1.导学案 第九章 静电场及其应用 1.电荷（课件PPT）-【满分思维】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）配套课件

该高中物理课件聚焦“电荷”核心内容，涵盖电荷种类、相互作用、起电方式、电荷守恒定律及元电荷等知识点。通过梳子吸引纸屑、气球弯曲水流等生活情境设问，以“情境引领-新知导学-辨析明理-典例精研”为学习支架，衔接微观本质与宏观现象。 其亮点在于融合科学探究与物理观念，以摩擦起电微观解释、感应起电接地问题等实例，结合科学思维的典例分析（如小球带电判断）和归纳总结（电荷分配规律）。帮助学生构建静电认知体系，为教师提供结构化教学资源，提升教学效率。

第九章　静电场及其应用 1.电荷 01 课堂检测·自我诊断 学习任务一 学习任务二 学习任务三 内容概览 学习目标 学后评价 1.知道自然界中的两种电荷及其规律,知道电荷量的概念及单位。 优秀□　　良好□ 2.理解摩擦起电、感应起电和接触起电,会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。 优秀□　　良好□ 3.理解电荷守恒定律,会运用电荷守恒定律解释生活中的静电现象。 优秀□　　良好□ 4.知道电荷量、元电荷、比荷的概念,知道电荷量不能连续变化。 优秀□　　良好□ 返回 学习任务一　电荷 【情境引领】 如图所示为刚梳过头发的塑料梳子可以 吸引轻小的纸屑,在毛衣上摩擦过的气球 能使细小的水流发生弯曲。 问题.请解释出现上述现象的原因。 提示:塑料梳子与头发摩擦、气球与毛衣摩擦均可带电,且带电体可以吸引轻小的物体。 返回 【新知导学】 1.自然界中有两种电荷:___电荷和___电荷。 2.电荷间的相互作用:同种电荷相互_____,异种电荷相互_____。 3.电荷量:电荷的多少,用Q或q表示,国际单位制中的单位是_____,符号是C。 正电荷的电荷量为___值,负电荷的电荷量为___值。 4.每个原子中_____的正电荷数量与_____的负电荷数量一样多,所以原子对 外界表现为_______。 正 负 排斥 吸引 库仑 正 负 质子 电子 电中性 返回 【辨析明理】 1.判断下列说法的正误 (1)电荷的正负是人为规定的。(　　) (2)摩擦过的琥珀能够吸引羽毛,说明羽毛带了电。(　　) 提示:(1)√　(2)× 返回 2.如图所示,玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒带何种电荷? 丝绸带何种电荷?   提示:正电荷;负电荷 返回 【典例精研】 [典例1](2025·南开高二检测)现有甲、乙、丙、丁四个小球,已知甲、丁相互吸引,乙、丙相互排斥,则下列说法中正确的是(　　) A.如果甲、丙相互吸引,则乙、丁一定相互吸引 B.如果甲、丙相互排斥,则乙、丁一定相互吸引 C.如果甲、乙相互吸引,则丙、丁一定相互排斥 D.如果甲、乙相互排斥,则丙、丁一定相互排斥 √ 返回 【解析】选B。由题意可知乙、丙两球都带电且带同种电荷。如果甲、丙相互吸引,若甲不带电,丁可能带正电荷,也可能带负电荷。而乙可能带正电荷,也可能带负电荷,所以乙、丁可能相互吸引,也可能相互排斥,故A错误;如果甲、丙相互排斥,则甲、丙带同种电荷,即甲和乙带同种电荷。又因为丁可能不带电,也可能与乙带异种电荷,所以乙、丁一定相互吸引,故B正确;如果甲、乙相互吸引,若甲不带电,丁可能带正电荷,也可能带负电荷,而丙可能带正电荷,也可能带负电荷,所以丙、丁可能相互吸引,也可能相互排斥,故C错误;如果甲、乙相互排斥,则甲、乙带同种电荷,即甲和丙带同种电荷,又因为丁可能不带电,也可能与丙带异种电荷,所以丙、丁一定相互吸引,故D错误。 返回 学习任务二　物体的三种起电方式　验电器 【情境引领】 图中甲是摩擦起电机,乙是感应起电机。结合图片,思考下列问题。 问题1.两个绝缘体发生摩擦为什么会带上电荷? 提示:两个绝缘体摩擦时,其中一个物体失去电子, 带上了正电;另一个物体得到电子,带上了负电。 问题2.感应起电能发生在绝缘体上吗?原因是什么? 提示:感应起电不会发生在绝缘体上,因为绝缘体中的电子不能自由移动。 返回 【新知导学】 1.三种起电方式的比较 项目 摩擦起电 接触起电 感应起电 产生 条件 两种不同物质组成的绝缘体摩擦 导体与带电体接触 带电体靠近导体 实验 操作 返回 项目 摩擦起电 接触起电 感应起电 现象 两物体带上 _________ 电荷 验电器带上与 带电体_____ 电性的电荷 验电器的金属球和金属箔 出现_________电荷 实质 均为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 等量异种 相同 等量异种 返回 2.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远离带电体,使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。这种现象叫作静电感应。 3.验电器 (1)作用:检验物体_________。 (2)原理:同种电荷相互_____。 (3)静电计:把金属箔换成_____,并用_____制作外壳 的验电器,如图所示。 是否带电 排斥 指针 金属 返回 【辨析明理】 1.判断下列说法的正误 (1)用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电,证明正电荷从丝绸转移到玻璃棒上。(　　) (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。(　　) 提示:(1)×　(2)√ 返回 2.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)手持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)这时手持绝缘棒不动,把导体B移开,再移开C,金属箔又有什么变化? (3)再让导体A和B接触,又会看到什么现象? 提示:(1)两侧金属箔都张开。 (2)金属箔仍张开,但张角变小。 (3)金属箔都闭合。 返回 【典例精研】 [典例2](2025·温州高二检测)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按图中方向接触放置,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 【解析】选C。若开关S1、S2均断开,由于静电感应,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)会感应出异种电荷,带负电;N端通过接地线使金属导体右端带的正电荷会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 【归纳总结】 感应起电 (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更大导体,而且该导体可视为近端,带异种电荷,地球可视为远端,带同种电荷,如图。 返回 【对点训练】 1.(2025·海南高考)带正电的金属球靠近不带电的验电器金属小球a,则关于验电器金属小球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 【解析】选C。由图可知,验电器本来不带电,由于同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,金属球靠近验电器金属小球a,使得金属球a带负电荷,从而导致金属箔b带上正电荷。故选C。 √ 返回 2.(2025·深圳高二检测)绝缘细线上端固定,下端挂一轻质金属球a。在a的 近旁有一金属球b,开始时,a、b都不带电,如图所示,现使b带正电,则 (　　) A.b将吸引a,吸住后不放开 B.a、b之间不发生相互作用 C.b立即把a排斥开 D.b先吸引a,接触后又把a排斥开 √ 返回 【解析】选D。若使b带正电,由于静电感应,金属球a靠近b的一侧带负电,b将吸引a,吸住后由于接触起电,导致a、b均带正电,由于斥力的作用,吸住后两球将分开,故A错误;结合上述可知,a、b之间先存在引力,后存在斥力,故B错误;结合上述可知,b先吸引a,接触后又把a排斥开,故C错误,D正确。 返回 【思维升华】 验电器的两种应用 (1)当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,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,如图甲。   (2)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带异种电荷,而金属箔片上会带同种电荷(感应起电),两个金属箔片在斥力作用下张开,如图乙。 返回 学习任务三　电荷守恒定律　元电荷 【情境引领】 如图所示,在摩擦起电的过程中,电子由玻璃棒移向丝绸, 玻璃棒带上正电荷,丝绸带上负电荷。 问题1.该过程是否创造了电荷?在整个系统中,电荷的总量会增加或减少吗? 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 问题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。 返回 【新知导学】 1.电荷守恒定律 (1)内容:电荷既不会_____,也不会_____,它只能从一个物体_____到另一个 物体,或者从物体的一部分_____到另一部分;在转移过程中,电荷的_____保 持不变。 (2)电荷守恒定律的另一表述是: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 转移 转移 总量 代数和 返回 2.元电荷 (1)元电荷:最小的_______,即_____所带电荷量的大小。所有带电体所带电 荷量只能是元电荷的_______。 (2)元电荷的值e=____________, 由物理学家_______测定。  (3)比荷:带电体的_______与_____的比值叫作比荷。 电子的比荷为=1.76×1011 C/kg。 电荷量 电子 整数倍 1.60×10-19 C 密立根 电荷量 质量 返回 【辨析明理】 1.判断下列说法的正误 (1)所谓“电荷的中和”是正、负电荷一起消失了。(　　) (2)电荷有正负之分,元电荷也有正负之分。(　　) (3)物体所带的电荷量可以为任意实数。(　　) (4)物体带电荷量为+1.60×10-9 C,这是因为失去了1.0×1010个电子。(　　) 答案:(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 2.对“电荷的总量保持不变”中“电荷的总量”是怎么理解的? 提示:“电荷的总量”是指电荷的代数和。 返回 【典例精研】 [典例3]完全相同的两金属小球A、B带有相同大小的电荷量,相隔一定的距离,让第三个完全相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开。 (1)若A、B两球带同种电荷,求接触后两球带电荷量大小之比; (2)若A、B两球带异种电荷,求接触后两球带电荷量大小之比。 返回 【解析】(1)设A、B带电荷量均为q,则A、C接触后,A、C带电荷量为qA1=qC1=q C与B接触后,B、C带电荷量为qB1=qC2==q, 故A、B带电荷量大小之比为== (2)设A带正电荷,B带负电荷,且所带电荷量大小均为Q,则C与A接触后, A、C带电荷量为QA'=QC'=+Q C与B接触后,B、C带电荷量为QB'=QC″==-Q 故A、B带电荷量大小之比为||==。 答案:(1)2∶3　(2)2∶1 返回 【归纳总结】 电荷分配规律 (1)导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关。 (2)当两个完全相同的金属球接触后,电荷将平均分配。 若两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q1、q2,则有: 返回 【对点训练】 1.关于元电荷、电荷与电荷守恒定律,下列说法正确的是(　　) A.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的 B.元电荷是指电子,电荷量等于电子的电荷量,体积很小的带电体是指点电荷 C.单个物体所带的电荷量总是守恒的,电荷守恒定律指带电体和外界没有电 荷交换 D.利用静电感应可使任何物体带电,质子和电子所带电荷量相等,比荷也相等 √ 返回 【解析】选A。元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的,故A正确;元电荷是带电荷量的最小单元,元电荷等于电子或质子的电荷量;当带电体的形状、大小在研究的问题中可以忽略不计时,带电体可以看成点电荷,故B错误;在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的,电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换,故C错误;利用静电感应不能使绝缘体带电,可使导体带电;质子和电子所带电荷量相等,但它们的质量不相等,所以比荷不相等,故D错误。 返回 2.甲、乙两个原来不带电的物体相互摩擦,结果发现甲物体带了1.6 C的正电荷。 下列说法正确的是 (　　) A.乙物体也带了1.6 C的正电荷 B.甲物体失去了1019个电子 C.乙物体失去了1019个电子 D.甲、乙两物体共失去了2×1019个电子 【解析】选B。甲物体带了1.6 C的正电荷,由电荷守恒定律可知,乙物体带了1.6 C 的负电荷,甲、乙两物体没有失去电荷,故A、D错误;甲物体在摩擦过程中失去的 电子数为n=个=1019个,故B正确;乙物体得到了1019个电子,故C错误。 √ 返回 课堂小结 情境实践 答案:①排斥　②吸引　③转移　 ④e=1.6×10-19 C “通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。这种小球密度很小且绝缘,可用来做静电实验。如图所示,两个通草球甲和乙悬挂在支架上,彼此吸引。甲、乙小球带何种电荷? 返回 01 课堂检测·自我诊断 返回 1.关于元电荷的理解,下列表述正确的是 (　　) A.元电荷就是电子或者质子 B.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 C.元电荷的大小是1 C D.只有电子和质子的带电荷量等于元电荷 【解析】选B。最小电荷量叫作元电荷,常用符号e表示,任何带电体所带电荷量都是e的整数倍,我们在计算中常取元电荷的值为e=1.60×10-19 C,元电荷是基本电荷量,而不是电子或者质子,也不是只有电子和质子的带电荷量等于元电荷,故A、C、D错误,B正确。 √ 返回 2.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是 (　　) A.摩擦使笔套带电 B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出同种电荷 C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和 √ √ 返回 【解析】选A、C。根据摩擦起电可知,摩擦使笔套带电,故A正确;笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异种电荷,故B错误;当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,此时静电力大于重力,故C正确;笔套碰到圆环后,根据接触起电可知,笔套带电,故D错误。 返回 3.某验电器金属小球和金属箔均带负电,金属箔处于张开状态。现用绝缘柄将带有少量负电荷的硬橡胶棒向验电器的金属小球稍许靠近,则验电器金属箔 (　　) A.张角不变 B.张角稍许减小 C.硬橡胶棒稍许靠近,致使小球上的电子向金属箔移动 D.硬橡胶棒稍许靠近,致使金属箔上的质子向金属小球移动 √ 返回 【解析】选C。硬橡胶棒稍许靠近金属小球时,负电荷间产生排斥力,致使小球上电子向金属箔上移动。而金属箔上质子即使受到吸引力也无法移动。金属小球上电子向金属箔上聚集,金属箔上负电荷增多,两片金属箔间排斥力增大,故两片金属箔间张角增大,故只有C正确。 返回 4.(多选)甲、乙、丙三个物体最初均不带电,乙、丙是完全相同的导体,今使甲、乙两个物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触后再分开,最后甲物体所带电荷量为+1.6×10-15 C,则对于最后乙、丙两个物体的带电情况,下列说法正确的是 (　　) A.乙物体一定带有电荷量为8×10-16 C的负电荷 B.乙物体可能带有电荷量为2.4×10-15 C的负电荷 C.丙物体一定带有电荷量为8×10-16 C的正电荷 D.丙物体一定带有电荷量为8×10-16 C的负电荷 √ √ 返回 【解析】选A、D。甲、乙、丙三个物体原来都不带电,甲、乙两个物体相互摩擦导致甲物体失去电子而带1.6×10-15 C的正电荷,乙物体得到电子而带1.6×10-15 C的负电荷;乙物体与不带电的丙物体相接触,由于乙、丙两物体完全相同,乙、丙两物体接触后再分开,乙、丙两物体分别带等量负电荷,由电荷守恒定律可知乙、丙两物体最终所带电荷量均为8×10-16 C,A、D正确。 返回 $