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

复习任务群一 第一章　静电场 1　电荷　电荷守恒定 1　电荷　电荷守恒定 1 学习任务目标 1.掌握起电的三种方式及其实质。(物理观念) 2．能用原子结构和电荷守恒的知识分析静电感应现象。(科学思维) 1　电荷　电荷守恒定 2 问题式预习 知识点一　两种电荷、摩擦起电及其解释 1．电荷的分类 自然界只存在两种电荷：______、______。 2．电荷间的相互作用规律：同种电荷相互____，异种电荷相互____，且带电体有____________的性质。 正电荷 负电荷 排斥 吸引 吸引轻小物体 1　电荷　电荷守恒定 3 3．电荷量 (1)电荷的多少叫作______。在国际单位制中，它的单位是____，简称库，符号是C。正电荷的电荷量用____表示，负电荷的电荷量用____表示。常用单位：微库(μC)和纳库(nC)。1 μC＝____C，1 nC＝____C。 (2)______________叫作元电荷，用e表示。任何带电体所带电荷量都是元电荷e的______，e＝________________。 电荷量 库仑 正数 负数 10-6 10-9 电荷的最小单元 整数倍 1.6×10-19 C 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 4 4．原子的微观结构 5．摩擦起电及其原因 (1)摩擦起电：由于____而使物体带电的方式。 (2)原因：当不同种类的两个不带电的物体相互摩擦时，一个物体的原子中有一些外层电子挣脱原子核的束缚并转移到另一个物体上。 正 负 摩擦 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 6．金属导电而绝缘体不导电的原因 (1)自由电子：金属导体原子的外层电子很容易脱离原子核的束缚而在导体内部自由地运动，成为自由电子。 (2)金属中存在________。 (3)绝缘体中几乎不存在自由电子。 自由电子 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 [科学思维] 摩擦起电适用于绝缘体还是导体？ 提示：摩擦起电适用于绝缘体。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 知识点二　电荷守恒定律 1．电荷守恒定律的两种表述 (1)电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体____到另一个物体，或者从物体的一部分____到另一部分。 (2)在任何自然过程中，电荷的代数和是____的。 2．电荷守恒定律是自然界的基本规律之一。 转移 转移 守恒 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 [科学思维] 某次实验中，甲、乙两同学各使用一带电小球做实验时，不小心使两小球接触了一下，结果两小球都没电了。小球上的电荷到哪里去了？ 提示：两小球上的异种电荷中和了，即正、负电荷代数和为零，对外不显示电性。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 [判一判] 1．近代物理实验发现，在一定条件下，带电粒子可以产生和湮灭，故在一定条件下，电荷守恒定律不成立。(　　) 2．元电荷实质上是指电子和质子本身。(　　) 3．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍。(　　) × × √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 知识点三　静电感应 1．静电感应：当带电体靠近不带电的导体时，由于电荷的相互作用，使导体靠近带电体的一端带上与带电体电性____的电荷，远离带电体的一端带上与带电体电性____的电荷的现象。 2．感应起电：利用________使金属导体带电的过程。 相反 相同 静电感应 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 3．感应起电的适用条件 感应起电只适用于____。绝缘体的电子因不能________而不能感应起电。 4．接触起电：当一个带电体接触导体时，电荷会发生____，使导体也带电。 导体 自由移动 转移 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 5．验电器的构造、原理及用途 (1)构造(如图所示) (2)原理：金属箔片带同种电荷后，由于同种电荷相互排斥而张开。 (3)用途：①检验物体是否带电。②检验物体带电的种类。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 [科学思维] 某同学用一带电金属棒逐渐靠近一验电器并最终接触验电器，验电器的金属箔片的夹角逐渐增大，试分析此过程中验电器的带电方式变化。 提示：先感应起电，后接触起电。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 任务型课堂 [探究活动] 观察以下两个情境，回答下列问题。 任务1　摩擦起电、接触起电、元电荷及电荷守恒定律 用棉布摩擦聚乙烯板 用带电棒接触不带电的验电器 1　电荷　电荷守恒定 15 (1)在摩擦起电过程中，一个物体带上了正电荷，另一个物体带上了负电荷，该过程是否创造了电荷？在一个封闭的系统中，电荷的总量会增多或减少吗？用带电棒接触不带电的验电器时，为什么不带电的验电器也带上了同种电荷？ (2)物体所带的电荷量可以是任意的吗？电子和质子就是元电荷吗？ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 16 提示：(1)摩擦起电的过程并没有创造电荷。在一个封闭的系统中，电荷的总量保持不变。不带电的验电器也带上了同种电荷，其原因是带电棒与验电器之间发生了电荷转移。 (2)物体所带的电荷量不是任意的，它只能是 1.6×10-19 C的整数倍。元电荷是电荷的最小单元，不是实物粒子，而电子和质子是实物粒子，不是元电荷。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 [评价活动] 1．古希腊贵族妇女外出时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，树脂具有黏性，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 √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 2．完全相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定的距离，现让第三个完全相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后再移开。 (1)若A、B两球带同种电荷，完成接触后两球的电荷量大小之比为多少？ (2)若A、B两球带异种电荷，完成接触后两球的电荷量大小之比为多少？ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 答案：(1)2∶3　(2)2∶1 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 3．在干燥的环境中，一个人脱了鞋在地毯上行走，身上聚集了－4.8×10-5 C的电荷。若电子的质量me＝9.1×10-31 kg，电子的电荷量 e＝－1.6×10-19 C。问： (1)多少个电子的电荷量等于－3.2×10-5 C? (2)此人身上因摩擦聚集了多少个电子？ (3)他的质量增加了多少？ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 (3)电子质量me＝9.1×10-31 kg 所以此人的质量增加了 m＝3×1014×9.1×10-31 kg＝2.73×10-16 kg。 答案：(1)2×1014个　(2)3×1014个 (3)2.73×10-16 kg 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 1．起电过程中电荷的变化 不论哪一种起电方式，过程中都没有创造电荷，也没有消灭电荷。本质都是电荷发生了转移，也就是物体所带电荷重新分配了。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 3．元电荷 (1)元电荷是电荷的最小单元，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)电荷量不能连续变化，自然界中带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 任务2　感应起电 [探究活动] 如图所示，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，贴在下部的金属箔片是闭合的。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 28 (1)把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？ (2)这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片又有什么变化？ (3)再让A和B接触，又会看到什么现象？ (4)感应起电能发生在绝缘体上吗？原因是什么？ 提示：(1)物体C移近导体A，A、B下部的金属箔片都张开。 (2)金属箔片仍张开，但张角变小。 (3)A、B接触，金属箔片都闭合。 (4)感应起电不能发生在绝缘体上，因为绝缘体中的电子不能自由移动。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 29 [评价活动] 1．(多选)如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘。下列方法能使两球都带电的是( ) A. 先把两球分开，再移走棒 B. 先移走棒，再把两球分开 C. 使棒与甲球瞬时接触，再移走棒 D. 先使乙球瞬时接地后再断开，再移走棒 √ √ √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 2．(2025·海南卷)如图所示，带正电的金属球靠近不带电的验电器上的金属小球a，则关于验电器上的金属小球a和金属箔b，下列说法正确的是(　　) A. a、b都带正电 B. a、b都带负电 C. a带负电，b带正电 D. a带正电，b带负电 √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 C　解析：由题意可知，验电器的正、负电荷数相等，不显示电性；当带正电的金属球靠近不带电的验电器上的金属小球时，在带电金属球产生的静电场的作用下，验电器金属箔b上的电子向金属小球a转移，使得金属小球a带负电，金属箔b带正电，故A、B、D错误，C正确。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 3．如图所示，左边的是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球。若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分为A、B两部分，则下列结论正确的是(　　) A. 沿虚线c切开，A带负电，B带正电 B. 只有沿虚线b切开，才会A带正电，B带负电 C. 只有沿虚线a切开，才会A带正电，B带负电 D. 沿任意一条虚线切开，A都带正电，B都带负电 D　解析：由题意可知，静电感应现象使得A端带正电，B端带负电，与沿哪条虚线切开无关，故D正确，A、B、C错误。 √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 1．感应起电的操作步骤 (1)两导体彼此接触； (2)带电体移近两导体； (3)先分开两导体，再移走带电体。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 2．感应起电的判断方法 (1)当带电体靠近不带电的导体时，导体靠近带电体的一端聚集与带电体电性相反的电荷，远离带电体的一端聚集与带电体电性相同的电荷，如图甲所示。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 (2)导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，聚集与带电体电性相反的电荷，地球就成为远端导体，聚集与带电体电性相同的电荷，如图乙、丙所示。 说明：用手摸一下导体，再移开手，相当于先把导体接地，然后再与大地断开。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 3．三种起电方式的比较 项目 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生 条件 两个不同的绝缘体摩擦 导体靠近带电体 导体与带电体接触 现象 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同” 导体带上与带电体相同电性的电荷 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 项目 摩擦起电 感应起电 接触起电 原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同而发生电子得失 导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离) 同种电荷之间相互排斥 实质 电荷在物体之间或物体内部的转移 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 1　电荷　电荷守恒定 39 原子 $