1.1电荷及其守恒定律整理

1.1电荷及其守恒定律

【学习目标细解考纲】

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．

【任务驱动感知教材】

阅读课本内容填空

1．自然界中只存在种电荷，同种电荷互相，异种电荷互相。2．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对表现为电中性。

3．使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫起电过程。常见的起电方式有、和等。（1）接触起电：一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后，两者必定带上等量同种电荷；（2）摩擦起电：用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带电；（3）感应起电：不带电的导体在靠近带电体时，导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布，使导体的两端出现异种电荷。思考：起电过程是不是产生了电荷？绝缘体能感应起电吗？导体能摩擦起电吗？

4．不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情况也不同。在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。失去这种电子的原子便成为带正电的，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有在移动。思考：绝缘体为什么不导电？

5．电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e＝C。实验指出，所有带电体的电荷量都是电荷量e的。所以，电荷量e称为。电荷量e的数值最早是由美国物理学家测得的。电子的比荷：电子的与电子的之比。

6．电荷守恒定律：电荷既不能，也不会，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；在转移的过程中，电荷量的总量。电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。在发生正负电荷湮没的过程中，电荷的代数和仍然不变，所以电荷守恒定律也常常表述为：。

【教师指导要点精华】

带电体靠近验电器，金属箔为远端，出现与带电体相同性质的电荷，同种电

荷相排斥，金属箔张开；当带电体远离验电器时，金属箔合拢。

3.完全相同的金属球接触带电时电荷量的分配情况（两球不同时没有此结

论）

（1）用带电荷量是Q 的金属球与不带电的金属球接触后，两球均带Q/2的电荷量，电性与原带电金属球电性相同。

（2）用带电荷量Q 1与带电荷量Q 2的金属球接触再分开，则每个小球所带电荷量Q 1’=Q 2’=（Q 1+Q 2）/2,电性与两球原来所带电荷总量的电性相同。

4. 所有带电体的电荷量或者等于e ，或者等于e 的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。 【典型例题 释疑解惑】

例1、请你归纳一下，我们学习了哪些起电的方法？这些起电方法的共同特点是什么？ 解析： 我们学习了摩擦起电、感应起电和接触起电三种起电方法。这些起电方法的共同特点是（1）起电过程中都是负电荷在转移；（2）起电过程中电荷量是守恒的。

拓展：为什么起电过程中都是负电荷在转移呢？因为正电荷被束缚在原子核内，不能随便移动。

例2、图1-1-1所示，A 、B 、C 是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C 球带正电，

A 、

B 两个完全相同的枕形导体不带电。试问：（1）如何使A 、B 都带等量正电？（2）如何使A 、B 都带等量负电？（3）如何使A 带负电B 带等量的正电？

解析 利用静电感应的原理可以轻松解决本题。（1）把AB 紧密靠拢，让C 靠近B ，则在B 端感应出负电荷，A 端感应出等量正电荷，把A 与B 分开后再用手摸一下B ，则B 所带的负电荷就被中和，再把A 与B 接触一下，A 和B 就带等量正电荷。（2）把AB 紧密靠拢，让C 靠近B ，则在B 端感应出负电荷，A 端感应出等量正电荷，再用手摸一下A 或B

，

则A 所带的正电荷就被中和，而B 端的负电荷不变，移去C 以后再把A 与B 分开，则A 和B 就带等量负电荷。（3）把AB 紧密靠拢，让C 靠近A ，则在A 端感应出负电荷，B 端感应出等量正电荷，马上把A 与B 分开后，则A 带负电B 带等量的正电。 拓展： 把AB 紧密靠拢，让C 接触A 或B ，然后移去C 。再把A 与B 分开，则A 、B 都带等量正电。其它的方法读者可以进一步思考。

例3、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 的近旁有一绝

缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图1-1-2所示，现使b带正电，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

解析：b带电后，由于静电感应，a的近b端和远b端分别出现等量的负电荷和正电荷，b对a的吸引作用大于排斥作用。a、b接触后带同种电荷，又相互排斥。故选项B 正确。

拓展：本题中如果a的表面不是镀有铝膜，则a的近b端和远b端不会分别出现等量的负电荷和正电荷，但是由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以正确的选项仍是B。例4、两个完全相同的金属球，一个带+6×10-8C的电量，另一个带－2×10-8C的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？

解析：两个完全相同的金属球接触后再分开，要平均分配电量，故两球均带

q=(q1+q2)/2=[(+6×10-8)+(－2×10-8)]/2C=2×10-8C，带正电。

拓展：两个完全相同的金属球接触后再分开，再平均分配电量时，异种电荷先中和，再将剩余电荷除以2即为每个金属球所带的电量。

【自主探究分享交流】

1.关于元电荷的理解，下列说法正确的是( CD )

A．元电荷就是电子

B．元电荷就是质子

C．元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量

D．物体所带电量只能是元电荷的整数倍

2.关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是(BC )

A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷

B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体

C.感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分

D.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体

3.如图1-1-3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（C ）

A．只有M端验电箔张开，且M端带正电

B．只有N端验电箔张开，且N端带负电

C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电

D．两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电

4．M和N是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10-10C，下列判断中正确的是（ C ）

A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷

B．摩擦的过程中电子从N转移到了M

C．N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10C

D．M在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子

5．带电微粒所带电量不可能是下列值中的（e=1.6×10-19C）( )

A．2.4×10-19C B．-6.4×10-19C C．-1.6×10-18C D．4.0×10-17C

6.如图1-1-6所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属

导体时，枕形导体上电荷的移动情况是( B )

A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动

B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动，正电荷不移动

C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动

D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动

7．多少个电子的电荷量等于-3.2 ×10-5C？（电子电荷量e=1.6×10-19C）

8.两个完全相同的金属球，一个带+3q的的电量，另一个带-9q的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？

9．当带电塑料尺子吸引一小纸片，当尺子接触到纸片时，有时纸片会很快地飞开，这是为什么？

【互动求知巩固拔高】

10．如图1-1-4，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，

验电器的金箔张角减小，则（AB ）

A．金属球A可能不带电

B．金属球A可能带负电

C．金属球A可能带正电

D．金属球A一定带正电

11. 如图1-1-5，小球质量分别为m

、m2，带同种电荷，电量分别

为q1、q2，将它们用等长的绝缘细线悬于同一点O，此时两细线

与竖直方向的夹角相等，则必有（A ）

A.m1=m2

B.q1=q2

C.m1=m2 q1=q2

D.不能确定

12.如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B 接触，

再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则( )

A．导体A带负电，B带正电

B．导体A带正电，B带负电

C．导体A失去部分负电荷，导体C得到负电荷

D．导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到A上，故

A、B带等量异种电荷

13.静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用，如静电除尘、静电复印等，所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附

到电极上。现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电极

产生的电场中，它们的运动轨迹如图1所示，则（）

A.α带负电荷，b带正电荷，c不带电荷

B.α带正电荷，b不带电荷，c带负电荷

C.α带负电荷，b不带电荷，c带正电荷

D.α带正电荷，b带负电荷，c不带电荷

14..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？