第1讲 电荷 讲义 -2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

人教版（2019）必修三第九章静电场及其应用讲义二次备课 第１讲 电荷 教学目标： 一、物理观念 1.电荷本质与守恒观： 通过摩擦起电、接触起电、感应起电等实验现象，理解起电的本质是电荷的转移（电子迁移）；应用电荷守恒定律解释静电现象，形成“电荷总量不变”的守恒思想。 2.元电荷与量子化观念：明确元电荷（e）是电荷量的基本单位，知道其数值； 二、科学思维 1.模型建构与推理：建立“电子转移”微观模型，解释不同起电方式的宏观现象；推理电荷间作用规律（同斥异吸）的普遍性，并用于分析验电器工作原理。 2.证据意识与论证：基于实验现象（验电器箔片张角变化），论证电荷转移的存在及守恒性；辨析“创造电荷”错误观点，用守恒定律证伪。 三、科学探究 1.问题提出与方案设计：针对“如何使物体带电？”“如何检测电荷种类？”等问题，设计简单探究方案。 2. 实验操作与证据分析：规范操作验电器，记录不同起电方式下箔片张角变化；分析实验数据，归纳电荷转移的规律。 四、科学态度与责任 1.科学本质与态度：通过密立根油滴实验史实，体会科学家探索元电荷的严谨精神；在实验中养成实事求是记录数据、合作交流的习惯。 2. 社会责任与科技应用：讨论静电防护的重要性（如：加油站防静电、芯片生产无尘车间）；评价静电技术应用（静电除尘、复印）对环境保护的贡献。 重难点： 重点：电荷守恒定律；元电荷的概念及其量子化意义；起电的本质(电子转移) 难点：感应起电的微观解释(特别是近端感应异种电荷，远端感应同种电荷)；深刻理解电荷量子化概念(电荷量只能是e 的整数倍)；电荷守恒定律在不同起电过程中的具体应用分析。 自主学习（带着问题研读教材）： 问1、元电荷、比荷、电荷、电荷量有何异同？ 问2、如何理解电荷守恒定律？ 问3、使物体起电的方式有哪些？带电实质是怎样的？ 问4、电中性与电中和有什么不同？ 问5、验电器工作原理是什么？有哪些应用？ 自我诊断找差距： 1.（多选）下列关于几种起电方式的说法错误的是 （ ） A.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体 B.摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电 C.摩擦起电和感应起电都是因为电子的转移，只不过前者是电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则是电子从物体的一部分转移到另一部分 D.一个带电体接触一个不带电的导体，两个物体可能带上异种电荷 2.如图所示，原来不带电的金属导体AB，在其两端下面都悬挂金属验电箔，若使带负电的金属球C靠近导体A端，可能看到的现象是（ ） A.只有A端验电箔张开，且A端带正电 B.只有B端验电箔张开，且B端带负电 C.两端的验电箔都张开，且B端带负电，A端带正电 D.两端的验电箔都张开，且B端带正电，A端带负电 3.（多选）下列关于元电荷的说法正确的是 （ ） A.元电荷实质上是指电子和质子本身 B.元电荷是一个电子或一个质子所带的电荷量 C.物体的电荷量有可能为 D.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的 4.（多选）M和N是两个不带电的绝缘体。它们互相摩擦后M带正电且M所带电荷量为 ，下列判断正确的有（ ） A.摩擦前M和N的内部没有任何电荷 B.摩擦过程中电子从M转移到N C. N在摩擦后一定带负电且所带电荷量为 D. M在摩擦过程中失去 个电子 5.现有甲、乙、丙、丁四个小球，已知甲、丁相互吸引，乙、丙相互排斥，则下列说法中正确的是 （ ） A.如果甲、丙相互吸引，则乙、丁一定相互吸引 B.如果甲、丙相互排斥，则乙、丁一定相互吸引 C.如果甲、乙相互吸引，则丙、丁一定相互排斥 D.如果甲、乙相互排斥，则丙、丁一定相互排斥 6.关于电荷，下列说法正确的是（ ） A.电荷量很小的电荷就是元电荷 B.物体所带的电荷量可以是任意的 C.在国际单位制中，电荷量的单位是库仑 D.摩擦起电的实质是创造电荷的过程 7.有两个完全相同的带电金属小球A、B，电荷量分别为 ,让两个金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少个电子？（元电荷 诊断报告 我做错的题目有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 我有待掌握的教材考点有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 我的疑难问题有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 精讲精练补短板： 一、题型剖析 例1.如图所示，放在绝缘支架上带正电荷的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，开关S先闭合再断开，再移走A，则导体B （ ） A.不带电 　B.带正电荷　　C.带负电荷 　D.不能确定 例2.有两个完全相同的带电金属小球A、B，分别带有电荷量 ，元电荷 ，让两个金属小球A、B接触再分开，在此过程中，下列说法正确的是 （ ） A.由球A向球B转移了 个质子 B.由球A向球B转移了 个质子 C.由球B向球A转移了 个电子 D.由球B向球A转移了 个电子 例3.（多选）如图所示，有一带正电的验电器，当一个金属球 A 靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则 （ ） A.金属球 A可能不带电 B.金属球A一定带正电 C.金属球 A可能带负电 D.金属球 A一定带负电 二、巩固练 A组　夯实基础 1.下列关于元电荷的理解正确的是 （ ） A.元电荷就是电子 B.元电荷就是质子 C.元电荷就是点电荷 D.带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 2.（多选）对于电荷守恒定律理解正确的是（ ） A.电荷可以在不同物体之间转移 B.感应起电实际就是创造出了电荷 C.电荷可以在同一物体的不同部分之间转移 D.两个原来不带电的物体通过相互摩擦带电了，说明它们电荷总量增加了 3.在天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电一下。下列关于该过程的说法正确的是 （ ） A.脱掉外衣时，由于摩擦而创造了电荷，使外衣和身体各自带上了电 B.脱掉外衣时，电荷由于摩擦发生了转移，使外衣所带电荷量比身体多 C.脱掉外衣后，外衣所带的电荷量可能为5.6×10⁻¹⁹C D.脱掉外衣后，手靠近金属门把手时，会使门把手靠近手的一端与手带异种电荷 4.摩擦可以产生静电，原来甲、乙、丙三个物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后知甲物体带正电荷 ，丙物体所带电荷量的绝对值为 则关于乙、丙两物体最后的带电情况，下列说法正确的是 （ ） A.乙物体一定带有负电荷 B.乙物体可能带有负电荷 C.丙物体一定带有负电荷 D.丙物体一定带有正电荷 5.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 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 则( ) A.接触前乙球带电荷量为 B.接触前乙球带电荷量为 C.接触前乙球不带电 D.接触前乙球带电荷量为 6.如图所示的装置叫作“雅各布天梯”，两个用金属丝弯成的电极A、B分别与高压电源的正、负两极相连，金属丝电极上能够聚集大量的正、负电荷，正、负电荷通过电极间的空气放电，产生明亮的电弧，电弧随着热空气上升，就像希腊神话中的雅各布梦中见到的天梯。在电极放电过程中，下列说法正确的是 （ ） A.电极A得到的电荷数多于电极B失去的电荷数 B.电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数 C.电极A得到的电荷数少于电极B失去的电荷数 D.条件不足，不能判定电极A、B得失电荷的数量关系 B组　素养提升 7.（多选）有一质量较小的小球A，用绝缘细线悬吊着，当用毛皮摩擦过的橡胶棒B靠近它时，看到它们先相互吸引，接触后又相互排斥。下列判断正确的是（ ） A.接触前，A、B一定带异种电荷 B.接触前，A、B可能带异种电荷 C.接触前，A球一定不带任何电荷 D.接触后，A球一定带有电荷 8.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，然后在小球下方（带上绝缘手套）不断叠放原本不带电的金属硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是 （ ） A.丝线上的拉力大小保持不变 B.丝线上的拉力大小会不断减小 C.最上方的硬币会带正电 D.用不带绝缘手套的手触摸硬币，最上方硬币所带电荷会消失 9.（多选）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（与橡胶板绝缘）接触，并在铝板上表面撒上细纸屑，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.铝板与铁钉接触时，电子从铝板通过铁钉流向大地 C.铝板与铁钉接触时，铝板下表面带正电荷 D.纸屑是因为带正电相互排斥而不断飞散 10.如图甲所示是一个原先不带电的导体，图乙中C是靠近图甲中导体的带正电的导体球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，导体被分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，下列结论正确的是 A.沿虚线 d 切开,A 带负电，B带正电，且 B.只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且 C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电，且 D.沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且 教学反思： 第１讲 电荷参考答案 自主学习（带着问题研读教材）： 问1、电荷：自然界中只有正、负两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷，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；电荷量：电荷的多少叫作电荷量，用Q或者q表示。在国际单位制中，它的单位是库仑，简称库，符号是C.正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。“+”“-”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类），故应比较带电体所带电荷量的绝对值，绝对值大的带电荷量就多；元电荷：元电荷是最小的电荷量，用e表示，所有带电体的电荷量一定是e的整数倍。计算中可取 ，这就是说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。元电荷不是实际的粒子，没有正、负之分；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；比荷：带电体的电荷量和质量的比值，叫作比荷。比荷是带电微观粒子的基本参量之一，测定比荷是研究带电粒子和物质结构的重要方法。 问2：电荷既不能创造，也不能消灭，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。另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中重要的基本规律之一，任何电现象都不违背电荷守恒定律。 问3、使物体带电的过程叫做起电，物体起电的方式有三种：(1)摩擦起电；(2)感应起电；(3)接触起电。三种起电方式都没有创造电荷，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。在摩擦起电时，两个相互摩擦的物体一定同时带上异种电荷，且电荷量（绝对值）相等。接触起电时电荷量分配原则：（1）两个完全相同的金属球接触后先中和再平分；（2）体积不同的导体球每次接触分配后，两球所带电荷量之比是一定值。感应起电时，近端感应异种电荷，远端感应同种电荷，且两端电荷量相等。 问4、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；电中和是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，带负电的物体将多余的电子传给因缺少电子而带正电的物体，使两个物体都恢复成不带电的情形。 问5、原理：当带电体与验电器上端的金属导体接触或靠近时，金属箔片会因为带上同种电荷而张开一定角度。应用：(1)检验物体是否带电；(2)检验物体带电的种类。 自我诊断找差距： 1、ＡＤ　2、Ｃ　　3、ＢＤ 4、ＢＣ 5、Ｂ 6、Ｃ 7、电子由B球转移到A球 1.0×10¹⁰个 精讲精练补短板： 一、题型剖析 例1.B 例2.D 例3.AC 二、巩固练 A组　夯实基础 1.D 2.AC 3.D 4.C ５、B 6.B B组　素养提升 7.A 8.C 9.BCD 10.D - 4 - 学科网（北京）股份有限公司 $$