互排斥，使金属球上的电子转移到金属箔上，使箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开. （2）高中物理学习中常遇到的验电器如图所示. 历史上第一个验电器，是英国的吉尔伯特在实验过程中制作的，与金属箔验电器的结构基本相同.如果把验电器的金属箔换成指针，并用金属制作外壳，这样的验电器叫作静电计. 知识点三：电荷守恒定律 1.电荷守恒定律的两种表述 （1）表述1：电荷既不会创生，也不会消失，它只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 （2）表述2：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。 2. 电荷守恒定律的理解 （1）电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律. （2）三种起电过程都没有创造电荷，其本质都是电子的转移，即起电过程是物体所带电荷的重新分配. 摩擦起电和接触起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分. （3）电荷的总量是指电荷的代数和. （4）电荷的中和是指正、负电荷的代数和为0. 知识点四：元电荷 1. 元电荷 （1）迄今为止，人们发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫作元电荷（elementary charge），用e表示，e＝1.602176634×10－19 C，在计算时，可取e=1.60×10－19 C。 （2）质子、正电子所带的电荷量与它相同。 （3）物体带的电荷量是不能连续变化的物理量，只能是元电荷的整数倍。 （4）元电荷的数值最早有美国物理学家密立根用利用油膜实验测定。 2. 比荷：电子的电荷量e和电子的质量me之比。电子的比荷是一个非常重要的物理量，其数值为 ＝ C/kg＝1.76×1011 C/kg。 【划重点】 （1）所有带电体的电荷量或者等于元电荷，或者是元电荷的整数倍. （2）电荷量是不能连续变化的物理量.电荷量的这种只能取分立的、不连续值的性质，称为电荷的量子化. （3）元电荷不是实际的粒子，它表示最小的电荷量，没有正、负; （4）虽然电子和质子的电荷量为一个元电荷，但元电荷不等同于电子和质子，电子和质子是实实在在的粒子. 【考点一：电荷】 1. 下列说法正确的是（　　） A．自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷 B．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小 C．绕太阳运行的8颗行星中，海王星被人们称为“笔尖下发现的行星” D．卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后，进行了“月—地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来 1-1两个小球靠近时，相互排斥，则这两个小球最可能的带电情况是（　　） A．等量异种电荷 B．两个都不带电 C．等量同种电荷 D．以上都有可能 1-2 如图所示，A、B、C、D为四个带电小球，两球之间的作用分别为A吸D，B斥C，C斥A，D吸B，则（　　） A．仅有两个小球带同种电荷 B．仅有三个小球带同种电荷 C．C、D两小球带同种电荷 D．C、D两小球带异种电荷 1-3 18世纪电学家们观察到一个现象是所谓的“吸引—接触—排斥”现象，即将带电棒A移近一悬挂在绝缘线上的轻质导电小球B，可见小球被棒吸引，两者接触后，小球立即被排开，则（　　） A．接触前，A、B一定带同种电荷 B．接触前，A、B一定带异种电荷 C．接触后，A、B一定带同种电荷 D．接触后，A、B一定带异种电荷 1-4下列说法正确的是（　　） A．原子是由带负电的质子、不带电的中子以及带正电的电子组成的 B．一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子，不满足电荷守恒定律 C．元电荷e的数值，最早是由美国物理学家吉布斯测得 D．绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷 【考点二：三种起电方式】 2. 关于起电，以下说法正确的是（    ） A．不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移 B．自然界中的电荷是守恒的 C．接触起电是因为电荷的转移，摩擦起电是因为创生了电荷 D．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为电荷的创生 2-1. 如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（　　） A．导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开 B．手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电 C．手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电 D．手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电 2-2. 甲、乙、丙是三个完全相同的带绝缘支架的金属小球，先让带电荷量为1.6×1015 C的甲球与乙球接触，乙球再与不带电的丙球接触，接触后，丙球所带电荷量为-8×10-16 C，则（　　） A．接触前乙球带电荷量为-3.2×10-15 C B．接触前乙球带电荷量为4.8×10-15 C C．接触前乙球不带电 D．接触前乙球带电荷量为1.6×1015 C 2-3用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，根据实验情况判断，下列对摩擦起电的说法正确的是（　　） A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子 B．两个物体摩擦时，表面光滑的易失去电子 C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类、数量都不同 D．同一物体与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷种类可能不同 2-4如图，用一根丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下验电器小球a，然后拿开玻璃棒，验电器小球a和金箔b的带电情况是（　　） A．手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，a不带电、b带正电 B．手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前，a、b均带正电 C．拿开玻璃棒后a、b带负电 D．拿开玻璃棒后a带负电，b带正电 2-5在冬天，我们脱衣服时总是出现“电闪雷鸣”，手接触到水龙头或车门等金属物体时也时不时会被“电击”，但夏天我们却不会遇到这种情况，那么你认为造成这些差别的主要原因可能是（    ） A．衣服的材质不同 B．鞋底的绝缘性能不同 C．空气的湿润程度不同 D．环境温度高低不同 2-6如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘棒的金属小球，A球所带电荷量为-1.6×10-9C，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则（　　） A．A、B接触前，B球上没有电子 B．A、B接触前，A球上有1×1010个电子 C．A、B接触时，A 球失去1×1010个电子 D．A、B接触时，B球得到5×109个电子 2-7小明同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料扁带撕成细丝后，一端打结，做成“章鱼”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC（塑料）管。将“章鱼”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“章鱼”处于悬停状态，则（    ） A．PVC管带电方式属于感应起电 B．塑料扁带丝由于带上同种电荷会向四周散开 C．用毛巾摩擦后，“章鱼”与PVC管带异种电荷 D．PVC管与“章鱼”相互靠近过程中，两者间相互作用力变小 【考点三：验电器的应用】 3.如图所示，将带正电的绝缘棒甲左端靠近原来不带电的验电器乙的金属球，乙的金箔片张开，则（　　） A．金属球带负电 B．金属球带正电 C．金属球和金箔片均带正电 D．金属球和金箔片均不带电 3-1如图所示，用起电机使金属球A带正电，将A靠近验电器上的金属小球B，则（　　） A．验电器的金属箔不会张开，因为球A没有和B接触 B．验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了正电 C．验电器的金属箔张开，因为验电器下部的箔片都带上了正电 D．验电器的金属箔张开，因为整个验电器都带上了负电 3-2取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电。用金属导线将导体A的左端与验电器的金属球连接，验电器置于B的右侧。如图所示，把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，下列关于实验现象描述中正确的是（　　） A．导体A带正电荷 B．导体B带负电荷 C．验电器的金属球带正电荷 D．验电器的金属球带负电荷 3-3如图所示，第一次用带正电的金属球A靠近不带电的验电器的金属球B时，发现验电器的金属箔片C张开一定的角度；第二次用带正电的金属球A与验电器的金属球B接触一下，同样金属箔片C张开一定角度。第一次金属球B带______电荷，金属箔片C带______电荷；第二次金属球B带______电荷，金属箔片C带______电荷。（选填“正”“负”） 【考点四：电量、电荷守恒定律】 4. 如图所示，真空中有两个完全相同的金属球A和B，A球电荷量为+Q，B球不带电，电子电荷量为e，将B球向左移动与A球接触后再分开。下列说法正确的是（　　） A．接触前B球左侧感应出正电荷 B．分开后两球带等量异种电荷 C．接触过程中A球失去电子 D．接触过程中有个电子发生转移 4-1球形导体A带3q的正电荷，另一完全相同的球形导体B带q的负电荷，将两导体接触一会后再分开，则导体的带电荷量为（　　） A．-q B．q C．2q D．4q 4-2 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 4-3如图所示，将带正电的导体球C靠近不带电的导体。沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量为，下面判断正确的是（  ） A．，A带负电 B．，A带正电 C．，A带负电 D．，A带正电 【考点五：元电荷与比荷】 5.个带电粒子的电量可能为（　　） A．2e B．1.6×10-19e C．1.9×10-16e D．1.6e 5-1元电荷是（　　） A．电子 B．质子 C．最小电荷量 D．最小点电荷 5-2在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越的贡献。下列关于物理学家所做科学贡献的叙述中，说法不正确的是（　　） A．伽利略用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动原因”的观点 B．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位 C．开普勒根据第谷对行星的观测数据，总结得出了开普勒三大定律 D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 5-3关于电荷，以下说法正确的是（　　） A．摩擦起电创造了电荷 B．物体所带的电荷量只能为某些值 C．电子的电荷量为 D．安培首先测出了元电荷的数值 5-4已知一个电子所带电量，现高二有位同学发现某本资料书上有个数值很模糊，根据你所学知识，推断该数值不可能是下列哪一个？（　　） A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司 $$