9.1电荷 导学案-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理导学案聚焦“电荷”核心内容，涵盖两种电荷及作用规律、摩擦与感应起电、电荷守恒定律、元电荷和验电器原理。通过“导学”问题引导学生从已知电荷概念过渡到起电本质探究，以填空和表格形式搭建知识支架，连接初中基础与高中深化内容。 资料以问题驱动学习，结合塑料绳摩擦张开等生活实例和感应起电实验情境设计例题，培养科学思维中的科学推理与模型建构能力。知识整理表格对比起电方式本质，强化电荷守恒的物理观念，验电器原理讲解注重实验证据，提升科学探究能力，助力学生自主学习与教师教学评估。

第九章 静电场及其应用 9.1 电荷 [学习目标]　 1.知道自然界中的两种电荷及它们之间相互作用的规律，知道电荷量的概念及电荷量的单位. 2.理解摩擦起电和感应起电. 3.掌握电荷守恒定律. 4.知道元电荷的概念，掌握元电荷的值． 一、 电荷　静电感应 【导学】电荷有几种？电荷之间的作用有什么特点？不同带电体所带电荷量不同，如何表示？ 【知识整理】 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________，所以原子对外界表现为________。 5．摩擦起电和感应起电 (1)摩擦起电：当两种物质组成的物体互相_______时，一些受束缚较弱的电子会_______到另一个物体上，于是，原来电中性的物体由于得到_______而带负电，失去_______的物体则带正电。 (2)感应起电：当一个带电体靠近_______时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的_______电荷便会趋向或远离_______，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，这种现象叫作_______感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫作_______。 【例题】 6．小华把一段扁平、干燥的塑料绳一端扎紧，把另一端撕开成许多轻质细丝，用干燥的手向下捋几下，发现细丝张开了，如图所示。细丝之所以张开是由于（     ） A．同种电荷相互排斥 B．异种电荷相互吸引 C．同种电荷相互吸引 D．异种电荷相互排斥 7．如图所示一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法不正确的是（     ） A．导体A和导体B下部的金属箔都张开，且导体A带负电B带正电 B．手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B都不带电 C．如果用手摸一下导体A端，手离开后，移去带电体C，导体带电 D．无论用手摸一下导体的什么位置，手离开后，移去带电体C，导体带负电 二、电荷守恒定律 【导学】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，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？ 【知识整理】 8．比较三种起电方式的本质 使物体带电的方法 本质 电荷的总量 起电的共性本质 1 摩擦起电 电子从一个物体转移到另一个物体 不变 本质都是_________，起电并不是创造了电荷，也没有电荷消失 2 接触起电 电子从一个物体________________ _____________ 3 感应起电 电子从物体的一部分__________________ _________ （1）电荷守恒定律：电荷既不能被________，也不能被________，它们只能从一个物体转移到________________，或者从物体的一部分转移到________________。也就是说，在任何自然过程中，电荷的________是守恒的。 （2）电荷守恒定律的现代表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的________保持不变。 【例题】 9．常见的使物体带电的方法有以下几种，分别是①接触起电；②摩擦起电；③静电感应。下列选项中正确的是（     ） A．起电的三种不同方式，都没有产生新的电荷，都符合电荷守恒定律 B．感应起电过程物体总的电荷量增加 C．摩擦起电中，带负电的物体失去了正电荷，带正电的物体得到了正电荷 D．用丝绸摩擦后的玻璃棒靠近验电器的金属球时，靠近金属球时和接触金属球后验电器的金属箔片都会张开一定角度，这两种情况下金属箔片所带电性不同 10．如图所示为实验小组的同学做感应起电实验时的情景，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触，把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则下列说法正确的是（     ） A．感应起电现象说明电荷可以被创造出来 B．导体A所带电荷是从带电体C上转移过去的 C．由于导体A距带电体C较近，所以导体A的电荷量大小比导体B大 D．先移走带电体C再分开导体A、B，则导体A、B均不带电 11．有两个完全相同的金属小球A和B，A的电荷量，B的电荷量，两小球接触后再分开，则小球B的电荷量为（     ） A． B． C． D． 三、 电荷量 元电荷 比荷 【知识整理】 12．电荷量 （1）定义：________________叫作电荷量，常简称为________。用Q或q表示，通常正电荷的电荷量用________表示，负电荷的电荷量用________表示。 （2）单位：__________，简称__________，符号：________。 换算关系：1 μC＝10－6 C，1 nC＝____ C。 （3）元电荷：电荷的________________，称为元电荷，记作e＝________________ C，该电荷量由美国物理学家密立根测定，任何带电体所带电荷量都是元电荷的______________。 （4）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。 【例题】 13．关于元电荷的理解，下列说法正确的是（    ） A．元电荷就是电子或者质子 B．元电荷的大小是1 C C．只有电子所带的电荷量等于元电荷 D．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 14．捕蝇草的叶片在受到触碰时，细胞膜外的钙离子内流，导致电位发生变化，叶片会迅速闭合。若某次触碰时，流入细胞的钙离子数目为个，则这些钙离子携带的总电荷量为（　　） A． B． C． D． 四、　验电器 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。 验电器的常见用途及使用方法： (1)常见用途 ①检验物体是否带电。 ②粗略检验物体带电荷量的多少。 ③检验物体所带电荷的电性(借助于一定的手段)。 (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，两金属箔片所带电荷量越多，受到的斥力越大，张开的角度也越大(如图甲)。 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与带电体异种的电荷，两金属箔片上会感应出与带电体同种的电荷，两金属箔片在斥力的作用下张开(如图乙)。 15.如图所示，用带正电的带电体A靠近(不接触)不带电的验电器的金属球，则(　　) A.验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了正电荷 B.验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了负电荷 C.验电器的金属箔片张开，因为验电器的两金属箔片都带上了正电荷 D.验电器的金属箔片不张开，因为带电体A没有和验电器的金属球接 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 导学：略 1． 正 负 2． 排斥 吸引 3． 库仑 正 负 4． 质子 电子 一样多 电中性 5．(1) 摩擦 转移 电子 电子 (2) 导体 自由 带电体 异种 同种 静电 感应起电 6．A 【详解】通过摩擦后，塑料绳带上了同种电荷，因同种电荷相互排斥，所以细丝张开，故选A。 7．B 【详解】A．将带正电的带电体C靠近导体A时，会吸引导体中的自由电子，使电子聚集到A端，B端因缺少电子而带正电，所以A、B下部的金属箔都会张开，且导体A带负电、B带正电，故A正确，不符合题意； B．手持绝缘柱把A、B分开后，A的负电荷和B的正电荷无法中和，所以再移开C，A、B会分别带负电和正电，故B错误，符合题意； C．用手摸导体的A端时，人体的电子会流入导体，中和B端的正电，此时导体整体带负电，所以手离开后移去C，导体仍然带负电，不是不带电，故C正确，不符合题意； D．无论手摸导体的哪个位置，人体的电子都会流入导体，中和B端的正电，所以手离开后移去C，导体整体带负电，故D正确，不符合题意。 故选B。 8． 电荷的转移 转移到另一个物体 不变 转移到另一部分 不变 创生 消灭 另一个物体 另一部分 总量 代数和 9．A 【详解】A．三种起电方式的本质都是电荷的转移或重新分布，电荷既不会创生，也不会消失，转移过程中系统的总电荷量保持不变，故A正确； B．静电感应时，中性导体中的自由电子发生重新分布，导体两端出现等量异种电荷，导体的总电荷量不变，故B错误； C．摩擦起电的本质是核外电子的转移，带负电的物体得到电子，带正电的物体失去电子，固体中的正电荷不会在物体间转移，故C错误； D．用丝绸摩擦后的玻璃棒带正电，靠近验电器的金属球时，验电器内的自由电子向金属球移动，金属箔片带正电；接触金属球后，验电器整体带正电，金属箔片仍带正电，故D错误。 故选A。 10．D 【详解】A．感应起电不会创造电荷，只是电荷从导体的一部分转移到另一部分，故A错误； B．导体A的负电荷是导体B的自由电子转移到A得到的，不是带电体C的电荷转移过来，故B错误； C．初始状态A、B整体不带电，总电荷量为0，根据电荷守恒，A的电荷量大小一定等于B的电荷量大小，故C错误； D．先移走带电体C，A、B两端感应出的异种电荷会重新中和，整体恢复电中性，再分开A、B后，A、B均不带电，故D正确。 故选D 。 11．C 【详解】完全相同的金属小球接触时，电荷先中和，剩余净电荷平均分配，两球总净电荷量 分开后每个小球的电荷量为总电荷量的一半 故选C。 12． 电荷所带的电量 电量 +q -q 库仑 库 C 10-9 带电量的最小值 1.6×10-19 整数倍 电量 质量 13．D 【详解】A．元电荷是电子或质子所带电荷量的绝对值，不是电子或质子这种实物粒子，故A错误； B．元电荷的大小为，故B错误； C．电子、质子等粒子所带电荷量的绝对值都可以等于元电荷，并非只有电子，故C错误； D．电荷具有量子化特征，物体所带的电荷量可表示为，其中为整数，故D正确。 故选D。 14．B 【详解】单个钙离子带2个元电荷，单个钙离子电荷量为 流入细胞的钙离子数目为个，故总电荷量为 故选B。 15. C 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $