9.1 电荷（导学案）物理人教版必修第三册

该高中物理导学案围绕“电荷”展开，涵盖两种电荷、电荷量、元电荷、比荷等核心概念，以及摩擦起电等三种起电方式的本质和电荷守恒定律。通过自主预习填空、思考讨论问题及例题，搭建新旧知识联系的学习支架。 资料特色在于融合核心素养，运用微观建模法分析摩擦起电现象培养科学思维，结合“摩擦起电”验证性实验和密立根实验史料提升科学探究能力。习题设计注重实际应用与逻辑推理，帮助学生深化物理观念，便于教师评估教学效果。

第1节 电荷 物理观念：建立电荷、电荷量、元电荷、比荷的核心概念，理解正 / 负电荷的定义与相互作用规律；掌握摩擦起电的本质是电子的转移，形成 “宏观静电现象的微观本质” 物理观念。 科学思维：通过原子结构模型分析摩擦起电现象，运用微观建模法解释宏观静电现象；理解密立根实验的 抽象逻辑思维与 “从实验数据提炼物理规律” 的归纳思维。 科学探究：通过 “摩擦起电” 验证性实验，培养观察、分析实验现象的能力；基于密立根油滴实验的史料，体会控制变量法与 “理想实验” 的科学探究方法。 科学态度与责任：了解泰勒斯、王充《论衡》“顿牟掇芥”、富兰克林等中外科学家对静电学的贡献树立科学历史责任感。 1.两种电荷的相互作用规律、电荷量的概念、元电荷的物理意义(重点)。 2.摩擦起电的微观本质、接触起电中电荷的分配规律、元电荷与电子电荷量的区别、电荷守恒的微观本质(难点)。 【自主预习】 第1节 电 荷 一、电荷 1.自然界中有两种电荷：正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。 2.电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，在国际单位制中，它的单位是库仑，符号是C。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。 二、物体的三种起电方式　验电器 1.摩擦起电 当两种物质组成的物体互相摩擦时，一个物体上的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负电，失去电子的物体则带正电。 2.将一个带电体与另一个不带电的导体接触，就可以使不带电的物体带上与带电体电性相同的电荷，叫作接触起电。 3.感应起电 (1)定义：利用静电感应使金属导体带电的过程。 (2)规律：近端(靠近带电体端)感应出异种电荷，远端(远离带电体端)感应出同种电荷。 (3)本质：电子从物体的一部分转移到另一部分。 4.验电器 (1)作用：检验物体是否带电。 (2)原理：同种电荷相互排斥。 (3)静电计：把金属箔换成指针，并用金属制作外壳的验电器。 三、电荷守恒定律　元电荷 1.电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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，电荷的总量保持不变。 (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，电荷的代数和保持不变。 2.元电荷 (1)元电荷：最小的电荷量，即电子所带电荷量的大小。所有带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍。 (2)元电荷的值，由物理学家密立根测定。  (3)比荷：带电粒子的电荷量与其质量之比叫作比荷。 电子的比荷为：=1.76×1011 C/kg。 3.电中性：物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态。 4.电中和：两个带等量异种电荷的物体相互接触时，都恢复成不带电的情形。 5.元电荷不是实际粒子，仅表示最小电荷量单元，没有正、负。 6.质子和正电子所带的电荷量为一个元电荷，它们不是元电荷，质子和正电子是实际存在的粒子。 思考与讨论1 一、电荷 1.自然界中存在几种电荷？它们间的相互作用有什么特点? 答案 存在两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 2.如何让物体对外显电性？ 答案 摩擦起电、接触起电、感应起电。 3.摩擦起电的本质是什么？两个物体分别带什么电？对两个物体有何要求？ 答案 两个不带电的不同物体，摩擦时受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上，失去电子的带正电，得到电子的带负电。 【例】两个相同的金属小球A、B，带电荷量分别为-8×10-7 C和1.6×10-7 C，两球接触后分开，A、B的带电荷量分别为多少？电子从A转移到B还是从B转移到A？转移的电子数目为多少？(一个电子的电荷量为1.6×10-19C) 【答案】-3.2×10-7C，-3.2×10-7C，电子从A转移到B，3×1012(个)。 思考与讨论2 二、感应起电 要如何检验物体是否带电？ 答案 可以使用验电器。 思考与讨论3 三、电荷守恒定律 1.三种起电方式的相同点。 答案 从三种起电的本质来看，都是电子的转移。 2.三种起电方式中，创造出新的电荷了吗？起电过程总电荷量是否发生了变化？ 答案 三种起电方式中，没有创造出新的电荷，起电过程总电荷量总是保持不变。 思考与讨论4 四、元电荷 电荷的电荷量总是以一确定的量为单元，这个确定的单元电荷量应当是什么？ 答案 物体失去一个电子，带一个单位的电荷量，失去两个电子，带两个单位的电荷量。所以，这个确定单元的电荷量应当是电子电荷量的大小。 【例】在物理学的发展历程中，对于电荷的研究至关重要。从早期对静电现象的观察，到后来对电荷本质的深入探索，科学家们付出了巨大的努力。下列关于电荷的说法正确的是（　　） A．元电荷就是质子 B．库仑首先区分了正电荷和负电荷 C．某带电体的电荷量可能为3×10−16C D．电荷量是可以连续变化的 答案 C 【提示】元电荷是所有带电物体最小的带电量。 【例】在潮湿的天气里，一个人穿着橡胶底的鞋在木质地板上走动，身上因失去电子而带了3.2×10−6C的正电荷。已知电子质量me=9.1×10−27kg，电子的电荷量q=1.6×10−19C。求： (1)多少个电子的电荷量等于1.6×10−6C？ (2)此人身上失去了多少个电子？ (3)他的质量减少了多少？ 【答案】(1)1.0×1013个 (2)2.0×1013个 (3)1.82×10−13kg 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 电荷 物理观念：建立电荷、电荷量、元电荷、比荷的核心概念，理解正 / 负电荷的定义与相互作用规律；掌握摩擦起电的本质是电子的转移，形成 “宏观静电现象的微观本质” 物理观念。 科学思维：通过原子结构模型分析摩擦起电现象，运用微观建模法解释宏观静电现象；理解密立根实验的 抽象逻辑思维与 “从实验数据提炼物理规律” 的归纳思维。 科学探究：通过 “摩擦起电” 验证性实验，培养观察、分析实验现象的能力；基于密立根油滴实验的史料，体会控制变量法与 “理想实验” 的科学探究方法。 科学态度与责任：了解泰勒斯、王充《论衡》“顿牟掇芥”、富兰克林等中外科学家对静电学的贡献树立科学历史责任感。 1.两种电荷的相互作用规律、电荷量的概念、元电荷的物理意义(重点)。 2.摩擦起电的微观本质、接触起电中电荷的分配规律、元电荷与电子电荷量的区别、电荷守恒的微观本质(难点)。 【自主预习】 第1节 电 荷 一、电荷 1.自然界中有两种电荷： 电荷和 电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。 2.电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，在国际单位制中，它的单位是 ，符号是C。正电荷的电荷量为 值，负电荷的电荷量为 值。 二、物体的三种起电方式　验电器 1.摩擦起电 当两种物质组成的物体互相摩擦时，一个物体上的一些受束缚较弱的 会 到另一个物体上，于是原来 的物体由于 而带负电， 的物体则带正电。 2.将一个带电体与另一个不带电的导体接触，就可以使不带电的物体带上与带电体电性相同的电荷，叫作 。 3.感应起电 (1)定义：利用静电感应使金属导体带电的过程。 (2)规律：近端(靠近带电体端)感应出 电荷，远端(远离带电体端)感应出 电荷。 (3)本质：电子从物体的一部分 。 4.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。 三、电荷守恒定律　元电荷 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。 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，由物理学家 测定。  (3)比荷：带电粒子的 与其 之比叫作比荷。 电子的比荷为：=1.76×1011 C/kg。 3.电中性：物体所带的正电荷和负电荷在数量上 ，对外不显电性，表现为不带电的状态。 4.电中和：两个带 异种电荷的物体相互接触时，都恢复成不带电的情形。 5.元电荷不是实际粒子，仅表示 电荷量单元，没有正、负。 6.质子和正电子所带的电荷量为 元电荷，它们 元电荷，质子和正电子是实际存在的粒子。 思考与讨论1 一、电荷 1.自然界中存在几种电荷？它们间的相互作用有什么特点? 2.如何让物体对外显电性？ 3.摩擦起电的本质是什么？两个物体分别带什么电？对两个物体有何要求？ 【例】两个相同的金属小球A、B，带电荷量分别为-8×10-7 C和1.6×10-7 C，两球接触后分开，A、B的带电荷量分别为多少？电子从A转移到B还是从B转移到A？转移的电子数目为多少？(一个电子的电荷量为1.6×10-19C) 思考与讨论2 二、感应起电 要如何检验物体是否带电？ 思考与讨论3 三、电荷守恒定律 1.三种起电方式的相同点。 2.三种起电方式中，创造出新的电荷了吗？起电过程总电荷量是否发生了变化？ 思考与讨论4 四、元电荷 电荷的电荷量总是以一确定的量为单元，这个确定的单元电荷量应当是什么？ 【例】在物理学的发展历程中，对于电荷的研究至关重要。从早期对静电现象的观察，到后来对电荷本质的深入探索，科学家们付出了巨大的努力。下列关于电荷的说法正确的是（　　） A．元电荷就是质子 B．库仑首先区分了正电荷和负电荷 C．某带电体的电荷量可能为3×10−16C D．电荷量是可以连续变化的 【例】在潮湿的天气里，一个人穿着橡胶底的鞋在木质地板上走动，身上因失去电子而带了3.2×10−6C的正电荷。已知电子质量me=9.1×10−27kg，电子的电荷量q=1.6×10−19C。求： (1)多少个电子的电荷量等于1.6×10−6C？ (2)此人身上失去了多少个电子？ (3)他的质量减少了多少？ 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $