9.1 电荷 学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

人教版必修三第九章《静电场及其应用》新授课学案 第九章第1节　电　荷 【基础辨析】 (1)两个正电荷之间的作用力为斥力，两个负电荷之间的作用力为引力。( ) (2)摩擦起电是创造电荷的过程。( ) (3)元电荷是最小的带电体。( ) (4)所有带电体的电荷量或者等于元电荷，或者是元电荷的整数倍。( ) (5)元电荷也有正负之分，电子带电就是负的元电荷。( ) 【考点梳理】 考点一　对三种起电方式的理解 三种起电方式的比较 摩擦起电 感应起电 接触起电 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 导体带上与带电体同性的电荷 原因 不同物质原子核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 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 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 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 【例1】 (多选)如图所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是(　　) A.把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B.把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开 C.把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D.把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移走，最后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合 【例2】如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是(　　) A.闭合开关S1，有电子从枕形导体流向大地 B.闭合开关S2，有电子从枕形导体流向大地 C.闭合开关S1，有电子从大地流向枕形导体 D.闭合开关S2，没有电子通过开关S2 方法凝炼 (1)只有导体中的电子才能自由移动，绝缘体中的电子不能自由移动，所以导体能够发生感应起电，而绝缘体不能。 (2)凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端，带异种电荷，地球就成为远端，带同种电荷。 考点二　电荷守恒定律　元电荷 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。摩擦起电、感应起电和接触起电，均符合电荷守恒定律。 2.“中性”与“中和”的理解 (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。 3.两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，接触后再分开，只能使两者均带电，但无法确定电荷量的多少。 (2)若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q1、q2，则有 ①⇒⇒⇒ ②⇒⇒⇒ 温馨提示 导体接触带电时电荷量的分配与导体的材料、形状、大小有关，当两个完全相同的金属球接触后，电荷量将平均分配，即最后两个球带等量的同种电荷或均不带电。 4.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。 (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。 谨防易错　几组易混概念的比较 概念 辨别 元电荷 是最小的电荷量，大小e＝1.60×10－19 C，不是带电体，没有电性的正负之分，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍 电子 是带电体，带的电荷量是一个元电荷，电性是负电 质子 是带电体，带的电荷量是一个元电荷，电性是正电 比荷 带电粒子的电荷量q与其质量m之比，也叫荷质比 【例3】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量为QA＝＋6.4×10－9 C、QB＝＋3.2×10－9 C，让两个绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少个电子？ 方法总结　完全相同的导体球接触带电时电荷量的分配原则 接触起电过程中，电荷的分配与导体的形状、大小有关，两个完全相同的小球接触后再分开，两球将平分电荷。 (1)用带电量为Q的金属球与不带电的金属球接触，每个小球带电量均为，且所带电荷的性质相同； (2)用带电量为Q1的金属球与带电量为Q2的金属球接触，若两球带同种电荷，则每个小球所带电量为总电荷量的一半。若两球带异种电荷，则先中和相同量的异号电荷，然后平分剩余电荷。 【习题巩固】 1.关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法错误的是(　　) A.这是起电的三种不同方式 B.这三种方式都产生了电荷 C.这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移 D.这三种方式都符合电荷守恒定律 2.(多选)如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷。关于使导体带电的以下说法中正确的是(　　) A.如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电 B.如果用手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电 C.如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电 D.无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电 3.保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率，甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个带电质点的电荷量数字看不清，他只能看清是6.________×10－18 C，拿去问老师，如果你是老师，你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个(　　) A.6.2×10－18 C B.6.4×10－18 C C.6.6×10－18 C D.6.8×10－18 C 4.如图所示，导体A带电荷量为5q的正电荷，另一完全相同的导体B带电荷量为q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体带的电荷量为(　　) A.－q 　　　 B.q C.2q 　　　 D.4q 5.使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(　　) 6.有三个相同的金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10－5 C的正电荷，小球B、C不带电，现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA′＝________C，qB′＝________C，qC′＝________C。 【学习小结】 第九章第1节　电　荷 【基础辨析】 （1）× （2）× （3）× （4）√ （5）× 【考点梳理】 【例1】解析：A、B开始都不带电，把C移近导体A时，由于静电感应，A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累负电荷，B端积累正电荷，所以两边的金属箔片都张开，A正确；若此时先把A、B分开再移走C，因A、B已经绝缘，所带电荷量不会变，金属箔片仍张开，B正确；但如果先移走C，A、B上的感应电荷会马上中和，不再带电，所以金属箔片都不会张开，C错误；先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，金属箔片都不会张开，D错误。 答案：AB 【例2】解析：在S1、S2都闭合前，对枕形导体，它的电荷是守恒的。由于静电感应，a、b两端出现等量的负、正电荷。当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与枕形导体连通，使大地与枕形导体组成一个新的大导体，因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统电荷守恒，由于静电感应，a端仍为负电荷，大地为远端，感应出正电荷，因此无论是闭合开关S1还是闭合开关S2，都有电子从大地流向枕形导体，故选项C正确。 答案：C 【例3】解析：在接触过程中，由于A球带的正电比B球多，B球上的电子会转移到A球上，直至两球带上等量的正电荷。接触后两小球各自的带电荷量QA′＝QB′＝＝＋4.8×10－9 C 共转移的电子电荷量为ΔQ＝QB′－QB＝4.8×10－9 C－3.2×10－9 C＝1.6×10－9 C 转移的电子数为n＝＝＝1.0×1010(个)。 答案：电子由球B转移到球A　1.0×1010个 【习题巩固】 1.答案：B 2.解析：无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连，由于静电感应，导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离开，移去带电体C，导体带正电，故选项A、D正确。 答案：AD 3.解析：任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍，即是1.6×10－19 C的整数倍，由计算可知，只有B选项是1.6×10－19 C的整数倍，故选项B正确。 答案：B 4.解析：相同带电体接触后，电荷量先中和、后平分，故选项C正确。 答案：C 5.解析：把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导 体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷，选项B正确。 答案：B 6.解析：小球C先与球A接触后平分A的电荷，则qA＝qC＝＝1.0×10－5 C，再让小球B与球A接触后分开，则qA′＝qB＝＝5×10－6 C；最后让小球B与小球C接触后分开，则qB′＝qC′＝＝7.5×10－6 C。 答案：5×10－6　7.5×10－6　7.5×10－6 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $人教版必修三第九章《静电场及其应用》新授课学案 第九章第1节电荷 【基础辨析】 ()两个正电荷之间的作用力为斥力，两个负电荷之间的作用力为引力。() (2)摩擦起电是创造电荷的过程。() (3)元电荷是最小的带电体。() (④)所有带电体的电荷量或者等于元电荷，或者是元电荷的整数倍。() (⑤)元电荷也有正负之分，电子带电就是负的元电荷。() 【考点梳理】 考点一对三种起电方式的理解 三种起电方式的比较 摩擦起电 感应起电 接触起电 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 导体带上与带电体同性的电荷 不同物质原子核对电子的 电子在电荷间相互作用下发 束缚能力不同。束缚能力强 在电荷间相互作用下，电子从一 原因 生转移，近端带异种电荷， 的得电子，带负电：束缚能 个物体转移到另一个物体上 远端带同种电荷 力弱的失电子，带正电 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 【例1】（多选）如图所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，在它 们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是( A把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B.把C移近导体A,先把A、B分开，然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开 C把C移近导体A,先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D把C移近导体A,先把A、B分开，再把C移走，最后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开， 而B上的金属箔片闭合 【例2】如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在α、b两端分 别出现负、正电荷，则以下说法正确的是() A.闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地 B.闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地 人教版必修三第九章《静电场及其应用》新授课学案 C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体 D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2 方法凝炼 ()只有导体中的电子才能自由移动，绝缘体中的电子不能自由移动，所以导体能够发生感应起电， 而绝缘体不能。 (2)凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端，带异种电荷， 地球就成为远端，带同种电荷。 丙 考点二电荷守恒定律元电荷 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。摩擦起电、感应起电和接触起电，均符合电荷守恒定律。 2.“中性与“中和的理解 (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。 3.两金属导体接触后电荷量的分配规律 ()当两个导体材料、形状不同时，接触后再分开，只能使两者均带电，但无法确定电荷量的多少。 (2)若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为、q2,则有 若带同 金属球 总电荷 ①种电荷→相接触 → 量平分 即均带电十92 2 若带异 金属球 先中和 ②种电荷→相接触 台再平分 即均带电4一9包 温馨提示 导体接触带电时电荷量的分配与导体的材料、形状、大小有关，当两个完全相同的金属球接触后， 电荷量将平均分配，即最后两个球带等量的同种电荷或均不带电。 4.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。 (3)电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量e之比，叫作电子的比荷。 人教版必修三第九章《静电场及其应用》新授课学案 谨防易错几组易混概念的比较 概念 辨别 是最小的电荷量，大小e=1.60×1019C,不是带电体，没有电性的正负 元电荷 之分，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍 电子 是带电体，带的电荷量是一个元电荷，电性是负电 质子 是带电体，带的电荷量是一个元电荷，电性是正电 比荷 带电粒子的电荷量q与其质量之比，也叫荷质比 【例3】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量为Q4=十6.4×109C、Q 十3.2×109C,让两个绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少个电子？ 方法总结完全相同的导体球接触带电时电荷量的分配原则 接触起电过程中，电荷的分配与导体的形状、大小有关，两个完全相同的小球接触后再分开，两球 将平分电荷。 D用带电量为0的全属球与不带电的金属球接般，年个小琼带电量均为，且所带电荷的性质相同 (2)用带电量为Q的金属球与带电量为☑的金属球接触，若两球带同种电荷，则每个小球所带电量 为总电荷量的一半。若两球带异种电荷，则先中和相同量的异号电荷，然后平分剩余电荷。 【习题巩固】 1.关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法错误的是() A.这是起电的三种不同方式 B.这三种方式都产生了电荷 C这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移 D.这三种方式都符合电荷守恒定律 2.(多选)如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端 感应出正电荷，B端感应出负电荷。关于使导体带电的以下说法中正确的是() A如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去 带电体C,导体带正电 B.如果用手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电 人教版必修三第九章《静电场及其应用》新授课学案 荷中和，手指离开，移去带电体C,导体带负电 C如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C,导体不带电 D.无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体 C,导体带正电 3.保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率，甚至会 给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一 个带电质点的电荷量数字看不清，他只能看清是6.×1018C,拿去问老师，如果你是老师， 你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个() A.6.2×1018C B.6.4×1018C C.6.6×1018C D.6.8×1018C 4.如图所示，导体A带电荷量为5q的正电荷，另一完全相同的导体B带电荷量为 uitiiuuiite 9的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体带的电荷量为() A A.-g B.q C.2q D.4q 5.使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() 777 6.有三个相同的金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×105C的正电荷，小球B、C不带电，现 在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后 分开，最终三球的带电荷量分别为4'= C,gB'= C,gc'= C。 【学习小结】 两种电荷 电 摩擦起电) 及其 三种起电方式 接触起电 实质相同 感应起电 内容 定 电荷守恒定律 电荷分配 中和的意义 电荷量一元电荷 人教版必修三第九章《静电场及其应用》新授课学案 第九章第1节电荷 【基础辨析】 (1)×(2)×(3)×(4)V(5)× 【考点梳理】 【例1】解析：A、B开始都不带电，把C移近导体A时，由于静电感应，A、B中的自由电子向左 移动，使得A端积累负电荷，B端积累正电荷，所以两边的金属箔片都张开，A正确；若此时先把 A、B分开再移走C,因A、B已经绝缘，所带电荷量不会变，金属箔片仍张开，B正确；但如果 先移走C,A、B上的感应电荷会马上中和，不再带电，所以金属箔片都不会张开，C错误；先把 A、B分开，再移走C,A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和， 金属箔片都不会张开，D错误。 答案：AB 【例2】解析：在S1、S2都闭合前，对枕形导体，它的电荷是守恒的。由于静电感应，α、b两端出 现等量的负、正电荷。当闭合开关S1、S2中的任何一个以后，便把大地与枕形导体连通，使大地 与枕形导体组成一个新的大导体，因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统电 荷守恒，由于静电感应，α端仍为负电荷，大地为远端，感应出正电荷，因此无论是闭合开关S1 还是闭合开关S2,都有电子从大地流向枕形导体，故选项C正确。 答案：C 【例3】解析：在接触过程中，由于A球带的正电比B球多，B球上的电子会转移到A球上，直 两球带上等量的正电荷。接触后两小球各自的带电荷量2'=Q=O:十Q=十48xI09C 2 共转移的电子电荷量为△2=Q'-0B=4.8×109C-3.2×109C=1.6×109C 转移的电子数为1=A0-1610,C=10x10(个)。 e1.6×1019C 答案：电子由球B转移到球A1.0×1010个 【习题巩固】 1.答案：B 2.解析：无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连，由于静电感应， 导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离开，移去带电体C,导体带正电， 故选项A、D正确。 答案：AD 5 人教版必修三第九章《静电场及其应用》新授课学案 3.解析：任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍，即是1.6×101C的整数倍，由计算可知，只有B 选项是1.6×1019C的整数倍，故选项B正确。 答案：B 4解析：相同带电体接触后，电荷量先中和、后平分，故选项C正确。 答案：C 5解析：把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来， 这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷：若金属球带负电荷，则将导 体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷，选项B正确。 答案：B 6解析：小球C先与球A接触后平分A的电荷，则g4=qe=号=1.0x105C,再让小球B与球A接 触后分开，则g4'=g=号=5x106C:最后让小球B与小球C接触后分开，则gB=ge=9十9e- 2 7.5×106C。 答案：5×1067.5×1067.5×106 6