9.1 电荷 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

高中物理导学案 制作人： 2025—2026学年高二下学期物理 人教版 必修3 第 9.1课 电荷 导学案 【课前预习案】 【学习目标】 1. 明确自然界两种电荷及相互作用规律，理解电荷量及其单位 2. 探索摩擦起电、感应起电及电荷守恒定律的奥秘 3. 分辨三种起电方式，掌握元电荷的概念与数值 【学习重难点】 重点：电荷守恒定律 难点：用电荷守恒定律分析摩擦起电和感应起电问题 【知识梳理】 1．两种电荷 (1)电荷的分类 ①正电荷 ②负电荷 (2)电荷的性质：同种电荷相互 ，异种电荷相互 ，且带电体有吸引轻小物体的性质。 2．物质的微观结构 (1)原子结构：原子是由带 电的质子、 中子以及带 电的电子组成的。 (2)原子电性：原子中质子的正电荷数量与核外电子的负电荷数量 ，整个原子对外界表现为电中性。 (3)离子的电性：失去电子的原子为带 的离子；得到电子的原子为带 的离子。 3．电荷量 (1)定义：电荷的 叫作电荷量，用 表示，有时也可以用 来表示。 (2)单位：在国际单位制中，电荷量的单位是 ，简称 ，符号是 。 (3)标矢性： 。正电荷的电荷量为 ，记作＋Q，负电荷的电荷量为 ，记作－Q。 4．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。于是，原来电中性的物体由于得到电子而带 ，失去电子的物体则带 。 5感应起电 （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远离带电体，使导体靠近带电体的一端带 ，远离带电体的一端带 的现象。 （2）感应起电：利用 应使金属导体带电的过程。 6、电荷守恒定律 （1）．表述一：电荷既不会 ，也不会 ，它只能从一个物体转移到另一个物体，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 。 （2）．表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 。 7、元电荷 （1）元电荷是 ，元电荷的数值最早是由美国物理学家 测得的，在计算中，可取e＝ 。 （2）所有带电体的电荷量都是e的 。 （3）电子的比荷：电子的电荷量e与电子的质量me之比。 【体系建构】 【课中探究案】 【探究一】 有三个完全相同的金属小球A、B、C，其中A小球带有3×10-3 C的正电荷，B小球带有2×10-3 C的负电荷，小球C不带电．先让小球C与小球A接触后分开，再让小球B与小球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，求现在三个小球所带电荷量分别为多少． 【探究二】 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）若保持C不动，手持绝缘柱先把A和B分开，然后移开C，金属箔又有什么变化？在C移开的前提下，再让A和B接触，又会看到什么现象？ （3）利用金属的微观结构模型，解释一下上述看到的现象。 （4）如果我们从一开始是不是靠近导体A，而是接触导体A，则会有什么现象，又该如何解释呢？ 【课后巩固案】 1、 选择题 1.吉尔伯特制作了第一只验电器，后来，英国人格雷改进了验电器，其结构如图所示，验电器原来带正电，如果用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球，金属箔的张角将 （　　） A．先变小后变大 B．变大 C．变小 D．先变大后变小 2.有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是(　　) A．接触前，A、B一定带异种电荷 B．接触前，A、B可能带异种电荷 C．接触前，A球一定不带任何净电荷 D．接触后，A球一定带负电荷 3.验电器可以用来检验物体是否带电和所带电性．如图所示，现将一带电物体靠近原来已带电的验电器的金属球，下列判断正确的是(　　) A.验电器带正电时，若金属箔张角变小，可知物体带正电 B.验电器带正电时，若金属箔张角变大，可知物体带负电 C.验电器带负电时，若金属箔张角变大，可知物体带负电 D.验电器带负电时，若金属箔张角变大，可知物体带正电 【答案解析】 【课中探究案】 探究一： 答案：－2.5×10-4 C　6.25×10-4 C　6.25×10-4 C 解析：C、A接触后分开，A、C所带电荷量均为 C＝1.5×10-3 C，再让小球B与小球A接触后分开，A、B所带电荷量均为 C＝－2.5×10-4 C，最后让小球B与小球C接触后分开，B、C所带电荷量均为 C＝6.25×10-4 C，故最终三个小球所带电荷量分别为qA＝－2.5×10-4 C，qB＝6.25×10-4 C，qC＝6.25×10-4 C. 探究二：（1）金属箔张开；（2）金属箔依然张开，金属箔闭合；（3）见解析；（4）见解析 【详解】（1）由于静电感应，A的左端带负电，B的右端带正电，故金属箔张开。 （2）手持绝缘柱先把A和B分开，然后移开C，金属箔依然张开；在C移开的前提下，再让A和B接触，金属箔闭合。 （3）把带正电荷的物体C移近导体A时，带正电的物体C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端积累了正电荷，其下部的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷，同种电荷相互排斥，所以金属箔片都张开； 靠近后保持不动，把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量的异种感应电荷，再移走C，因A、B已经分开，所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开；再让A和B接触，导体A、B中的电荷又发生中和，A、B又不带电，A、B上的金属箔闭合。 （4）把带正电荷的带电体C接触导体A，由接触起电可知，导体A和B的自由电子移动到C上，导体A和B均带正电，金属箔张开；移走C，导体A和B仍带正电，金属箔张开。 【课后巩固案】 1、 选择题 1.带大量负电的金属棒接触验电器的金属球是接触起电，验电器上所带的正电荷先与负电荷中和，验电器带电量减少，金属箔张角变小；中和完后，多余的负电荷又会转移到验电器上，使金属箔的张角再次变大． 答案：A 2.B解析：由于电介质极化，任何带电体都可吸引轻小物体，而不能认为只有异种电荷才存在吸引力，所以A可以不带电，也可以带正电，接触后，由于A、B所带电量多少关系不定，所以可能带负电，也可能带正电． 3.验电器上带正电荷后，验电器上的金属箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金属箔张角变大，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移；如果金属箔张角变小，说明带电体带负电，排斥电子，电子向金属箔转移，选项A、B错误；验电器上带负电荷后，验电器上的金属箔张开一定角度，如果用另一个带电体靠近验电器的金属球，金属箔张角变大，说明带电体带负电，排斥电子向金属箔转移；如果金属箔张角变小，说明带电体带正电，吸引电子向金属球转移，选项C正确，D错误． ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $