人教版高中物理必修三 《电荷》课件

合作探究 攻重难
对感应起电的理解 1．过程及现象 (1)取一对用绝缘支柱支持的金属导体 A、B，使它们彼此接触。 起初它们不带电，贴在它们下面的金属箔是闭合的，如图甲所示。 (2)带正电荷的球 C 移近导体 A，可以看到 A、B 上的金属箔都 张开了，这表示 A、B 上都带了电荷，如图乙所示。 (3)如果把 A、B 分开，然后移去 C，可以看到 A 和 B 仍带有电 荷，如图丙所示。
A．在摩擦前 M 和 N 的内部没有任何电荷 B．摩擦过程中电子从 M 转移到 N C．N 在摩擦后一定带负电荷 2.72×10－9 C D．M 在摩擦过程中失去 1.7×1010 个电子
BCD [在摩擦前，物体内部存在着等量的异种电荷，对外不显 电性，A 错；M 失去电子带正电，N 得到电子带负电，所以电子是 从 M 转移到 N，B 对；在摩擦起电过程中，得失电子数目是相等的， 根据电荷守恒定律，M 带正电荷 2.72×10－9 C，则 N 一定带负电荷 2.72×10－9 C，C 对；M 失去的电子数为 n＝qe＝12..6702××1100－－199个＝ 1.7×1010 个，D 对。]
A．验电器金箔不张开，因为球 A 没有和 B 接触 B．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电 C．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电 D．验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电
D [因球 A 带正电，靠近验电器 B，根据同种电荷相斥、异种 电荷相吸的原理，验电器金箔中的电子就会被金属球 A 中正电荷吸 引到验电器的上端小球上，所以下端的验电箔片就会带上正电。因 为同种电荷相互排斥，故箔片张开，D 正确。]
2．(多选)关于元电荷，下列说法正确的是( ) A．元电荷实质上是指电子或质子本身 B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C．元电荷的数值通常取作 e＝1.6×10－19 C D．元电荷 e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
BCD [元电荷实际上是指电荷量，数值为 1.6×10－19 C，不是 指某个具体的带电物质，如电子、质子，故 A 错误，C 正确；元电 荷是电荷量的数值，没有正、负电性的区别，宏观上所有带电体的 电荷量一定是元电荷的整数倍，故 B 正确；元电荷的具体数值最早 是由密立根用油滴实验测得的，测量精度相当高，故 D 正确。]
A．6.2×10－19 C C．6.6×10－19 C
B．6.4×10－19 C D．6.8×10－19 C
B [电荷量必须是元电荷 e＝1.60×10－19 C 的整数倍，6.4× 10－19 C 是 e 的 4 倍，故看不清的关键数字可能是 B 项。]
3.如图所示，用起电机使金属球 A 带正电，靠近验电器 B，则 ()
1．如图所示，在感应起电现象中，带负电物体靠近带绝缘底座 的导体 N 处时，M 处将( )
A．带正电 B．带负电 C．不带电 D．以上答案均有可能 B [由同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，导体中的 负电荷被排斥到 M 处，所以选项 B 正确。]
元电荷与电荷守恒定律
1．对元电荷的认识 (1)一个电子、一个质子或一个正电子所带的电荷量都是 e，所有 带电体的电荷量等于 e 或者是 e 的整数倍。 (2)元电荷既不是电子，也不是质子，只是一个电荷量。因为物 体的带电荷量通常较小，因此可用元电荷的整数倍方便地表示，如 电子的带电荷量为－e，即表示电子的带电荷量为－1.60×10－19 C。
最小的电荷量叫作元电荷，用符号 e 表示。
2．所有带电体的电荷量都是 e 的_整__数__倍_，电荷量是不能_连__续_
变化的物理量。
3．元电荷的大小：e＝1.602 176 634×10－19 C 在计算中通常取 e
＝_1_._6_0_×__1__0_－_1_9__C_。 4．电子的比荷：电子的电荷量 e 与电子的质量 me 之_比_。其值mee
A．乙物体一定带有负电荷 8×10－16 C B．乙物体可能带有负电荷 2.4×10－15 C C．丙物体一定带有正电荷 8×10－16 C D．丙物体一定带有负电荷 8×10－16 C
AD [物体经过摩擦后，会带上电。得到电子的带负电，失去电 子的带正电。甲、乙两物体相互摩擦后，甲物体带正电 1.6×10－15 C， 则乙带负电 1.6×10－15 C，若乙物体再与丙物体接触，由于丙物体带 电 8×10－16 C，且一定带负电，则乙也一定带负电，大小为 8×10－16 C，故 A、D 正确，B、C 错误。]
＝1.76×1011 C/kg。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)两个正电荷之间的作用力互为斥力，两个负电荷之间的作用
力为引力。
(× )
(2)摩擦起电的过程就是创造电荷的过程。
(× )
(3)电荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一。 (√ )
(4)电子的电荷量 e 的数值最早是由库仑通过实验测出的。(× )
(2)任何起电方式都是电荷的转移，在同一隔离系统中正、负电 荷的代数和不变。
2．(多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体 相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电 1.6×10－15 C，丙物体带电 8×10－16C。则对于最后乙、丙两物体的 带电情况，下列说法正确的是( )
课堂小结
1.自然界中的两种电荷及相互作 用。 2.摩擦起电和感应起电的本质。 3.电荷守恒定律的理解及应用。 4.元电荷及带电体所带电荷量的 特点。
知识脉络
当堂达标 固双基
1．(多选)关于电荷量，以下说法正确的是( ) A．物体所带的电荷量可以为任意实数 B．物体所带的电荷量只能是某些值 C．物体带正电荷 1.6×10－9 C，这是因为失去了 1.0×1010 个电 子 D．物体所带电荷量的最小值为 1.6×10－19 C BCD [元电荷为 1.6×10－19 C，任何带电体电荷量均是元电荷 的整数倍，故 A 错，B、C、D 对。]
电。
二、静电感应
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_异__种_电荷，远离带电体的一端带_同__种_电荷的现象。 2．感应起电：利用_静__电__感___应使金属导体带电的过程。
三、电荷守恒定律的两种表述
1．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_。 2．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代___数__和_保持不变。
四、元电荷
1．定义：实验发现的最小电荷量就是_电__子_所带的电荷量，这个
2．对电荷守恒定律的理解 (1)电荷守恒定律的另一种表达：一个与外界没有电荷交换的系 统，电荷的代数和总是保持不变。 如接触带电时不带电物体与带电物体接触后，电荷在两物体上 重新分配，但总电荷量不变。 摩擦起电实质上是电子在不同物体间的转移。
(2)接触带电时，两个完全相同的导体球相互接触，则电荷量平 分。若两导体球带同种电荷，会把总电荷量平分；若带异种电荷， 则先中和然后再把剩余电荷量平分。
第九章 静电场及其应用
1.电荷
[学习目标] 1.知道自然界中只存在两种电荷，且电荷间存在相 互作用。2.了解摩擦起电和感应起电方式，会从物质微观结构的角度 认识物体带电的本质。(难点)3.理解电荷守恒定律，会运用电荷守恒 定律解释生活中的静电现象。(重点)4.知道电荷量、元电荷、比荷的 概念，知道电荷量不能连续变化。(重点)
【例 1】 如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边 C 是后来靠近导体的带正电的金属球。若用绝缘工具沿图示某条虚线 将导体切开，将导体分为 A、B 两部分，这两部分所带电荷量的数值 分别为 QA、QB，则下列结论正确的有( )
A．沿虚线 d 切开，A 带负电，B 带正电，且 QB>QA B．只有沿虚线 b 切开，才有 A 带正电，B 带负电，且 QB＝QA C．沿虚线 a 切开，A 带正电，B 带负电，且 QB>QA D．沿任意一条虚线切开，都有 A 带正电，B 带负电，且 QB＝ QA，而 QA、QB 的值与所切的位置有关
分析感应起电问题时的三点提醒 (1)明确带电体与感应起电的导体。 (2)弄清楚导体靠近带电体的一端和远离带电体的另一端，近端 感应出异种电荷，远端感应出同种电荷。 (3)注意拿走物体的顺序，若保持带电体不动，先分开导体的靠 近端和远离端，再移走带电体，则靠近端带异种电荷，远离端带同 种电荷。若先移走带电体，则导体上的电荷会立即中和，不再带电。
D [静电感应使得 A 部分带正电，B 部分带负电。导体原来不 带电，只是在 C 的电荷的作用下，导体中的自由电子向 B 部分移动， 使 B 部分有了多余的电子而带负电，A 部分缺少了电子而带正电。A 部分失去的电子数目和 B 部分多余电子的数目是相等的，因此无论 从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的。但由于电荷之间 的作用力与距离有关，自由电子在不同位置所受 C 的作用力的强弱 是不同的，这样导致电子在导体上的分布不均匀。越靠近右端，负 电荷密度越大；越靠近左端，正电荷密度越大。所以从不同位置切 开时，导体的带电荷量的值是不同的。故只有 D 正确。]
(5)元电荷就是质子或电子。
(× )
(6)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍。
(√ )
2．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗
版书籍影响我们的学习效率。小华有一次不小心购买了盗版的物理
参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，
如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的( )
同，故整个原子对外界表现为电中性。
4．自由电子和离子 金属中原子的最外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中
自由运动，这种能自由运动的电子叫作_自__由__电___子，失去自由电子的 原子便成为带正电的离___子_。
5．摩擦起电
两个物体相互摩擦时，电___子_从一个物体转移到另一个物体，原 来呈电中性的物体由于_得__到_电子而带负电，_失__去_电子的物体则带正
3．如图是伏打起电盘示意图，其起电原理是( )
甲 A．摩擦起电 C．接触起电
乙
丙
丁
B．感应起电
D．以上三种方式都不是
B [导电平板靠近带电的绝缘板并接地时，导电平板由于静电 感应，使导电平板带上负电荷，故选项 B 正确。]
4．(多选)M 和 N 是两个都不带电的物体。它们互相摩擦后，M 带正电荷 2.72×10－9 C，下列判断正确的有( )
B [甲、乙两个物体相互摩擦，甲带 1.6×10－15 C 的正电荷，那 么由电荷守恒定律可知，乙应带 1.6×10－15 C 的负电荷，即甲失去了 104 个电子，乙得到了 104 个电子，所以正确的选项是 B。]
(1)同一物体与不同物体摩擦是失去电子还是得到电子，取决于 相互摩擦的两物体的原子核对电子束缚能力的相对强弱。
【例 2】 甲、乙两个原来不带电荷的物体相互摩擦(没有第三 者参与来自百度文库，结果发现甲物体带了 1.6×10－15 C 的电荷量(正电荷)，下列 说法正确的是( )
A．乙物体也带了 1.6×10－15 C 的正电荷 B．甲物体失去了 104 个电子 C．乙物体失去了 104 个电子 D．甲、乙两物体共失去了 2×104 个电子
自主预习 探新知
一、电荷
1．两种电荷：自然界只存在两种电荷，_正__电__荷_和负___电__荷_。 2．电荷量：电荷的_多__少_，常用 Q 或 q 表示，国际单位制单位是 库___仑_，简称_库_，符号是_C_。
3．原子的组成
原子由_原__子__核_和核外电子组成，原子核由带正电的_质__子_和不带 电的中___子_组成，核外电子带_负__电_。通常原子内正、负电荷的数量相
(4)让 A、B 接触，金属箔就不再张开，表明它们不再带电了。 这说明 A、B 所带的电荷是等量的，互相接触时，等量的正、负电荷 发生了中和。
甲
乙
丙
感应起电
2．感应起电的本质 在导体 C 上的电荷作用下，导体 A、B 上的自由电荷发生定向 移动，由 B 端移至 A 端，从而引起 A 端带负电，B 端带正电，此时 若将 A、B 分离，导体 A、B 则成为带等量异种电荷的带电体。