1.1 电荷 电荷守恒定律 讲义-2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

2025-09-08
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摘要:

本讲义聚焦“电荷 电荷守恒定律”核心知识点,系统梳理电荷种类及相互作用、电荷量与元电荷概念,详解摩擦起电、接触起电、感应起电三种方式的实质与规律,最终落脚电荷守恒定律,基础巩固以填空形式搭建知识支架,帮助学生构建完整物理观念。 资料采用梯度分层设计,基础巩固夯实电荷及守恒定律的物理观念,拔高提升通过琥珀吸灰尘、验电羽带电判断等情境题培养科学思维,思维拓展以多导体接触电荷分配等问题进行高阶训练提升科学探究能力。课中辅助教师分层教学,课后助力学生回顾教材、强化练习,有效查漏补缺。

内容正文:

1.1电荷 电荷守恒定律 梯度分层 基础巩固:课堂衔接,回归教材,夯实根本 拔高提升:进阶训练,聚焦核心,提炼重难 思维拓展:情景构建,素养提升,高阶训练 基础巩固 1 一、电荷 1.电荷的种类及相互作用 (1)正电荷: 摩擦过的玻璃棒所带电荷。 (2)负电荷: 摩擦过的橡胶棒所带电荷。 (3)相互作用:同种电荷相互 ,异种电荷相互 ,自然界只存在两种电荷。 2.电荷量 (1)定义:电荷的 。 (2)符号:Q,单位:库仑(C)。 (3)正负:正电荷为正值,负电荷为负值,“+”“-” 表电荷种类。 3.元电荷 (1)定义:最小的电荷量。 (2)特点:带电体电荷量是元电荷的 ,电子或质子不是元电荷。 二、起电方式 1.摩擦起电 (1)原因:电子转移,得电子带 电,失电子带 电。 (2)原子构成:原子由原子核(含质子、中子)和电子组成。 (3)实质:电子从一物体 到另一物体。 2.接触起电 (1)中和:等量异种电荷接触后呈 。 (2)规律:先中和再平均(Q1、Q2 带正负号计算)。 3.感应起电 (1)静电感应:带电体靠近导体,自由电荷受力移动,导体两端出现 异种电荷。 (2)特点:导体两端电荷与原带电体 “近异远同”。 三、电荷守恒定律 1.起电方式: 、 、 。 2.带电实质:电荷转移,非创造电荷。 3.定律:电荷不会创生或消灭,只能转移,总量保持 。 拔高提升 2 1.关于元电荷,下列说法中不正确的是( ) A.元电荷实质上是指电子和质子本身 B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C.元电荷的值通常取 D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的 2.古希腊贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服,戴琥珀做的首饰。人们发现,不管将琥珀首饰擦得多干净,它很快就会吸上一层灰尘,这主要是因为( ) A.琥珀是一种树脂化石,树脂具有粘性,容易吸附灰尘 B.室外的灰尘比较多,在琥珀上积聚的速度比较快 C.经丝绸摩擦后的琥珀带电,能吸引灰尘 D.琥珀本身带电,能吸引灰尘 3.用验电羽、感应起电机等可以组成一个模拟电场形状的实验。如图是某次实验中验电羽的一种形状,则两个验电羽( ) A.一定带正电 B.一定带负电 C.一定带异种电 D.可能只带正电 4.如图所示,将塑料梳快速梳头发丝多次,观察到头发散开了,产生这种现象的主要原因是( ) A.塑料梳与头发丝之间相互感应起电 B.头发丝所受重力小,自然松散 C.头发丝受到空气浮力作用而散开 D.由于摩擦起电,头发丝带同种电荷而相互排斥 5.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是(   ) ①摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷; ②摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体; ③感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分; ④感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上. A.②④       B.②③       C.①④       D.③④ 6.如图所示,是两个完全相同的带绝缘柄的金属小球,A球所带电荷量为,B球不带电。现将接触后再分开,则( ) A.B球将得到个电子 B.B球将失去个电子 C.A球将得到个质子 D.A球将失去个质子 7.a和b都是不带电的小球,它们互相摩擦后,a带的电荷,下列判断中正确的是( ) A.摩擦的过程中电子从b转移到了a B.b在摩擦后一定带的电荷 C.在摩擦前a的内部没有任何电荷 D.摩擦的过程中正电荷从b转移到了a 8.为了研究起电方式;某实验小组的同学取了三个不带电的物体A、B、C,然后进行了如下顺序的操作: ①使A、B相互摩擦; ②使B、C相互接触; ③测出A物体的带电荷量为,最终C物体的带电荷量为(电性未知)。 则下列说法正确的是( ) A.操作①时,从B物体向A物体转移了的正电荷 B.操作②时,从B物体向C物体转移了的正电荷 C.最终C物体带的负电荷 D.最终B物体带的正电荷 9.如图,充气后的气球在头发上摩擦,再靠近不带电的空易拉罐,在气球未接触易拉罐的情况下,可观察到易拉罐会朝气球方向滚动,关于这一现象,下列说法正确的是( ) A.易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相反 B.易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相反 C.气球对易拉罐远、近两侧的作用力均为吸引力 D.气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等 10.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,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.先将A和B分开,再移去C后,A和B端的金属箔都张开 D.先将A和B分开,在移去C后,A和B端的金属管都闭合 思维拓展 3 11.导体A所带的电荷量为,另一完全相同的导体B所带的电荷量为,让第三个完全相同的不带电的导体C先后与导体接触一会儿后分开,则最后导体B所带的电荷量为( ) A. B.q C. D. 12.如图所示,不带电的导体B在靠近带正电的导体A后,P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷,则以下说法正确的是( ) A.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电 B.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带负电 C.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A,则导体B将不带电 D.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电 13.如图,一对带丝线支柱的导体彼此接触,且均不带电。把带正电的物体P移近导体M。下列说法正确的是( ) A.若先把分开,再移去P,则M带正电,N带负电 B.若先用手接触M,不移去P,则M不带电 C.若先用手接触M一次,移去手不移去P,则M带负电 D.若先用手接触M一次,依次移去手和P,则M和N都不带电 参考答案与解析 【基础巩固】 1、 电荷 1.电荷的种类及相互作用 (1)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷。 (2)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷。 (3)相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,自然界只存在两种电荷。 2.电荷量 (1)定义:电荷的多少。 (2)符号:Q,单位:库仑(C)。 (3)正负:正电荷为正值,负电荷为负值,“+”“-” 表电荷种类。 3.元电荷 (1)定义:最小的电荷量。 (2)特点:带电体电荷量是元电荷的整数倍,电子或质子不是元电荷。 二、起电方式 1.摩擦起电 (1)原因:电子转移,得电子带负电,失电子带正电。 (2)原子构成:原子由原子核(含质子、中子)和电子组成。 (3)实质:电子从一物体转移到另一物体。 2.接触起电 (1)中和:等量异种电荷接触后呈电中性。 (2)规律:先中和再平均(Q1、Q2 带正负号计算)。 3.感应起电 (1)静电感应:带电体靠近导体,自由电荷受力移动,导体两端出现等量异种电荷。 (2)特点:导体两端电荷与原带电体 “近异远同”。 三、电荷守恒定律 1.起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。 2.带电实质:电荷转移,非创造电荷。 3.定律:电荷不会创生或消灭,只能转移,总量保持不变。 【练习】 1.答案:A 解析:A.元电荷是最小的电量单位,不是指电子和质子本身,故A错误,符合题意; B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍,故B正确,不符合题意; C.元电荷的值通常取,故C正确,不符合题意; D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的,故D正确,不符合题意; 故选A。 2.答案:C 解析:琥珀本身不带电,琥珀首饰经丝绸摩擦后,便带有了电荷,由于带电体能够吸引轻小物体,所以带电的琥珀会将轻小的灰尘吸附在它上面,导致琥珀比较容易脏,故C正确,ABD错误。 故选C。 3.答案:C 解析:由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,从验电羽的形状可知,两个验电羽相互吸引,一定带异种电荷。 故选C。 4.答案:D 解析:塑料梳与头发丝摩擦起电,头发丝上带的是同种电荷,同种电荷相互排斥,所以头发丝会向四周散开,捋的次数越多,头发丝带电越多,排斥力越大,散开的就越大,故选D。 5.答案:B 解析: 6.答案:A 解析:将接触后再分开,所带电荷量均为 电荷在分配过程中是电子发生了移动而不是质子发生了移动,所以A球失去了个电子,B球得到了个电子。 故选A。 7.答案:B 解析:摩擦起电的本质是电子的转移,互相摩擦后a带的电荷,是a上的电子转移到b上,此情况下正电荷不发生移动,故A,D错误。a原来是电中性,摩擦后带上的正电荷,根据电荷守恒定律,可知b在摩擦后一定带的负电荷,故B正确。根据电荷守恒定律,可知电荷既不能凭空产生,也不能凭空消亡,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一端转移到另一端,故在摩擦前a内部有电荷,故C错误。 8.答案:C 解析:A.操作①时,A物体带正电,B物体带负电,根据电荷守恒定律,则从A物体向B物体转移了的负电荷,A物体失去电子带正电,故A错误; B.操作②前,B物体带负电,C不带电,当B、C相互接触,最终C物体的带电荷量为,根据电荷守恒定律可知,可知从B物体向C物体转移了的负电荷,故B错误; CD.根据电荷守恒定律,最终C物体带的负电荷,B物体带的负电荷,故C正确,D错误。 故选:C。 9.答案:A 解析:AB、气球带电后,由于感应起电,易拉罐靠近气球的一侧带上了与气球异种的电荷,远离气球的一侧带上了与气球同种的电荷,故A正确,B错误; CD、易拉罐靠近气球的一侧带上了与气球异种的电荷,故气球对易拉罐靠近气球一侧的作用力为吸引力,对另一侧为排斥力,由于左右两侧到气球距离不同,因此气球对易拉罐两侧作用力大小不同,故CD错误。 故选:A。 10.答案:C 解析:AB.将带电体C移近A端时,由于静电感应现象可知,A端是近端,会感应出异种电荷,B端是远端,会感应出同种电荷,两端的金属箔都会张开,故AB错误; CD.当再把A和B分开,移去C后,A和B仍带不同种的电荷,故端的金属箔仍会张开,故C正确,D错误。 故选C。 11.答案:B 解析:导体A所带的电荷量为,不带电的导体C与导体A接触后所带的电荷量为,与带电荷量为的导体B接触后电荷先中和后平分,因此导体B最终所带的电荷量为q,故B正确. 12.答案:B 解析:当导体B靠近带正电的导体A后,由于静电感应,靠近A的P端感应出负电荷,而远离A的Q端感应出等量的正电荷。此时无论哪一端接地,导体B与大地成为一个新的大导体,这时大地变成了这个新导体的远端,而P端仍然是近端,故负电荷仍然留在P端,而Q端原来感应出的正电荷被从大地流来的负电荷中和了,当断开导线再取走A后,P端的负电荷就留在导体B上.所以导体B带负电,故选B。 13.答案:C 解析:A.把带正电的物体P移近彼此接触且均不带电的导体,由于电荷间的相互作用,导体中的自由负电荷便被P吸引,使导体M带负电,导体N带正电,因此若先把分开,再移去P,则M仍带负电,N带正电,A错误; B.若先用手接触M,则人体与导体M组成一个导体,不移去P,则M仍带负电,B错误; C.若先用手接触M一次,此时人体带正电,移去手不移去P,则M带负电,C正确; D.若先用手接触M一次,此时人体带正电,依次移去手和P,则M和N都带负电,D错误。 故选C。 学科网(北京)股份有限公司 $

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