第9章 1 第1节 电荷（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦“电荷”核心内容，涵盖两种电荷、起电方式、电荷守恒定律及元电荷等知识点。课前梳理原子结构、自由电子等基础概念，课堂通过静电感应实验问题探究与三种起电方式对比表格，构建从基础到应用的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过感应起电实验分析、元电荷计算例题等，引导学生模型建构与科学推理，形成物理观念。随堂练习结合情境题巩固知识，助力学生提升科学思维能力，也为教师提供高效教学支持。

第九章 静电场及其应用 第1节　电　荷 1 学习目标 1．知道两种电荷及其相互作用，知道电荷量的概念。　 2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。　 3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。　 4．知道电荷守恒定律。　 5．知道什么是元电荷。 返回导航 课前知识梳理 1 课堂深度探究 2 内 容 索 引 随堂巩固落实 3 课前知识梳理 PART 01 第一部分 4 一、电荷 1．两种电荷：__________电荷和________电荷。 2．电荷量：________的多少叫作电荷量，用Q或q表示。在国际单位制中，它的单位是________，简称库，符号是__________。正电荷的电荷量为________，负电荷的电荷量为________。 正 负 电荷 库仑 C 正值 负值 返回导航 3．摩擦起电 (1)原子的组成：由带正电的__________、不带电的中子以及带负电的________组成。每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为________。 (2)当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上，原来电中性的物体得到电子而带________，失去电子的物体带________。 质子 电子 电中性 负电 正电 返回导航 4．自由电子和离子 (1)自由电子：如金属中原子的外层电子，其往往会脱离原子核的束缚而在金属中________运动。 (2)离子：失去自由电子的原子便成为带正电的离子。 自由 返回导航 二、静电感应 1．静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或________带电体，使导体靠近带电体的一端带________电荷，远离带电体的一端带________电荷。 2．感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。 远离 异种 同种 返回导航 三、电荷守恒定律 1．电荷守恒定律：电荷既不会____________，也不会____________，它只能从一个物体转移到____________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________保持不变。 2．电荷守恒定律更普遍的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的__________保持不变。 创生 消灭 另一个 总量 代数和 返回导航 四、元电荷 1．元电荷：________的电荷量叫作元电荷，用e表示。所有带电体的电荷量都是e的__________。元电荷e的数值最早是由美国物理学家________测得的，在我们的计算中，可取e＝________________ C。 2．电子的比荷：电子的__________________与电子的质量me之比。 最小 整数倍 密立根 1．60×10－19 电荷量e 返回导航 √ ×　 判断下列说法是否正确。 (1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为正电荷从丝绸上转移到玻璃棒上。(　　) (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)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。(　　) (4)某一带电体的电荷量可能等于5×10－19 C。(　　) ×　 ×　 返回导航 课堂深度探究 PART 02 第二部分 12 知识点一　电荷　三种起电方式 1．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。 (1)把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔片有什么变化？ [提示]　两侧金属箔片都张开。 (2)这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片又有什么变化？ [提示]　金属箔片仍张开，但张角变小。 (3)再让A和B接触，又会看到什么现象？ [提示]　金属箔片都闭合。 返回导航 2．带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？ [提示]正电荷　在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A，物体B中电子数量减少，因此带正电。 返回导航 1．三种起电方式 项目 摩擦起电 接触起电 感应起电 现象 两物体带上等量异种电荷 导体带上与带电体同种的电荷 导体两端出现等量异种电荷 原因 不同物质对电子的束缚能力不同。束缚能力强的得电子，带负电；束缚能力弱的失电子，带正电 在电荷间相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上 电子在电荷间相互作用下发生转移，近端带异种电荷，远端带同种电荷 实质 电荷在物体之间或物体内部的转移 说明 无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移 返回导航 2．感应起电 (1)当带电体靠近导体时，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)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，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，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。 返回导航 √ 角度1　摩擦起电和接触带电 (2025·江苏镇江市期中)带正电的金属导体A与不带电的金属导体B接触之后B也带正电，原因是(　　) A．B有部分正电荷转移到A上 B．A有部分正电荷转移到B上 C．A有部分电子转移到B上 D．B有部分电子转移到A上 [解析]　接触起电的实质是电子的转移，带正电的金属导体A与不带电的金属导体B接触之后B也带正电，原因是B有部分电子转移到A上。 返回导航 √ (2025·福建省部分学校期中联考)如图所示，梳过头发的橡胶梳子常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电现象。关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　) A．梳头时通过摩擦创造了负电荷 B．梳过头发的橡胶梳子可能带正电，也可能带负电 C．橡胶梳子因为得到头发上的电子而带负电 D．梳过头发的橡胶梳子所带的电荷量可以是任意数值 返回导航 [解析]　摩擦起电现象的本质是使一个物体上的自由电子转移到另一个物体上，从而使两个物体带上等量的异种电荷，故梳过头发的橡胶梳子由于头发的自由电子转移到梳子上使梳子带负电，故C正确，A、B错误；头发和梳子互相摩擦后带的电量只能是元电荷的整数倍，故D错误。 返回导航 √ 角度2　感应起电 (多选)如图所示，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(　　) A．若先将A、B分开，再移走C，则A、B都不带电 B．若先将A、B分开，再移走C，则A带负电，B带正电 C．若先将C移走，再把A、B分开，则A、B都不带电 D．若先将C移走，再把A、B分开，则A带负电，B带正电 √ 返回导航 [解析]　带电体C会使A、B感应起电，其中A带负电，B带正电，若先将A、B分开，再移走C，A上的电子不会移动到B上，故分开后，A带负电，B带正电，故A错误，B正确；带电体C会使A、B感应起电，其中A带负电，B带正电，若先将C移走，再把A、B分开，移走带电体C后，A的电子会移动到B上，达到静电平衡，故分开后，A、B均不带电，故C正确，D错误。 返回导航 知识点二　电荷守恒定律、元电荷 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？ [提示]　摩擦起电的过程并没有创造电荷，一个封闭的系统中，电荷的总量保持不变。 返回导航 2．物体所带的电荷量可以是任意的吗？物体所带的电荷量可以是4×10－19 C吗？ [提示]　物体所带的电荷量不是任意的，它只能是1．60×10－19 C的整数倍，由于4×10－19 C是1．60×10－19 C的2．5倍，所以物体所带的电荷量不能是4×10－19 C。 3．电子和质子就是元电荷吗？ [提示]元电荷是最小的电荷量，不是实物粒子；电子和质子是实物粒子，不是元电荷。 返回导航 1．物体带电的实质 使物体带电不是创造了电荷，使物体不带电也不是消灭了电荷。物体带电的实质是电荷发生了转移，也就是物体间电荷的重新分配。 2．守恒的广泛性 电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律。 物体的起电过程，其本质都是电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配。不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷。 返回导航 3．“中性”与“中和” (1)中性：物体内有电荷存在，但正、负电荷的绝对值相等，对外不显电性。 (2)中和：两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的过程。 4．两金属导体接触后电荷量的分配规律 (1)当两个导体材料、形状不同时，其中一个带电，另一个不带电，接触后再分开，两者均带电，但无法确定电荷量的多少。 返回导航 5．元电荷 (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。 返回导航 √ 角度1　元电荷 (2025·山西太原市期中)下列说法正确的是(　　) A．物体所带的电荷量可以是任意的 B．人们把最小的电荷量叫作元电荷，用e表示 C．电子的质量与电子的电荷量之比，叫作电子的比荷 D．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和可以变化 返回导航 [解析]　物体所带的电荷量一定是元电荷的整数倍，故A错误；人们把最小的电荷量叫作元电荷，常用符号e表示，故B正确；电子的电荷量与电子的质量之比叫电子的比荷，故C错误；根据电荷守恒定律可知，一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，故D错误。 返回导航 √ (2025·西北工业大学附中月考)带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的(　　) A．2．4×10－19 C　　　　 B．－6．4×10－19 C C．－1．6×10－18 C D．3．2×10－17 C [解析]　最小的电荷量是1．6×10－19 C，我们把这个最小的电荷量叫作元电荷，任何物体的带电量都是元电荷的整数倍，－6．4×10－19 C是1．6×10－19 C的－4倍，－1．6×10－18 C是1．6×10－19 C的－10倍，3．2×10－17 C是1．6×10－19 C的200倍，2．4×10－19 C不是1．6×10－19 C的整数倍。 返回导航 角度2　电荷守恒定律的理解 老师在讲台上给同学们做演示摩擦起电实验：将玻璃棒反复在毛皮上摩擦，玻璃棒就带上正电荷，毛皮上就带上负电荷。老师做这个实验过程中，下面说法正确的是(　　) A．摩擦起电过程中会发生电荷转移 B．摩擦起电过程中不会发生电荷转移 C．摩擦起电过程中会创造新的电荷 D．摩擦起电后，玻璃棒所带电荷量大于毛皮所带电荷量 √ 返回导航 [解析]　玻璃棒反复在毛皮上摩擦，摩擦过程之中玻璃棒会失去电子，而毛皮会得到电子，失去电子后的玻璃棒带正电，而得到电子的毛皮带负电，在这个过程中电子发生了转移，而在自然界中电荷是守恒的，即电荷不可能凭空产生也不可能凭空消失，一个物体失去多少电子那么另一个物体就得到多少电子，失去电子的物体所带正电荷的电荷量一定等于得到电子的物体所带负电荷的电荷量。 返回导航 甲、乙、丙是三个完全相同的带绝缘支架的金属小球，先让电荷量为＋1．6×10－15 C的甲球与乙球接触，再让甲球与不带电的丙球接触，接触后，丙球所带电荷量为－8×10－16 C，则(　　) A．接触前乙球带有－3．2×10－15 C电荷 B．接触前乙球带有－4．8×10－15 C电荷 C．接触前乙球不带电 D．接触前乙球带有1．6×10－15 C电荷 √ 返回导航 返回导航 知识点三　验电器 1．验电器的结构及工作原理 如图所示，验电器主要由导体棒、金属丝、金属箔片、玻璃瓶外壳等构成。其工作原理是当导体棒、金属丝及金属箔片带电时，根据同种电荷相互排斥，两金属箔片会在斥力作用下张开。 返回导航 (2)带电体靠近验电器：当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种电荷，两箔片在斥力作用下张开。 2．常见的两种使用方法 (1)带电体接触验电器：当带电体与验电器的金属球接触时，金属球带上电荷，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开，带电体所带电荷量越多，两个金属箔片所带电荷量越多，斥力越大，张开的角度也越大。 返回导航 (2025·北京顺义区期中)如图所示，金属棒A带正电，让其靠近而不接触原来不带电的验电器B的金属球，则(　　) A．验电器金属箔片不张开，因为金属棒A没有和验电器B接触 B．验电器金属箔片张开，因为验电器下部箔片都带了正电 C．验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了负电 D．验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了正电 √ 返回导航 [解析]　根据感应起电原理可知，验电器的金属球(近端)带负电，验电器金属箔片(远端)都带正电，故验电器金属箔片张开，因为验电器下部箔片都带了正电。 返回导航 随堂巩固落实 PART 03 第三部分 38 √ 1．(摩擦起电)(2025·四川自贡市开学考)如图所示，小杜同学用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，看到验电器的金属箔张开，在这个过程中(　　) A．玻璃棒和验电器都带负电荷 B．玻璃棒带正电荷，验电器带负电荷 C．用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷 D．金属箔张开是因为同种电荷相排斥 返回导航 解析：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，玻璃棒和验电器接触后二者都带正电，故A、B错误；摩擦起电的实质是电荷的转移，并不能创造电荷，故C错误；金属箔张开是因为同种电荷相排斥，故D正确。 返回导航 √ 2．(感应起电)(2025·宁夏银川市期中)如图所示，原来不带电的绝缘金属导体A、B，在其两端下面都悬挂着金属验电箔，当把一个带负电的绝缘金属球C(图中未画出)靠近导体的A端时，下列说法正确的是(　　) A．金属导体中的电子从A端移向B端 B．只有A端验电箔张开，且A端带正电 C．只有B端验电箔张开，且B端带负电 D．两端的验电箔都张开，且A端带负电，B端带正电 返回导航 解析：金属导体由于静电感应现象，导体的A端要感应出正电荷，在导体的B端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且B端带负电，A端带正电，电子从A端移向B端，故A正确，B、C、D错误。 返回导航 √ 3．(电荷守恒定律)如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘棒的金属小球，A球所带电荷量为－1．6×10－9 C，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则(　　) A．A、B接触前，B球上没有电子 B．A、B接触前，A球上有1×1010个电子 C．A、B接触时，A球失去1×1010个电子 D．A、B接触时，B球得到5×109个电子 返回导航 返回导航 返回导航 4．(验电器)(2025·浙江温州市期中)某同学采用如图装置做静电感应的实验：在绝缘支架上的金属导体M和金属导体N按图中方式接触放置，原先M、N都不带电，先让开关S1、S2均断开，现在将一个带正电小球P放置在M左侧，则下列说法正确的是(　　) A．若开关S1、S2均断开，导体M左端带正电，导体N右端带负电 B．若开关S1、S2均闭合，则导体M和导体N均不带电 C．若只闭合开关S1，接着将M、N分开，再移走带电 小球，则导体N不带电 D．若只闭合开关S2，接着移走带电小球，最后将M、N分开，则导体M带负电 √ 返回导航 解析：若开关S1、S2均断开，由静电感应可知，导体M左端(近端)带负电，导体N右端(远端)带正电，A错误；S1、S2均闭合时，导体M端(近端)会感应异种电荷，带负电，N端通过接地线使金属导体右端带的正电荷被从大地上来的负电荷中和，所以金属导体左端带负电，右端不再带有电荷，B错误；开关S1闭合，S2断开，由于静电感应的作用，金属导体右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，接着将M、N分开，再移走带电小球，金属导体M带负电，N不再带有电荷，C正确；当闭合开关S2，由于静电感应的作用，金属导体N右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体N右端不再带有电荷，接着移走带电小球，M端的负电荷被中和不带电，最后将M、N分开，则M和N均不带电，D错误。 返回导航 $