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

该高中物理课件围绕两种电荷、元电荷、三种起电方式及电荷守恒定律展开，通过视频现象导入，从物质微观结构（原子、自由电子）切入，衔接宏观起电规律，搭建从具体实验到抽象概念的学习支架。 其亮点在于结合密立根实验渗透科学态度，金属导体微观结构模型建构科学思维，感应起电分步探究培养科学探究能力。如“静电章鱼”实验题联系生活，三种起电方式比较表格助力归纳，帮助学生形成电荷观念与科学推理能力，为教师提供结构化资源与分层例题，提升教学效率。

1.1 电荷 电荷守恒定律 本节课相关资料： 1. 教材 2.《三维设计》大本 电荷的发现 公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体。 公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一词。 16世纪英国科学家吉尔伯特创造了英语中的“electricity”（电）这个词。 电荷的发现 美国科学家富兰克林发现雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷。 规定 ①被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷 ②被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷命名为负电荷 1. 两种电荷 2. 两种电荷间的相互作用规律 同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引 3. 电荷量Q 电荷的多少叫电荷量，常用符号Q或q表示，其国际单位是库仑，符号为C 2.元电荷的值： 1.元电荷：一个电子所带电量为元电荷 3.比荷：带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷 最早由美国科学家密立根测得 所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍 元电荷 元电荷 密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。 密立根 “油滴实验” 物质的微观结构 原子 原子核 （正电） 核外电子 （负电） 质子 （正电） 中子 （不带电） （中性） 注：不同物质原子核对核外电子的束缚能力不同 图1-1-3 （2）金属导体的微观结构 如图1-1-3所示为金属中原子核、电子所处的状态及其运动 情境的一种简化描述，也是金属的微观结构模型.金属中自由电 子和正离子（失去电子的原子）在内部排列,每个正离子都在自 己的平衡位置附近振动而不移动,只有自由电子穿梭其中 （金属导体中导电的是自由电子而不是正离子.）,使金属成为导 体. （3）绝缘体的微观结构 绝缘体内部的电子受到原子核很强的束缚，所以绝缘体内部基本不存在自由电 子，因此绝缘体很不容易导电. . . 摩擦起电 二、三种起电方式 通过摩擦使物体带电的现象，叫摩擦起电。 思考：摩擦为什么能使物体带电？ 动画演示点击播放 ★注意：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体。 故两个互相摩擦的物体一定同时带上异种电荷，且电荷量相等 解释视频中的现象？ 接触起电 二、三种起电方式 带电物体与不带电的物体相互接触，使不带电的物体带上电荷的方式称为接触起电。 接触后 再分开 +Q +2Q 接触后 再分开 +Q -3Q -Q -Q 实质：电荷从一个物体转移到另一个物体 +Q　 +Q　 接触起电 例1：两个相同的金属小球A、B，带电荷量分别为－8×10－7 C和1.6×10－7 C，两球接触后分开，A、B的带电荷量分别为多少？电子从A转移到B还是从B转移到A？ ①带异种电荷的相同带电体接触后，电荷量先中和后平分； ②接触起电过程中，是不带电的导体(或带负电的导体)中的电子转移到带正电的导体(或不带电的导体)上，不是正电荷的转移。 感应起电 二、三种起电方式 如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的。 ①手握绝缘棒把带正电荷的带电体C移近导体A，金属箔有什么变化？ ②这时手持绝缘棒把导体A和B分开，然后移开C，金属箔又有什么变化？ 二、三种起电方式 ③再让导体A和B接触，又会看到什么现象？ 感应起电 二、三种起电方式 ④若将B端接地，手握绝缘棒把带正电荷的带电体C移近导体A？ 感应起电 二、三种起电方式 ⑤若将A端接地，手握绝缘棒把带正电荷的带电体C移近导体A？ 感应起电 二、三种起电方式 ⑥若将A、B端接地，手握绝缘棒把带正电荷的带电体C移近导体A？ 感应起电 1.当带电体靠近金属导体时，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，如图甲所示。 2．凡是遇到接地问题时，该金属导体与地球可视为一个更大导体，而且该导体可视为近端，与C带异种电荷，地球可视为远端，与C带同种电荷，如图乙、丙所示。 3．如果用手触摸导体，再移开手指，相当于先将导体接地，后与大地断开。 总结归纳 【例2】如图所示，在绝缘支架上的金属导体A和金属导体B按图中方式接触放置，原先A、B都不带电，且开关K1、K2均断开，现在将一个带正电的小球C放置在A左侧，以下判断正确的是(　　) A．只闭合K1，则A左端不带电，B右端带负电 B．只闭合K2，接着移走带电小球C，最后将A、B分开，A带负电 C．K1、K2均闭合时，A、B两端均不带电 D．K1、K2均闭合时，A左端带负电，B右端不带电 D 三种起电方式的比较 起电方式 摩擦起电 接触起电 静电感应 产生条件 现象 原因 实质 一般是两不同绝缘体摩擦时 导体与带电导体接触时 导体靠近带电体时 两物体带上等量异种电荷 导体上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” 原子核对电子束缚力弱的物体失去电子，强的得到电子 自由电子从一物体转移到另一物体 导体中的自由电子从物体的一端转移到另一端 均为电子在物体之间或物体内部的转移 二、三种起电方式 三、电荷守恒定律 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,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总量保持不变. 表述二： 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。 + + + + 验电器 金属杆 金属箔 原理：同种电荷互相排斥 验电器→静电计 二、三种起电方式 作用： ①检验物体是否带电 ②粗略判断物体带电的多少 把金属箔换成指针，并用金属制作外壳，这样的验电器又叫作静电计。 例 如图所示，有一带正电的验电器，当一个金属球靠近 验电器上的金属球 时，验电器中金属箔的张角减小，则( ) A.金属球可能不带电 B.金属球 一定带大量正电荷 C.金属球可能带大量负电荷 D.金属球 一定带大量负电荷 AC 变式1 若验电器不带电，用带正电的金属球 靠近验电器的金属球，则验电器的金属 箔会如何变化？ 变式2 若验电器原来带正电，用一根带大量负电荷的金属棒接触验电器的金属球， 金属箔的张角将如何变化？ 【答案】先变小后变大 【答案】金属箔张开 五、课堂总结 二、电荷守恒定律 电荷既不能创生,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变。 一、电荷 三、几个基本概念: 电荷量 元电荷 比荷 1.自然界只有两种电荷 2.使物体带电的方法： 摩擦起电 感应起电 接触起电 今日作业 课时跟踪 第1节 例1-2 （多选）关于元电荷，下列论述正确的是( ) BC A.把质子或电子称为元电荷 B.元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分 C.电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值称为元电荷 D.物体所带的电荷量称为元电荷 【解析】电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值称为元电荷，元电荷不分正负， 故A错误,B、C正确；任何带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍，D错误. 例2-3 如图1- 所示是某物理老师做的“静电章鱼”实验.已知毛皮 比塑料更容易失去电子，用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛 出，将塑料管放在下面，此时塑料丝散开静止在空中，形状像章鱼.下列分析正确的 是( ) A 图1-1-4 A.塑料管经毛皮摩擦后得到电子带负电 B.毛皮经塑料丝摩擦后得到质子带正电 C.塑料丝与塑料管带异种电荷 D.塑料管和塑料丝所带的电荷量一定相等 2.如图1-1-8所示，铝球、铜制导体和 固定在绝缘支架上，、紧靠， 球带负电，、 整体不带电.下列说法正确的是( ) D 图1-1-8 A.若先移走，后将与分开，则带负电， 带正电 B.若先移走，后将与分开，则带正电， 带负电 C.若先将与分开，后移走，则带负电， 带正电 D.若先将与分开，后移走，则带正电， 带负电 【解析】因带负电，由于静电感应，则左端感应出正电荷， 右端感应出负电荷， 若先移走，则、上的电荷会再次中和，将与分开后,、均不带电；若先将 与分开，后移走，则带正电， 带负电.故D项正确. $