第一章 1 电荷 电荷守恒定律（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（教科版）

1　电荷　电荷守恒定律

[学习目标]　1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用，知道电荷量及元电荷。2.理解使物体带电的三种方式，了解验电器的构造和应用(重难点)。3.理解电荷守恒定律(重点)。

一、摩擦起电　两种电荷

把彩色塑料袋剪成细长条并捆紧，用手捋几下，就成了一束“塑料花”，其中包含着怎样的物理知识？

答案　摩擦起电和同种电荷相互排斥。

1.摩擦起电：由于摩擦而使物体带电的方式。

2.两种电荷及作用

(1)两种电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫作正电荷，把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫作负电荷。

(2)相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

3.电荷量

(1)定义：电荷的多少叫作电荷量，常简称为电量。用Q或q表示，通常正电荷的电荷量用正数表示，负电荷的电荷量用负数表示。

(2)单位：库仑，简称库，符号：C。

换算关系：1 μC=10-6 C，1 nC=10-9 C。

(3)元电荷：电荷的最小单元，称为元电荷，记作e=1.6×10-19 C，该电荷量由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整数倍。

(4)比荷：带电体的电荷量与质量的比值叫作比荷。

电子的比荷：=1.76×1011 C/kg。

4.摩擦起电的解释

(1)物质组成

物质是由原子组成的，原子由带正电的原子核和带负电的电子构成，一般情况下，原子核所带电荷总量与电子所带电荷总量相等，因此物体通常对外不显电性。

(2)摩擦起电的解释

不同种类的两个不带电的物体相互摩擦时，一个物体失去电子，另一个物体得到电子。失去电子的物体内部正电荷的总量大于负电荷的总量，因而显示出带正电，同理，得到电子的物体就显示出带负电，而且相互摩擦后两个物体所带的电荷必然等量异号。

为什么摩擦起电的材料是绝缘体而不是导体？

答案　如果是导体，即使摩擦出现电荷转移，也会因为自由电子在导体中自由移动而迅速中和，所以导体摩擦不会起电，而绝缘体中基本不存在自由电子，所以摩擦后转移的电荷不容易再中和。

(1)自然界中只存在正电荷和负电荷。 (　√　)

(2)电荷的正负是人为规定的。 (　√　)

(3)元电荷就是最小的带电体。 (　×　)

(4)原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，整个原子对外界表现为电中性。 (　√　)

(5)摩擦过的琥珀能够吸引羽毛，说明羽毛带了电。 (　×　)

例1　梳过头的梳子，常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象，下列说法正确的是(　　)

A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子

B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量同种电荷

C.摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的

D.丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电

答案　D

解析　摩擦起电现象的本质是使一个物体上的自由电子转移到另一个物体上，从而使两物体分别带上等量的异种电荷。

例2　(2024·眉山市期末)关于元电荷，下列说法正确的是(　　)

A.把质子或电子称为元电荷

B.元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分

C.电子带有最小的负电荷，其电荷量称为元电荷

D.物体所带的电荷量称为元电荷

答案　B

解析　质子或电子是带电粒子，所带的电荷量的绝对值称为元电荷，故A错误；把电子所带电荷量的大小称为元电荷，则电子带有最小的负电荷，故B正确，C错误；物体所带电荷量为元电荷或元电荷的整数倍，故D错误。

元电荷的理解

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。

二、静电感应

如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们紧靠在一起。起初它们不带电，贴在下部的金属箔均是闭合的。

(1)手握绝缘棒把带正电荷的物体C移近导体A，金属箔有什么变化？

(2)这时手握绝缘柱将A和B分开，然后移去C，金属箔是否闭合？

(3)再让A和B接触，又会看到什么现象？

答案　(1)C移近导体A，A、B下部的金属箔都张开；

(2)金属箔不闭合，仍张开；

(3)金属箔都闭合。

1.静电感应