专题01 电荷、电荷量、元电荷和电荷守恒定律 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册(知识精讲+专项训练)
2026-09-10
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摘要:
本高中物理讲义聚焦电荷、电荷量、元电荷及电荷守恒定律核心知识点,从电荷定义与种类(正电荷、负电荷,实验验证异种电荷相吸)入手,梳理电荷与电子的区别(微观粒子可称电荷,宏观物体仅说带电荷),再到电荷量单位(库仑、元电荷,密立根实验测元电荷数值)、净电荷与中和现象(不带电即净电荷为零),最终落脚电荷守恒定律(守恒电荷量,如正负电子湮灭电荷量仍为零),构建递进式学习支架。
该资料通过辨析元电荷本质(非电荷而是单位)、电荷量标量性(正负仅表电性)等常见误区培养科学思维,结合典例(判断元电荷是否为质子)和练习题(带电体电荷量是否为元电荷整数倍)强化理解。课中辅助教师突破概念难点,课后助力学生巩固物理观念,提升科学论证与知识应用能力。
内容正文:
专题01 电荷、电荷量、元电荷和电荷守恒定律
必备知识
1、 电荷的基本概念
1. 电荷定义
(1) 物体具有吸引轻小物体性质时,称其带电。
(2) 带电是“带电荷”的简称。
2. 自然界中电荷种类
(1) 只有两种电荷:正电荷与负电荷。
(2) 规定:丝绸摩擦玻璃棒所带电荷为正电荷;毛皮摩擦橡胶棒所带电荷为负电荷。
3. 实验验证电荷种类不同
(1) 玻璃棒与橡胶棒靠近时相互吸引,证明二者带不同种类电荷。
(2) 同种电荷相斥,异种电荷相吸。
2、 电荷与电子的区别
1. 电荷的双重含义
(1) 可指带电粒子本身(如电子、质子、离子)。
(2) 也可指带电体所带电荷的多少。
2. 具体用法区分
(1) 微观粒子(如电子)可称为电荷,也可以说它带了多少电荷。
(2) 宏观物体(如小球)不能说它是电荷,只能说它带了多少电荷。
3、 电荷量及其单位
1. 电荷量定义:表示物体带电的多少,符号为 或 。
2. 国际单位:库仑 (C)
(1) 库仑是一个很大的单位。
(2) 定义:电流为1A时,1秒内传输的电子总电荷量为1库仑。
3. 微观单位:元电荷 (e)
(1) 定义:最小带电体(质子或电子)所带电荷量。
(2) 数值:
(3) 质子带电量为 ,电子为 。
4. 单位使用原则
(1) 宏观物体用电荷量单位库仑。
(2) 微观粒子常用元电荷表示电荷量。
4、 元电荷的本质与常见误区
1. 元电荷不是电荷,而是电荷量单位
2. 密立根油滴实验
(1) 测出了电子电荷量(即元电荷数值)。
(2) 是高考常考的物理学史知识点。
5、 电荷量的标量性与正负号意义
1. 电荷量是标量:无方向,正负号不代表方向,仅表示电性。
2. 比较大小时不考虑正负号,如: ,因只比较绝对值大小。
6、 净电荷与中和现象
1. 中和定义:等量异种电荷接触后对外不显电性。
2. 净电荷定义:中和后剩余的电荷量。
3. 重要结论
(1) 所有物体内部都含有大量正负电荷。
(2) 不带电 = 净电荷为零(并非无电荷)。
(3) 带电 = 正负电荷不平衡,净电荷不为零。
4. 带电含义总结
(1) 带电量指的是净电荷量。
(2) 带正电 = 正电荷比负电荷多。
(3) 带负电 = 负电荷比正电荷多。
7、 电荷守恒定律
1. 守恒对象:守恒的是电荷量(静电荷),而非电荷个数。
2. 举例说明:正电子与负电子湮灭成光子,电荷个数减少,但系统电荷量仍为0,守恒成立。
3. 定律本质
(1) 自然界事实,无法通过理论推导证明。
(2) 所有系统中电荷量始终守恒。
【典例1】判断下列说法是否正确;
(1)电荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一。( )
(2)电子的电荷量e的数值最早是由库仑通过实验测出的。( )
(3)元电荷的本质就是质子或电子。( )
(4)元电荷是跟电子的电荷量(绝对值)相等的电荷量。( )
(5)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍。( )
【典例2】一小球带电荷量为2 C的含义是()
A.内部有2 C的正电荷,没有负电荷
B.正电荷比负电荷多2 C
【典例3】关于元电荷下列说法错误的是( )
A.所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍
B.元电荷的值通常取作e=1.60×10-19 C
C.元电荷实际上是指电子和质子本身
D.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
【典例4】关于物体带电现象,下列说法正确的是( )
A.不带电的物体没有电荷
B.带电的粒子一定具有多余的电子
C.摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程
D.带电导体棒放在潮湿的房间里一段时间,导体棒不带电了,说明电荷量不是守恒的
1.静电除尘器使空气中的尘埃带上电并最终吸附在某个电极上达到除尘的目的。某个尘埃带上电后的带电量不可能是( )
A. B.
C. D.
2.李华在网上买了本物理参考书,做练习时,他看题目中有个某物体的带电量,你觉得会是( )
A.6.8×10-19C B.6.6×10-19C
C.6.4×10-19C D.6.2×10-19C
3.判断题
(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。( )
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专题01 电荷、电荷量、元电荷和电荷守恒定律
必备知识
1、 电荷的基本概念
1. 电荷定义
(1) 物体具有吸引轻小物体性质时,称其带电。
(2) 带电是“带电荷”的简称。
2. 自然界中电荷种类
(1) 只有两种电荷:正电荷与负电荷。
(2) 规定:丝绸摩擦玻璃棒所带电荷为正电荷;毛皮摩擦橡胶棒所带电荷为负电荷。
3. 实验验证电荷种类不同
(1) 玻璃棒与橡胶棒靠近时相互吸引,证明二者带不同种类电荷。
(2) 同种电荷相斥,异种电荷相吸。
2、 电荷与电子的区别
1. 电荷的双重含义
(1) 可指带电粒子本身(如电子、质子、离子)。
(2) 也可指带电体所带电荷的多少。
2. 具体用法区分
(1) 微观粒子(如电子)可称为电荷,也可以说它带了多少电荷。
(2) 宏观物体(如小球)不能说它是电荷,只能说它带了多少电荷。
3、 电荷量及其单位
1. 电荷量定义:表示物体带电的多少,符号为 或 。
2. 国际单位:库仑 (C)
(1) 库仑是一个很大的单位。
(2) 定义:电流为1A时,1秒内传输的电子总电荷量为1库仑。
3. 微观单位:元电荷 (e)
(1) 定义:最小带电体(质子或电子)所带电荷量。
(2) 数值:
(3) 质子带电量为 ,电子为 。
4. 单位使用原则
(1) 宏观物体用电荷量单位库仑。
(2) 微观粒子常用元电荷表示电荷量。
4、 元电荷的本质与常见误区
1. 元电荷不是电荷,而是电荷量单位
2. 密立根油滴实验
(1) 测出了电子电荷量(即元电荷数值)。
(2) 是高考常考的物理学史知识点。
5、 电荷量的标量性与正负号意义
1. 电荷量是标量:无方向,正负号不代表方向,仅表示电性。
2. 比较大小时不考虑正负号,如: ,因只比较绝对值大小。
6、 净电荷与中和现象
1. 中和定义:等量异种电荷接触后对外不显电性。
2. 净电荷定义:中和后剩余的电荷量。
3. 重要结论
(1) 所有物体内部都含有大量正负电荷。
(2) 不带电 = 净电荷为零(并非无电荷)。
(3) 带电 = 正负电荷不平衡,净电荷不为零。
4. 带电含义总结
(1) 带电量指的是净电荷量。
(2) 带正电 = 正电荷比负电荷多。
(3) 带负电 = 负电荷比正电荷多。
7、 电荷守恒定律
1. 守恒对象:守恒的是电荷量(静电荷),而非电荷个数。
2. 举例说明:正电子与负电子湮灭成光子,电荷个数减少,但系统电荷量仍为0,守恒成立。
3. 定律本质
(1) 自然界事实,无法通过理论推导证明。
(2) 所有系统中电荷量始终守恒。
【典例1】判断下列说法是否正确;
(1)电荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一。( )
(2)电子的电荷量e的数值最早是由库仑通过实验测出的。( )
(3)元电荷的本质就是质子或电子。( )
(4)元电荷是跟电子的电荷量(绝对值)相等的电荷量。( )
(5)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍。( )
【答案】
(1)正确(2)错误(3)错误(4)正确(5)正确
【详解】
(1)电荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一,故表述正确;
(2)电子的电荷量e的数值最早是由密立根通过实验测出的,故表述错误;
(3)元电荷的本质就是质子或电子所带电荷量的绝对值,元电荷不是质子或电子,故表述错误;
(4)元电荷是指最小的电荷量,是跟一个电子所带电荷量绝对值相等的电荷量,故表述正确;
(5)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍,故表述正确。
【典例2】一小球带电荷量为2 C的含义是()
A.内部有2 C的正电荷,没有负电荷
B.正电荷比负电荷多2 C
【答案】B
【解析】
物体带电的实质是物体内正、负电荷的数量不相等,并不是物体内只有一种电荷。
小球带电荷量为,指小球的净电荷量为,表示小球内部正电荷比负电荷多。
A选项:带电物体内部同时存在正电荷和负电荷,只是电荷量不等,并不是没有负电荷,A错误。
B选项:带的电荷量代表净电荷量,正电荷比负电荷多,B正确。
【典例3】关于元电荷下列说法错误的是( )
A.所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍
B.元电荷的值通常取作e=1.60×10-19 C
C.元电荷实际上是指电子和质子本身
D.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
【答案】C
【知识点】元电荷、电荷量和比荷
【详解】A. 所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍,选项A正确;
B. 元电荷的值通常取作e=1.60×10-19 C,选项B正确;
C. 元电荷是基本的电量单位,不是指电子和质子本身,选项C错误;
D. 电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的,选项D正确;
此题选择不正确的选项,故选C.
【典例4】关于物体带电现象,下列说法正确的是( )
A.不带电的物体没有电荷
B.带电的粒子一定具有多余的电子
C.摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程
D.带电导体棒放在潮湿的房间里一段时间,导体棒不带电了,说明电荷量不是守恒的
【答案】C
【知识点】摩擦起电
【详解】A.不带电的物体可能带有等量的正电荷和负电荷,对外显示不带电.故A错误;
B.带负电的粒子一定具有多余的电子,选项B错误;
C.摩擦起电实际上是电荷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物体的另一部分的过程,故C正确;
D.一根带电的导体放在潮湿的房间一段时间后,发现导体棒不带电了,是因为电荷被中和了,但电荷仍然守恒,故D错误。
故选C。
1.静电除尘器使空气中的尘埃带上电并最终吸附在某个电极上达到除尘的目的。某个尘埃带上电后的带电量不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】电荷量必须为元电荷()的整数倍。由于,不是整数,因此尘埃的带电量不可能为。
故选C。
2.李华在网上买了本物理参考书,做练习时,他看题目中有个某物体的带电量,你觉得会是( )
A.6.8×10-19C B.6.6×10-19C
C.6.4×10-19C D.6.2×10-19C
【答案】C
【详解】任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍
A.,故A错误;
B.,故B错误;
C.,故C正确;
D.,故D错误。故选C。
3.判断题
(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。( )
【答案】(1)正确(2)正确(3)错误(4)正确(5)错误
【详解】(1)自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷,该说法正确。
(2)电荷的正负是人为规定的,该说法正确。
(3)元电荷是最小电荷量,不是最小的带电体,该说法错误。
(4)每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多,所以整个原子对外界表现为电中性,该说法正确。
(5)摩擦过的琥珀能够吸引羽毛,说明琥珀带电,带电体能够吸引不带电的轻小物体,所以不能说明羽毛,该说法错误。
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