9.1电荷 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

人教版（2019）物理（必修第三册） 第九章 静电场及其应用 1．电荷 【课标要求】 从物质的微观结构来认识物体带电的本质．结合摩擦起电和感应起电的具体情景，理解电荷守恒定律． 【学习目标】 1. 识别自然界两种电荷及相互作用规律，了解电荷量及其单位． 2. 探索摩擦起电、感应起电及电荷守恒定律的奥秘． 3. 分辨三种起电方式，掌握元电荷的概念与数值． 【学习重难点】 重点：1．电荷守恒定律． 2. 用电荷守恒定律分析摩擦起电和感应起电等问题． 难点：用电荷守恒定律分析摩擦起电和感应起电问题． 课本导练 预备知识 1. 电荷 （1）自然界中有两种电荷：_______________________________________． （2）电荷间的相互作用：________________________________________． （3）电荷量：_______________________________________________． 2. 摩擦起电和感应起电 （1）摩擦起电：______________________________________________． （2）感应起电：______________________________________________． 3. 电荷守恒定律和元电荷 （1）电荷守恒定律：___________________________________________． （2）电荷守恒定律的另一表述是：___________________________________． （3）元电荷：___________________________________．e＝________ C． 4. 比荷：__________________________________________________． 预习自测 1．关于电荷，小明有以下认识： 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. 你认为他的看法正确吗？请简述你的理由. 展示讨论 小组讨论课本导练内容，并完成下列问题讨论且进行展示． 1. 当验电器带电时，为什么两片金属箔会张开一个角度？ 2. 如图，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上．若先将A、B分开，再移走C，试分析A、B的带电情况；若先将C移走，再把A、B分开，试分析A、B的带电情况． 3. 在图所示的实验中，导体分开后，A带上了 的电荷．实验过程中，是电子由A转移到B还是由B转移到A？A、B得到或失去的电子数各是多少？ 点评点拨 一、电荷 电荷的种类 电荷分为正电荷和负电荷． 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． 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． 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．带电体所带电荷量多少的比较：“+”“-”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． 例1．a、b和c三个带电小球，c带负电，a和b相互排斥，b和c相互吸引．则（ ） A．a和b均带正电 B．a和b均负电 C．a带负电，b带正电 D．a带正电，b均带负电 二、三种起电方式 三种起电方式比较 摩擦起电 接触起电 感应起电 产生条件 现象和结果 原因 实质 验电器 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． 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．带电体所带电荷量越多，两片金属箔所带电荷量越多，斥力越大，张开的角度也越大． （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，然后将待测带电体接触验电器的金属导体，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. 例2． 如图所示，用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触，起初它们不带电，贴在两端下部的金属箔是闭合的．把带正电的物体C移近A端，然后把A和B分开较远的距离，再移去C，则（ ） A．C移近A端时，A端的金属箔张开，B端的金属箔闭合 B．C移近A端时，A端的金属箔闭合，B端的金属箔张开 C．A和B分开，移去C后，B端的金属箔会立即闭合 D．A和B分开，移去C后，A端的金属箔仍会张开 变式2． 使用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（ ） A． B． C． D． 感应起电的判断方法 1. 当带电体靠近导体时，_______________________，如图甲所示． 2. 导体接地时，_______________________，如图乙、丙所示． 说明：用手摸一下导体，再移开手指，相当于先把导体接地，然后再与大地断开． 三、电荷守恒定律 电荷守恒定律的两种表述 表述1：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2：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变． 对电荷守恒定律的理解 （1）__________________________________________________. （2）__________________________________________________. （3）__________________________________________________. （4）__________________________________________________. 例3． 北京正负电子对撞机 （BEPC）是世界八大高能加速器中心之一，是我国第一台高能加速器，也是高能物理研究的重大科技基础设施 一对正负电子可以湮灭成两个光子，可判断光子不带电的理论依据是（ ） A．能量守恒定律 B．电荷守恒定律 C．库仑定律 D．牛顿三大定律 变式3． （多选）有A、B、C三个完全相同的金属球且三个球均对地绝缘，A带8.0×10－5C的正电荷，B、C不带电．现每次将两个球相互接触后分开，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．5.0×10－5C，2.0×10－5C，1.0×10－5C　　　　 B．4.0×10－5C，2.0×10－5C，2.0×10－5C C．3.0×10－5C，2.5×10－5C，2.5×10－5C　　　　 D．6.0×10－5C，1.0×10－5C，1.0×10－5C 接触起电时电荷量的分配规律 1. 导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关． 2. 当两个完全相同的金属球接触后，电荷将平均分配． （1）若两个球最初带同种电荷，____________； （2）若两个球最初带异种电荷，____________． 四、元电荷 元电荷的性质 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、电子的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷． 3. 电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫作电子的比荷． 例4． 下列说法正确的是（ ） A．在国际单位制中，电荷量的单位是库仑 B．法拉第首先将电荷区分为正电荷和负电荷 C．静电感应过程中产生了电荷 D．带电体的电荷量可能不是元电荷e的整数倍 小结小测 一、课堂小结 1. 三种起电方式之间有什么不同？又有什么联系？ 2. 对比一下电荷守恒定律和能量守恒定律，你有什么发现？这是因为什么？ 3. 我们初中时已经学习过电荷和定向电流，那么将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器时，电子的移动方向是从哪里到哪里?电流的运动方向是从哪里到哪里？在这个实验中玻璃棒和验电器的电子数量是否增加或减少了？如果电子数目发生改变，那是否已经不再符合电荷守恒定律？请你解释一下原因． 二、课堂小测 1. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为正电荷从丝绸转移到玻璃棒上．（ ） 2. 摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程．（ ） 3. 两种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导致的．（ ） 4. 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．（ ） 5. 元电荷是最小的带电体．（ ） 6. 某一带电体的电荷量可能等于5×10－19 C．（ ） 【参考答案】 例1.A 例2.D 变式2.B 例3.B 变式3.BC 例4 A 二、课堂小测 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.× 学科网（北京）股份有限公司 $$