高中物理第一章第一节电荷及其守恒定律学案新人教版选修3_1

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人教版新课标高中物理选修3-1知识点总结

物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电或有了电荷。

2．两种电荷自然界中的电荷有2种，即正电荷和负电荷．如：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷．同种电荷相斥，异种电荷相吸．（相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗？）不一定，除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质，这里的“轻小物体”可能不带电．3．起电的方法使物体起电的方法有三种：摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电：两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同．两种物体相互摩擦时，束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电，束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电．（正负电荷的分开与转移）○2接触起电：带电物体由于缺少(或多余)电子，当带电体与不带电的物体接触时，就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子)，从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电)．（电荷从物体的一部分转移到另一部分）○3感应起电：当带电体靠近导体时，导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动．（电荷从一个物体转移到另一个物体）三种起电的方式不同，但实质都是发生电子的转移，使多余电子的物体(部分)带负电，使缺少电子的物体(部分)带正电．在电子转移的过程中，电荷的总量保持不变．二、电荷守恒定律1、电荷量：电荷的多少。

在国际单位制中，它的单位是库仑，符号是C.2、元电荷：电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10－19C，所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。

（元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗？提示：不是，元电荷是一个抽象的概念，不是指的某一个带电体，它是指电荷的电荷量．另外任何带电体所带电荷量是1.6×10－19C的整数倍．）3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。

4、电荷守恒定律表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

2019-2020年高中物理第一章第1讲电荷及其守恒定律教学案新人教版选修3-1

2019-2020年高中物理第一章第1讲电荷及其守恒定律教学案新人教版选修3-1[目标定位] 1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用的性质.2.知道使物体带电的三种方式.3.掌握电荷守恒定律及元电荷的概念．一、电荷1. 两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．2．物体带电的三种方式：即摩擦起电、接触起电、感应起电．其实质都是电子的转移．(1)摩擦起电：两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是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电．(2)接触起电：一个带电物体接触另一个导体，电荷会转移到这个导体上，使这个导体也带电．(3)感应起电：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号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫静电感应现象．利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电．想一想对外不显电性的物体内有电荷吗？答案物体由原子组成，原子由电子和原子核组成，而原子核又由中子和质子组成．其中质子带正电，电子带负电，原子所含的电子数和质子数相等，因此对外不显电性的物体内同样存在电荷．二、电荷守恒定律1．第一种表述电荷既不会创生，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．这个结论叫做电荷守恒定律．2．第二种表述一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变．想一想两带电小球接触后都没电了，是电荷消失了吗？电荷还守恒吗？答案没有消失，这是电荷的中和，是指两个带等量异种电荷的物体相互接触时，由于正负电荷间的相互吸引作用，电荷发生转移，最后都达到电中性状态的一个过程. 电荷仍然守恒．三、元电荷1．电荷量：电荷的多少叫做电荷量，在国际单位制中它的单位是库仑，简称库．用符号C 表示．2．元电荷：质子、正电子所带的电荷量是科学实验发现的最小电荷量，这个最小的电荷量叫做元电荷．3．元电荷的值：e＝1.60×10－19_C.4．比荷：电子的电荷量e与其质量m e之比，叫做电子的比荷．想一想有人说质子或电子就是元电荷，对吗？质子和电子的比荷相同吗？答案不是．元电荷是最小的带电单位，不是带电粒子，没有电性之说．质子、电子的电荷量相同，但质子质量远大于电子，所以电子的比荷大于质子的比荷．一、三种起电方式的比较1．摩擦起电：当两个物体相互摩擦时，一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体，于是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电．2．感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间相互吸引或排斥，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号电荷，远离带电体的一端带同号电荷．3．接触起电：当导体与带电导体接触时，在电荷的相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上，使导体带上与带电体相同性质的电荷．4．三种起电方式的实质都是自由电子的转移．例1 绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的旁边有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图111所示，现使b带电，则( )A．b将吸引a，吸住后不放开B．b先吸引a，接触后又把a排斥开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开答案 B解析b球带电后，使a产生静电感应，感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷，远离b的一侧出现与b同种的感应电荷．虽然a上的感应电荷等量异号，但因为异种电荷离b更近，所以b对a的电场力为引力．当b吸引a使两者接触后，由于接触带电，b、a又带上同种电荷，有斥力作用，因而又把a排斥开，所以B项正确．借题发挥(1)静电感应中，中性导体在两侧同时感应等量异种电荷．感应的过程，就是导体内电荷重新分布的过程．(2)在处理带电物体间发生相互作用时，需特别注意带电物体具有吸引不带电的轻小物体的特性，所以当两物体相互吸引时，其可能情况是一个带电，另一个不带电，也可能是两物体带异种电荷．二、电荷守恒定律的理解和应用1. 电中性的物体是有电荷存在的，只是电荷量的代数和为零，对外不显电性；电荷的中和是指带等量异号电荷的两物体接触时，经过电子的转移，物体达到电中性的过程.2.不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷．本质都是电子发生了转移，也就是说起电过程是物体所带电荷的重新分配．3．导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关，当两个完全相同的金属球接触后，电荷将平均分配，即最后两个球一定带等量的同种电荷．若两个球原先带同号电荷，电荷量相加后均分；若两个球原先带异号电荷，则电荷先中和再均分．例2 半径相同的两金属小球A 、B 带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C ，先后与A 、B 接触后移开．(1)若A 、B 两球带同种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？(2)若A 、B 两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？答案 (1)2∶3 (2)2∶1解析 (1)设A 、B 带同种电荷带电荷量均为q ，则A 、C 接触后，A 、C 带电量为q A ＝q C ＝12q . C 与B 球接触后，B 、C 所带电量为q B ＝q C ′＝q ＋12q 2＝34q . 故A 、B 带电荷量大小之比为q A q B ＝12q 34q ＝23. (2)设q A ＝＋q ，q B ＝－q .则C 与A 接触后，A 、C 带电量为q A ＝q C ＝＋12q . C 与B 接触后，B 、C 带电量为q B ＝q C ″＝12q －q 2＝－14q ，故A 、B 带电荷量大小之比为q A q B ＝12q 14q ＝21. 借题发挥 (1)相同的金属球带同种电荷时，接触时总电荷量平分．(2)相同的金属球带异种电荷时，接触时电荷中和后将剩余电荷平分．三、验电器和静电计1．验电器(或静电计)的金属球、金属杆和下面的两个金属箔片是同一导体．图1122．当带电的物体与验电器上面的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开，物体所带电荷量越多，电荷转移的越多，斥力越大，张开的角度也越大．3．当带电体靠近验电器的金属球时，金属箔片也可张开．因为带电体会使导体棒的上端感应出异种电荷，而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，两箔片在斥力作用下箔片张开．例3 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )答案 B解析把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷．选项B正确．借题发挥验电器中金属球、金属杆和金箔为一个整体．验电器带电后，金箔上也会带电，两金箔相互排斥而张开角度，张角的大小取决于两金箔带电量的大小．对感应起电的理解图1131．如图113所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是( )A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合答案AB解析虽然A、B起初都不带电，但带正电的导体C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B 中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端带正电荷，其下部贴有的金属箔片分别带上了与A、B同种的电荷，所以金属箔片都张开，A正确．C只要一直在A、B附近，先把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量异种的感应电荷，此时即使再移走C，A、B所带电荷量也不能变，金属箔片仍张开，B正确．但如果先移走C，A、B上的感应电荷会马上中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C错．先把A、B 分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷会完全中和，箔片都不会张开，D错．故选A、B.电荷守恒定律的理解和应用2．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量Q A＝6.4×10－9 C，Q B＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？答案电子由B球转移到了A球，转移了3.0×1010个电子解析当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两小球完全相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量Q A′＝Q B′＝Q A＋Q B2＝6.4×10－9－3.2×10－92C＝1.6×10－9 C.在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带Q B′的正电，这样，共转移的电子电荷量为ΔQ B ＝Q B ′－Q B ＝[1.6×10－9－(－3.2×10－9)]C ＝4.8×10－9 C.转移的电子数n ＝ΔQ B e ＝4.8×10－9 C 1.6×10－19 C＝3.0×1010(个)．用验电器检验电荷的原理和方法图1143．如图114所示，用起电机使金属球A 带上正电荷，并靠近验电器B ，则( )A ．验电器金箔不张开，因为球A 没有和球B 接触B ．验电器金箔张开，因为整个验电器都感应出了正电荷C ．验电器金箔张开，因为整个验电器都感应出了负电荷D ．验电器金箔张开，因为验电器的下部箔片感应出了正电荷答案 D解析相对于金属球来讲，金属箔片是距离带电体A 较远的一端，根据静电感应规律可知，验电器的两金属箔片都带上了正电荷，而同种电荷相斥，所以金属箔片张开，即D 正确.(时间：60分钟)题组一对元电荷的理解1．关于元电荷，下列说法中正确的是( )A ．元电荷实质上是指电子和质子本身B ．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C ．元电荷的值通常取e ＝1.60×10－19 CD ．电荷量e 的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的答案 BCD解析所有带电体的电荷量或者等于e ，或者是e 的整数倍，这就是说，电荷是不能连续变化的物理量，电荷量e 的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的．由以上分析可知选项B 、C 、D 正确．2．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们学习效率甚至会给我们的学习带来隐患．小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个带电质点的电量数字看不清，他只能看清是6._×10－18 C ，拿去问老师，如果你是老师，你认为该带电质点的电量可能是下列哪一个( )A ．6.2×10－18 C B ．6.4×10－18 C C ．6.6×10－18 C D ．6.8×10－18C答案 B解析任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍，即是1.6×10－19 C的整数倍，由计算可知，只有B选项是1.6×10－19 C的整数倍，故B正确．题组二对三种起电方式的理解3．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，同时带上等量异种电荷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BD解析摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不同，因而电子可以在物体间转移，若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电．若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电．使物体带电并不是创造出电荷．4．如图115用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正确的是( )图115A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类的物体摩擦，该物体所带电荷种类可能不同答案CD解析两物体摩擦时是否得失电子取决于原子对电子的束缚力大小，A错．由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，B错，C对．由题中例子不难看出，同一物体与不同种类的物体摩擦，带电种类可能不同，D对．图1165．如图116所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B，则下列结论正确的是( )A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q A＞Q BB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且Q A＝Q BC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且Q A＜Q BD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而Q A、Q B的值与所切的位置有关答案 D解析静电感应使得A带正电，B带负电．导体原来不带电，只是在带正电的导体球C静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分转移，使B部分带了多余的电子而带负电；A部分少了电子而带正电．根据电荷守恒定律，A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，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的不均匀，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左右两部分所带电荷量的值Q A、Q B是不同的，故只有D正确．图1176．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图117所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A．摩擦使笔套带电B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和答案ABC解析笔套与头发摩擦后，能够吸引圆环，说明笔套上带了电荷，即摩擦使笔套带电，选项A正确；笔套靠近圆环时，由于静电感应，会使圆环上、下部感应出异号电荷，选项B正确；圆环被吸引到笔套的过程中，是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力，故选项C 正确；笔套碰到圆环后，笔套上的部分电荷转移到圆环上，使圆环带上性质相同的电荷，选项D错误．题组三验电器及电荷间相互作用图1187．挂在绝缘细线下的两个轻质小球，表面镀有金属薄膜，由于电荷的相互作用而靠近或远离，分别如图118甲、乙所示，则( )A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中两球至少有一个带电D．乙图中两球只有一个带电答案BC解析题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球，带电物体具有吸引轻小物体的性质，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以可以判断出题图甲的现象可以是两个带异种电荷的小球，也可以是一个小球带电而另一个小球不带电；两个小球由于相互排斥而出现题图乙中的现象，则必须都带电且是同种电荷．图1198．如图119所示，是一个带正电的验电器，当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则( )A．金属球A可能不带电B．金属球A一定带正电C．金属球A可能带负电D．金属球A一定带负电答案AC解析验电器上的金属箔片和金属球都带有正电荷，金属箔片之所以张开，是由于箔片上的正电荷互相排斥造成的．当验电器金属箔片的张角减小时，说明箔片上的正电荷一定比原来减少了，由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触，要考虑感应起电的影响．当金属球A靠近时，验电器的金属球B、金属杆包括金属箔片整体相当于一个导体，金属球A离金属球B较近，而离金属箔片较远．如果金属球A带正电，验电器上的正电荷一定向远处移动，则金属箔片上的电荷量不会减少，所以选项B是错误的．如果金属球A带负电，验电器上的正电荷会由于引力作用向近端移动，造成金属箔片上的电荷量减少，所以选项C是正确的．如果金属球A不带电，由于受到金属球B上正电荷的影响，金属球A 上靠近B的部分也会由于静电力的作用出现负电荷，而这些负电荷反过来会使得验电器上的正电荷向金属球B移动，效果与金属球A带负电荷一样．所以选项A也是正确的，选项D 是错误的．题组四对电荷守恒定律及电荷量的理解图11109．导体A 带5q 的正电荷，另一完全相同的导体B 带q 的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B 导体的带电量为( )A ．－qB ．qC ．2qD ．4q 答案 C解析相同带电体接触后，电荷量先中和，后平分．10．A 和B 都是不带电的物体，它们互相摩擦后A 带负电荷1.6×10－10 C ，下列判断中正确的是( )A ．在摩擦前A 和B 的内部净电荷为零B ．摩擦的过程中电子从A 转移到了BC ．A 在摩擦过程中一定得到了1×109个电子D ．A 在摩擦过程中一定失去了1.6×10－19 C 电子答案 AC11．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ，分别带有电荷量为Q A ＝＋6.4×10－9 C 、Q B ＝＋3.2 ×10－9 C ，让两个绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移，转移了多少个电子？答案电子由球B 转移到球A 1.0×1010个解析在接触过程中，由于A 球带的正电比B 球多， B 球上的电子会转移到A 球上，直至两球带上等量的正电荷．接触后两小球各自的带电荷量Q A ′＝Q B ′＝Q A ＋Q B 2＝＋4.8×10－9 C共转移的电子电荷量为ΔQ ＝Q B ′－Q B ＝4.8×10－9 C －3.2×10－9 C ＝1.6×10－9 C转移的电子数为n ＝ΔQ e ＝1.6×10－9 C 1.6×10－19 C＝1.0×1010(个)． 12．有两个完全相同的绝缘金属球A 、B ，A 球所带电荷量为q ，B 球所带电荷量为－q ，现要使A 、B 所带电荷量都为－q 4，应该怎么办？答案见解析解析先用手接触一下A 球，使A 球带电传入大地，再将A 、B 接触一下，分开A 、B ，此时11 / 11 A 、B 所带电荷量都是－q 2，再用手接触一下A 球，再将A 、B 接触一下再分开，这时A 、B 所带电荷量都是－q 4.图111113．如图1111所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12 C 的电荷量，求：(1)金属瓶上收集到多少个电子？(2)实验的时间为多长？答案 (1)5×107个 (2)5 000 s 解析 (1)金属瓶上收集的电子数目为：N ＝Q e ＝－8×10－12 C －1.6×10－19 C＝5×107(个)． (2)实验的时间：t ＝5×1071×104s －1＝5 000 s.。

选修3-1 1.1电荷及其守恒定律

2.在图在图1.1-2所示的实验中最终带上了所示的实验中,最终带上了-10 在图所示的实验中最终A带上了 8C的电荷．实验中，是电子由转移到的电荷．转移到B 的电荷实验中，是电子由A转移到还是由B转移到转移到A 还是由转移到？得到或失去的电子数各是多少？各是多少？
元电荷就是电子? 元电荷就是电子? 物体带电量: 物体带电量
Q = n e , n为整数
例1：科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，：科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：于元电荷，下列论述正确的是： A、把质子或电子叫元电荷．、把质子或电子叫元电荷． B、1.60×10-19C的电量叫元电荷．的电量叫元电荷．、 × 的电量叫元电荷 C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对、电子带有最小的负电荷，值叫元电荷．值叫元电荷． D、质子带有最小的正电荷，其电量的绝对、质子带有最小的正电荷，值叫元电荷．值叫元电荷．答案：、、．答案：B、C、D．
使物体带电的方法： 1、摩擦起电
摩擦起电的原因：摩擦起电的原因：在摩擦起电的过程中，一些被原子核束缚得不紧的电子转移到另一个物体上，转移到另一个物体上，于是失去电子的物体带正电，的物体带正电，得到电子的物体带负电。
2、感应起电感应起电
3、接触起电接触起电
二、电荷守恒定律
电荷既不能创造，也不能消灭，电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，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，移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。持不变。

人教版高中物理选修3-1练习：第一章1电荷及其守恒定律 Word版含答案.pdf

第一章静电场1电荷及其守恒定律A级抓基础1．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图所示．那么，下面的说法正确的是()A．三个小球都带电B．只有一个小球带电C．有两个小球带同种电荷D．有两个小球带异种电荷答案：D2．(多选)如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P 慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等答案：ACD3．下列说法正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫作电荷的湮灭解析：在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性．答案：B4．(多选)一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在，这说明() A．小球上原有的负电荷逐渐消失了B．在此现象中，电荷不守恒C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D．该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律解析：绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过潮湿空气导电转移到外界，只是小球上电荷量减少，但是这些电子并没消失，故A、B 错，C对．就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，故D正确．答案：CD5．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 CC．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C解析：任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍，元电荷电荷量为e＝1.6×10－19 C．选项A中电荷量是元电荷电荷量的32倍，B中电荷量为4倍，C中电荷量为10倍．D中电荷量为250倍．也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍．所以只有选项A是不可能的．答案：AB级提能力6．(多选)为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明()A．水分子是非极性分子B．水分子是极性分子C．水分子是极性分子且带正电D．水分子是极性分子且带负电解析：根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电．答案：BD7．(多选)关于元电荷的下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身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 CD．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解析：元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为e＝1.60×10－19C，故A项错误，C项正确；所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，任何带电体的电荷量都不是连续变化的，B项正确；元电荷e的值是由美国科学家密立根测得的，D正确．答案：BCD8．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成．u夸克带电量为23e，d夸克带电量为－13e，质子的带电量为e，中子不带电．下列说法正确的是()A．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成B．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由一个u夸克和两个d夸克组成C．质子是由一个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成D．质子是由两个u夸克和一个d夸克组成，中子是由两个u夸克和两个d夸克组成解析：根据质子所带电荷量为e，2×23e－13e＝e，所以质子是由两个u夸克和一个d夸克组成；中子不显电性，23e－2×13e＝0，所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成，故选项B正确．答案：B9．如图是伏打起电盘示意图，其起电方式是()A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是解析：导电平板靠近带电绝缘板并接地时，导体与大地连通，异种电荷互相吸引，绝缘板带正电，则会吸引大地的电子到导电平板上，从而使导电平板带上负电荷，故选项B正确．答案：B10．(多选)如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()A．A端金箔张开，B端金箔闭合B．用手触枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．选项C中两对金箔带同种电荷解析：根据静电感应，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A 端出现了负电，B端出现了正电，两端金箔上带异种电荷而张开，选项A错误．用手触枕形导体后，B端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B端不再有电荷，金箔闭合，选项B 正确．用手触枕形导体时，只有A端带负电，将手和C移走后，不再有静电感应现象，A端所带负电荷分布在枕形导体上，A、B端均带有负电荷，两对金箔均张开，选项C、D正确．答案：BCD。

物理：1.1《电荷及其守恒定律》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)

如图1－－所示所示，如图－1－3所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，对地绝缘，下列方法中能使两球都带电的是 ( ) 图1－1－3 －－
A．先把两球分开，再移走棒．先把两球分开， B．先移走棒，再把两球分开．先移走棒， C．使棒与甲球瞬时接触，再移走棒．使棒与甲球瞬时接触， D．先使乙球瞬时接地，再移走棒．先使乙球瞬时接地，
三、电荷量 1．电荷量：电荷的多少.其国际单位是库仑，．电荷量：电荷的多少其国际单位是简称库，用C表示简称库，表示. 表示 2．元电荷：最小的电荷量，即电子．元电荷：最小的电荷量，所带的电荷量，所带的电荷量，表示，用e表示，e＝表示＝密立根测得. 测得 3．电子的比荷：电子的电荷量与电子的质量之．电子的比荷：比. 1.6×10－19 × C，最早由美国物理学家，
感应起电
接触起电
原因
不同物质的原导体中的自由子核对核外电电子受带正(负电子受带正负) 电荷之间的相子的束缚力不电物体吸引(排电物体吸引排互排斥同而发生电子而靠近(远离斥)而靠近远离而靠近远离) 得失均为电荷在物体之间或物体内部的转移
实质
1.感应起电成功的关键在于先分开两物体或先断感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断感应起电成功的关键在于先分开两物体开接地线)然后再移去带电体开接地线然后再移去带电体. 然后再移去带电体 2．两个完全相同的带电金属球，接触后再分开时．两个完全相同的带电金属球，各自的带电量可用公式计算. 计算
感应起电的方式能使绝缘体带电吗？感应起电的方式能使绝缘体带电吗？
思考·提示提示】【思考提示】荷.

1.1 电荷及其守恒定律 1(人教版选修3-1)

1.1电荷及其守恒定律1.下列叙述正确的是( )A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没2．用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正确的是( )A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同3．关于元电荷，下列说法中正确的是( )A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19CD．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4．如图所示，导体A带正电，当带负电的导体B靠近A时，A带的( )A．正电荷增加B．负电荷增加C．正、负电荷均增加D．电荷数不变5．如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以( )A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中两球至少有一个带电D．乙图中两球只有一个带电6．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球间互相排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是( )A．A和B原来带有等量异种电荷B．A和B原来带有同种电荷C ．A 和B 原来带有不等量异种电荷D ．A 和B 原来只有一个带电7．如图所示的是一个带正电的验电器，当一个金属球A 靠近验电器上的金属小球B 时，验电器中金属箔片的张角减小，则( )A ．金属球A 可能不带电B ．金属球A 一定带正电C ．金属球A 可能带负电D ．金属球A 一定带负电8．如图所示，在＋Q 形成的电场中有两个相互接触的金属导体A 和B .均放在绝缘支座上．若先将＋Q 移走，再把A 、B 分开，则A ______电，B ______电；若先将A ，B 分开，再移走＋Q ，则A ______电，B ______电．9．现代理论认为，反质子的质量与质子相同，约为电子质量的1836倍．若m e ＝0.91×10－30kg ，e ＝1.6×10－19C ，求反质子的比荷．1.如图所示，a 、b 、c 、d 为四个带电小球，两球之间的作用分别为a 吸d ，b 斥c ，c 斥a ，d 吸b ，则( )A ．仅有两个小球带同种电荷B ．仅有三个小球带同种电荷C. c 、d 小球带同种电荷D ．c 、d 小球带异种电荷2．把一个带电棒接近一个带正电的验电器，金箔先闭合而后又张开，说明棒上带的是( )A ．负电荷B ．可以是正电荷，也可以是负电荷C ．正电荷D ．带电棒上先带正电荷，后带负电荷3．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成．u 夸克带电量为23e ，d 夸克带电量为－13e ，e 为基元电荷．下列论断可能正确的是( ) A ．质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成4．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金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、Q B，则下列结论正确的是( )A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q B>Q AB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，并Q B＝Q AC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且Q B>Q AD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而Q A、Q B的值与所切的位置有关5．如图把一个不带电的与外界绝缘的导体两端分别设计上两个电键，当带正电小球靠近时，由于静电感应，在a、b端分别出现负、正电荷则以下说法正确的是( ) A．闭合K1，有电子从导体流向大地B．闭合K2，有电子从导体流向大地C．闭合K2，有电子从大地流向导体D．闭合K1，没有电子通过6．如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔张开，这时金属箔带________电；若在带电棒A移开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔也能张开，它带________电．7．半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开．①若A、B两球带同种电荷，接触后的电荷量之比为________．②若A、B两球带异种电荷，接触后两球的带电荷量之比为：______.8．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量Q A＝6.4×10－9C，Q B＝－3.2×10－9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？。

高二物理选修3-1 第一章静电场教案

精心整理高二物理选修3-1第一章静电场1、电荷及其守恒定律a、摩擦起电：b、静电感应：本质都是微观带电粒子在在物体之间和物体内部的转移。

c、电荷守恒定律：大量事实表明，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。

d、元电荷：电荷的多少叫电荷量；迄今为止，科学家发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。

人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，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。

e可取1.60×10-19C；电子的电荷量e与电子的质量m e之比，叫做电子的比荷。

2、库仑定律a、库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

F=kq1q2/r2其中，静电力常量k=9.0×109Nm2/C2b、电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。

点电荷的理解。

与万有引力的区别。

c、带电金属球接触后等分电量；3、电场强度a、法拉第提出的观点：电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的；b、电场和磁场是一种客观存在，并且是互相联系的，统称为电磁场；变化的电磁场以光速在空间传播，它和实物一样具有能量和动量，因而场和实物是物质存在的两种不同形式。

只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，电磁场的实在性才凸显出来。

c、静止电荷产生的电场，称为静电场。

d、试探电荷在电场中某点受到的力F与试探电荷的电荷量q成正比，F=Eq，E是比例常数，也即电场强度，反映电场在这点的性质，与q无关。

e、点电荷的电场强度计算与电场强度的叠加（电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和）f、电场线可以形象地描述电场强度的大小和方向。

电场线有以下几个特点：①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；②电场线在电场中不相交；③在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方较疏。

高中物理人教版选修3-1课件：第一章第1节电荷及其守恒定律3

(3)离子的电性：失去电子的原子为带正电的离子；得到电子的原子为带负电的离子．
4．常见的两种起电方式 (1)摩擦起电：两个物体相互摩擦时，一些被原子核束缚得不紧的电子从一个物体转移到另一个物体，使得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电的现象．
(2)感应起电： ①自由电子：金属中离原子核较远的能脱离原子核的束缚而在金属中自由活动的电子． ②静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互排斥或吸引，导体中的自由电荷便会远离或趋向带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷的现象． ③感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程．
[后判断] (1)科学实验发现的最小电荷量是1 C．(×) (2)元电荷是电荷量的最小单位．(√) (3)某物体带电量为3×10－19C.(×)
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中
问题1 问题2 问题3 问题4
学生分组探究一三种起电方式的比较(对比分析) 第1步探究——分层设问，破解疑难 1．三种起电方式有何不同？ 2．三种起电方式的实质是什么？
导体中的自由电子受到带电体对它的排斥(或者吸引)，而移向导体的远端 (或者近端)
电荷间的相互作用，使得自由电子在带电体和导体上转移，且重新分布
实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移
第3步例证——典例印证，思维深化 (多选)如图1－1－1所示，A、B为相互接触的用绝
缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是( )
[后判断] (1)摩擦起电创造了电荷，感应起电是电荷的转移．(×) (2)摩擦起电是电荷由一个物体转移到另一个物体．(√) (3)感应起电过程仍符合电荷守恒定律．(√)

选修3-1物理教案

选修3-1物理教案【篇一：人教版高中物理选修3-1教案】高一物理选修3-1教案第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、教学三维目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质二、教学重点：电荷守恒定律三、教学难点：利用电荷守恒定律分析解决摩擦起电和感应起电的相关问题。

四、教学具体过程：（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

【板书】第一章静电场复习初中知识：【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电．【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律【板书】一、电荷1、使物体带点的三种方式摩擦起电（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同（3）实质：电子的转移（电子从一个物体转移到另一个物体）（4）结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷接触带电（1）接触带电的原因：一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一个导体电荷会转移到这个导体上，使物体带电（2）实质：电子的转移（电子从一个物体转移到另一个物体）（3）结果：接触带电两个物体最终的电量分配很复杂，但有一种情况能确定电荷量的分配：两个完全相同的导体球相互接触后把剩余电荷量平分例：1甲、乙两完全相同的金属球分别带+10c和-6c的电荷量，接触后均带+2c电荷量2若两球分别带+10c和-10c电荷量，接触后都不带电，这种现象叫电荷的中和感应起电【演示】：把带正电荷的球c移近彼此接触的异体a，b(参见课本图1.1－1)．可以看到a，b上的金属箔都张开了，表示a，b都带上了电荷．如果先把c移走，a和b上的金属箔就会闭合．如果先把a和b分开，然后移开c，可以看到a和b仍带有电荷；如果再让a和b接触，他们就不再带电．这说明a和b分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．（1）感应起电的原因：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，使靠近带电体的一端带上异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫静电感应，利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电（2）实质：电子的转移（电子从物体的一部分转移到另一部分）练习：二、电荷守恒定律内容：电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，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另一种表述：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。

高二物理人教版选修3-1第一章 1 电荷及其守恒定律

探究一
探究二
当堂检测
问题探究
名师精讲
典例剖析
三种起电方式的比较与各自遵循的规律图甲是古老的摩擦起电机,图乙是感应起电机。结合图片,思考:
甲乙 (1)两个绝缘体发生摩擦为什么会带上电荷? (2)感应起电能发生在绝缘体上吗?原因是什么? 要点提示:(1)两个绝缘体摩擦时,其中一个物体失去电子,另一个物体得到电子,分别带上了正、负电荷;(2)感应起电不会发生在绝缘体上,因为绝缘体中的电子不能自由移动。
1
2
3
1. 冬天人穿毛衣时很容易产生静电,这种产生静电的方式属于 ( ) A.感应起电 B.接触起电 C.摩擦起电 D.毛衣本身就带电解析:感应起电的实质是在其他带电体的影响下电荷从物体的一部分转移到另一部分;摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体。毛衣本身不带电,但在与皮肤摩擦时很容易产生静电,这种产生静电的方式属于摩擦起电,选项C正确。答案:C
探究一
探究二
当堂检测
问题探究
名师精讲
典例剖析
【例题2】有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B,分别带有电荷量QA=6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9 C。问: (1)让两绝缘金属球接触后,A、B所带电荷量各是多少?此过程中电荷发生了怎样的转移,转移了多少? (2)A、B两球接触前固定好,让第三个与它们相同的不带电小球C 反复与A、B接触,最终A、B两球的电荷量和电性如何? 【思考问题】 (1)两小球所带的总电荷量为多少? 答案:两小球所带电荷量的代数和为3.2×10-9 C。 (2)C小球与A、B小球反复接触,最后三个小球的带电荷量多少有什么特点? 答案:三个小球的带电荷量相等。
知识自学
自我检测

物理人教选修3-1学案：第一章第1节电荷及其守恒定律含解析

1 电荷及其守恒定律答案：（1）正电荷（2）负电荷(3）排斥(4）吸引（5）摩擦起电(6）接触起电(7）感应起电（8）电子的转移(9）创生（10）消灭（11）总量(12)代数和(13）库仑（14）库(15）电荷量（16)元电荷（17）1.60×10－19 C1．两种电荷（1）两种电荷自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。

①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷。

②负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。

（2）自由电子和离子①自由电子：金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。

②离子：失去电子的原子便成为带正电的离子，称为正离子；得到电子的原子便成为带负电的离子,称为负离子。

（3）物体带电物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或带了电荷.①物质由中性的原子组成，原子由原子核和核外电子组成，电子带负电，原子核带正电;由中性原子组成的物体，对外表现为不带电状态，物体呈电中性；呈电中性的物体失去电子带正电，得到电子带负电，物体带电的实质是电子的得失.②在物体内部，原子核是相对固定的，内部的质子更不能脱离原子核而移动,而离核较远的核外电子容易受到外界的作用而脱离原子，所以起电过程中转移的都是核外的电子。

析规律（1）当物体不带电时，物体内部也存在电荷，只不过正电荷数量与负电荷数量相等。

（2)当物体相互吸引时，至少有一个物体带电;当两带电物体相互排斥时,二者必定带同种电荷。

【例1】下列判断小球是否带电的说法中正确的是（）A．用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电B．用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电C．用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电D．如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电解析：用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷.用验电器的金属球接触它时,还需知道验电器金属球的带电情况才能予以判断。

高中物理选修3-1人教版1-1电荷及其守恒定律

※ 方法及实质
※※ 理解电荷守恒定律的内容
课堂情景切入
我们知道，梳过干燥头发的塑料梳子能吸引轻小物体(如图)，通常说它们带了电或有了电荷。
物体经过摩擦之后为什么会带电？
知识自主梳理
电荷
1.两种电荷自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。 (1)正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷。
3．本章的核心内容是电场的概念及描述电场特性的物理量，突出体现了电场的两个基本性质：一是电场的力的性质 ——从电荷在电场中受力的角度研究，侧重于利用牛顿运动定律分析处理问题；二是电场的能的性质——从电场力做功使能量变化的角度研究，侧重于利用功能关系、能量守恒分析处理问题。
考纲须知内容 1.物质的电结构、电荷守恒 2.静电现象的解释 3.点电荷 4.库仑定律 5.静电场 6.电场强度、点电荷的场强 7.电场线
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版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们学习效
率甚至给我们的学习带来隐患。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( ) A．6.2×10－19C
3．感应起电 (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(如图)。
电荷守恒定律
表述一：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

高中物理选修3-1第一章第一节电荷及其守恒定律

1.1电荷及其守恒定律电荷公元前600年左右，希腊的哲学家泰勒斯记录，在用猫毛摩擦琥珀以后，琥珀会具有吸引像羽毛一类的轻小物体的性质，假若摩擦时间够久，甚至会有火花出现。

1600年，英国女王伊丽莎白一世的皇家医生威廉·吉尔伯特，以严谨的治学态度对于电磁现象做了许多细致的研究，发现琥珀不是唯一会由于摩擦而具有吸引轻小物体的物质，并首次引入了电荷的概念，认为摩擦过的琥珀带上了电荷。

由于他在电学的众多贡献，威廉·吉尔伯特被后人尊称为“电学之父”。

1729年史蒂芬·戈瑞发现了电传导，电荷可以从一个物体传导至另外一个物体。

只是不同物质的物体传导电荷的能力不同，其中，金属的能力最为优良。

从此，科学家不再认为产生电荷的物体与所产生的电荷是不可分离的，而认为电荷是一种独立存在的物质。

•电荷的分类：后来随着人们研究的深入，人们发现带上电荷的物体会存在相互排斥与相互吸引的作用。

根据这种相互作用的规律，物理学把电荷分为两种，并规定：用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷为正电荷。

用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷为负电荷。

•电荷间的相互作用关系：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

电荷量•电荷量：由于电荷可以从一个物体传导至另外一个物体，我们把物体所带电荷的多少叫做电荷量。

•单位：在国际制单位中它的单位是库仑，简称库，用C表示。

正电荷的电荷量为正，负电荷的电荷量为负。

•元电荷：20世纪初科学家发现，原子也有进一步的结构，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在核外运动。

其中电子带负电，原子核由带正电的质子和不带电的中子构成。

科学实验最先发现单个电子所带电荷量的是最小的，随着近代物理学的发展，人们进一步发现单个质子，单个正电子所带的电荷量与单个电子所带电荷量相同，符号相反。

实验还指出所有带电体的电荷量都是这些最小电荷量的整数倍。

物理学中，一个质子所带的电荷，或一个电子所带的负电荷的量称为元电荷，或基本电荷。

人教版高二物理选修3-1教案：1.1电荷及其守恒定律

学科：高中物理课题：选修3-1 《电荷及其守恒定律》教学设计教材版本：新课标人教版选修3-1任教年级：高二年级选修3-1 《电荷及其守恒定律》教学设计整体设计【教材、学情分析】本教时作为电学知识的引入和准备，在章节教学活动中有着一定的重要性。

本节从物质微观结构的角度认识物体带电的本质，使物体带电的方法。

给学生渗透看问题要透过现象看本质的思想。

自然界存在两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识在初中都已经学过，结合摩擦起电和感应起电的具体情景，理解电荷守恒定律是本节的重点。

作为章节的起始教学，重点安排在静电学基础复习和对感应起电的理解上，本节关键是做好实验，从微观分析产生这种现象的原因。

发动学生尽可能多的参与讨论，教学中要通过对“摩擦起电”和“感应起电”这两个现象的分析，使学生分清一些初中不实或有误的观点，使学生的思考达到电荷可能守恒的合理推测，有了使物体带电的理解，电荷守恒定律便水到渠成，从而进一步深化对电荷的认识，为整个章节做好准备工作。

教学三维目标（一）知识与技能1．知道自然界存在两种电荷，并且只存在两种电荷，知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

2．经历摩擦起电和感应起电的实验过程，了解使物体带电的方法，能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。

3．理解电荷守恒定律。

4．知道电荷量的概念及其国际单位。

5．关注存在元电荷的事实，知道元电荷的概念，知道电荷量不能连续变化。

（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷。

2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。

重点：电荷守恒定律。

难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律。

人教版高中物理选修3-1第一章第1节

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第一章静电场第1节电荷及其守恒定律1．自然界只有两种电荷，物理学中规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷．带有同种电荷的物体相互排斥，带有异种电荷的物体相互吸引．带有等量异种电荷的物体相互接触会发生中和现象．带电体的三个共同特点是：具有吸引轻小物体的性质；能使验电器金属箔张角发生变化；带电体之间有相互作用力．2．电荷既不会创生，也不会消灭，它只会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，电荷的总量不变，这个规律叫做电荷守恒定律．3．科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，质子、正电子与它带等量的电荷，但符号相反，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，e＝1.60×10－19_C.4．电子的比荷为em e＝1.76×1011C/kg，质子的质量为电子质量的1 840倍，则质子的比荷为9.57×107 C/kg.5．关于摩擦起电，下列说法中正确的是()A．两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象B．摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷C．在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体D．在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移答案 C解析在摩擦起电现象过程中电子会从一个物体转移到另一个物体，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电．6．有A、B两个物体经摩擦后，使B带上了2.4×10－6 C的正电荷，则此过程中有________个电子发生了转移，是由________向________转移的．答案 1.5×1013B A【概念规律练】知识点一电荷及其相互作用1．以下判断小球是否带电的说法中正确的是()A．用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电B．用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电C．用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电D．如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电答案BD解析用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电，A错误；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷，故B正确；用验电器的金属球接触它时，还需知道验电器金属球的带电情况才能予以判断，因此C不对；带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质，D正确．图12．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b不带电，如图1所示，现使b球带电，则() A．a、b之间不发生相互作用B．b将吸引a，吸在一起不分开C．b立即把a排斥开D．b先吸引a，接触后又把a排斥开答案 D解析b球带电就能吸引轻质小球a，接触后电荷量重新分配，那么a、b球带同种电荷，然后就要相互排斥．因此本题突出“近旁”，以表示能吸引并能接触．点评电荷之间的相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，另外，带电体具有吸引轻小物体的性质．若带电体与不带电的物体相接触，由于电荷的重新分配，两物体会带上同种电荷，电荷之间就会有相互的排斥力．知识点二起电的三种方式3．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，同时带上等量异种电荷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BD解析摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移．若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电．若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电．使物体带电并不是创造出电荷.点评使物体带电的三种方式的实质都是电子的转移：(1)摩擦起电是由于不同物体束缚电子能力的不同，而使物体得或失电子，即电子从一个物体转移到另一个物体上．(2)感应起电是在电荷的相互作用下导体中的自由电荷从导体的一端转移到导体的另一端，使导体两端分别带上等量异种电荷．(3)接触起电，是由于同种电荷相互排斥而使电荷转移到另一个物体上．4．如图2所示，A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中正确的是()图2A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍然张开C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然张开D．先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B 上的金属箔片闭合答案AB解析把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开，A上带负电荷，B上带正电荷，A项正确；把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B仍带电，再重新让A、B 接触，A、B上的电荷就会相互中和，故B对，D错；先把C移去，再把A、B分开，A、B 上的电荷已相互中和，都不再带电，故C项错误．点评先分开A、B，再移去C，A、B的电荷不会中和；先移去C，再把A、B分开，A、B的电荷会发生中和，本题中，分析A、B中的电荷能否发生中和是解题的关键．知识点三元电荷与电荷守恒定律5．关于元电荷，下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的值通常取e＝1.60×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的答案BCD解析实验得出，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，这就是说，电荷是不能连续变化的物理量．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，由以上分析可知正确选项为B、C、D.点评点电荷的电荷量都等于元电荷的整数倍．6．一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上的电荷几乎不存在了，这说明()A．小球上原有的负电荷逐渐消失了B．在此现象中，电荷不守恒C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D．该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律答案CD解析绝缘小球上的电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球上的电荷量减小，但这些电子并没有消失，就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷总量保持不变，因此C、D选项均正确．点评电荷既不会凭空创生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．【方法技巧练】接触起电的电荷分配7．有A、B、C三个完全相同的金属球，A带1.2×10－4 C的正电荷，B、C不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据() A．6.0×10－5 C,4.0×10－5 C,4.0×10－5 CB．6.0×10－5 C,4.0×10－5 C,2.0×10－5 CC．4.5×10－5 C,4.5×10－5 C,3.0×10－5 CD．5.0×10－5 C,5.0×10－5 C,2.0×10－5 C答案 C解析A项中三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量，由电荷守恒定律排除A项；无论什么时候，若三个球同时接触，则每球各分总电荷量的1/3，且之后无论怎样接触，各球的电荷量都不会再发生变化．若三球电荷量不相等，最后一次必为两球接触，则必有两个球的电荷量相等，从而可排除B；选项C、D，均满足电荷守恒定律，设从第一次两球接触开始，如A、B接触，A、B各带电荷量6.0×10－5 C；第二次B、C接触后B、C各带电荷量3.0×10－5 C，三球所带电荷量分别为6.0×10－5 C、3.0×10－5 C、3.0×10－5 C；第三次用A、B接触，A、B各带电荷量4.5×10－5 C，即选项C的分配结果，由此又可推知，此后无论怎样接触，电荷量也不会多于4.5×10－5 C，从而选C而否定D.8．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量Q A＝6.4×10－9 C，Q B ＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？答案电子由B 球转移到了A 球，转移了3.0×1010个．解析当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量Q A ′＝Q B ′＝Q A ＋Q B 2＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9 C 在接触过程中，电子由B 球转移到A 球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B 球带电荷量为Q B ′的正电，这样共转移的电子电荷量为ΔQ B ＝Q B ′－Q B ＝1.6×10－9 C －(－3.2×10－9) C ＝4.8×10－9 C转移的电子数n ＝ΔQ B e ＝4.8×10－9 C 1.6×10－19 C＝3.0×1010(个)．方法总结使物体带电的实质是电子发生了转移，而不是创造了电荷，并且在转移的过程中电荷的总量保持不变．当两球接触时，由于它们带相反电性的电荷，所以带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．如果两球完全相同，剩余的正电荷平均分配．1．感应起电和摩擦起电都能使物体带电，关于这两种使物体带电的过程，下列说法中正确的是( )A ．感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分B ．感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体C ．感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体D ．摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体答案 D2．把一个带正电的金属小球A 跟同样的不带电的金属球B 相碰，两球都带等量的正电荷，这从本质上看是因为( )A ．A 球的正电荷移到B 球上B ．B 球的负电荷移到A 球上C ．A 球的负电荷移到B 球上D ．B 球的正电荷移到A 球上答案 B3．如图3所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以( )图3 A ．甲图中两球一定带异种电荷B ．乙图中两球一定带同种电荷C ．甲图中两球至少有一个带电D ．乙图中两球至少有一个带电答案 BC解析带电体对不带电导体也吸引，A 错；只有同种电荷相互排斥，D 错．4．如图4所示，将带电棒移近两不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是( )图4A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开D．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电答案AC解析B中若先移走棒，两球电荷又中和掉，不再带电，B错；两球是导体，可接触带电，也可以感应带电，A、C对，D错．5．如图5所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是()图5A．只有M端验电箔张开B．只有N端验电箔张开C．两端的验电箔都张开D．两端的验电箔都不张开答案 C解析当带电体A靠近导体M端时，导体由于静电感应，两端出现异种电荷，故金箔都会张开．6．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列4个图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是()答案 B解析由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球和箔片带异号电荷，A、C两项错误．验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷，D项错误．正确选项为B.7．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8×10－16 C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是()A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC．丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD．丙物体一定带有负电荷8×10－16 C答案AD解析由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有静电荷，甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.6×10－15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10－15 C－8×10－16 C＝8×10－16 C，故A、D正确．8．小华在旅游景点购买了一本物理参考书，回家后发现是窃版书．其中一道习题给出四个带电体的带电荷量为如下四个选项，你认为其中带电荷量合理的是() A．Q1＝6.2×10－18 C B．Q2＝6.4×10－18 CC．Q3＝6.6×10－18 C D．Q4＝6.8×10－18 C答案 B9．如图6所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A端靠近一带电导体C 时( )图6A ．A 端金箔张开，B 端金箔闭合B ．用手接触枕形导体，A 端金箔张开，B 端金箔闭合C ．用手接触枕形导体，后将手和C 分别移走，两对金箔均张开D ．选项C 中两对金箔带同种电荷答案 BCD解析根据静电感应现象，带正电的导体C 放在枕形导体附近，在A 端出现了负电荷，在B 端出现了正电荷，这样的带电并不是导体中有新的电荷产生，只是电荷的重新分布．金箔因带电相斥而张开，选项A 错误．用手接触枕形导体后，A 端带负电，B 端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B 端不再有电荷，金箔闭合，选项B 正确．用手接触导体时，只有A 端带负电，将手和导体C 分别移走后，不再有静电感应，A 端所带负电荷便分布在枕形导体上，A 、B 端均带有负电，两对金箔均张开，选项C 、D 正确．点评手接触导体后，导体与大地形成一个带电体，导体为近端，大地为远端．10．有两个完全相同的绝缘金属球A 、B ，A 球所带电荷量为q ，B 球所带电荷量为－q ，现要使A 、B 所带电荷量都为－q 4，应该怎么办？答案见解析解析先用手接触一下A 球，使A 球带电传入大地，再将A 、B 接触一下，分开A 、B ，此时A 、B 所带电荷量都是－q 2，再用手接触一下A 球，再将A 、B 接触一下再分开，这时A 、B 所带电荷量都是－q 4.。

人教版高中物理选修3-1第一章知识点汇总

人教版高中物理选修3—1第一章知识点总结第一章静电场第一节、电荷及其守恒定律1.自然界中的两种电荷（1）正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示，则丝绸带负点；把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示，则毛皮带正电。

（2）电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．原子核式结构：包括原子核（质子“带正电”）和核外电子（带负电）。

通常说物体不带电是指物体中的质子所带的正电与电子所带的负电在数量上相等，使整个物体对外不显电性。

（3）电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移个人过程中，电荷的总量保持不变。

2.三种起电方式（1）摩擦起电：两个相互绝缘的物体相互摩擦，使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带正电，而另一个得到电子的物体带负点。

原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．（2）感应起电：用静电感应的方法使物体带电，叫做感应起电．静电感应：把一个带电的物体移近一个不带电的异体时，可以使导体带电的现象。

规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷。

例：如图所示，导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置．A 端带 _负_ 电荷．B 端带_正_电荷。

（3）接触起电：一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。

强调：三种起电方式的实质：电子的转移；三种起电方式都不是创造了电荷，也不是使电荷消失，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分，或从一个物体转移到另一个物体，转移过程中总量不变。

3．元电荷（1）电荷的多少叫做电荷量．符号：Q 或q 单位：库仑符号：C（2）人们把最小的电荷量叫元电荷，用e 表示。

电荷量e 的值：e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ，为负电；质子所带电荷量大小也为e ，但为正电。