(共60张PPT)
静电场及其应用
第九章
电 荷
第1节
(强基课—逐点理清物理观念)
课标要求 层级达标 通过实验，了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。 学考 层级 1.知道自然界中存在两种电荷，知道电荷量的概念及其国际单位，知道元电荷的概念。
2.知道三种起电方式及电荷守恒定律。
选考 层级 会用原子结构模型解释摩擦起电的原因，观察静电感应现象并分析规律，分析得出电荷守恒定律。
01
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目
录
逐点清(一) 电荷 静电感应
逐点清(二) 电荷守恒定律 元电荷
03
课时跟踪检测
01
逐点清(一) 电荷 静电感应
1．自然界中有两种电荷：____电荷和____电荷。
2．电荷间的相互作用：同种电荷相互____，异种电荷相互____。
3．电荷量：电荷的多少，用Q(或q)表示。在国际单位制中，它的单位是____，简称库，符号是___。正电荷的电荷量为___值，负电荷的电荷量为___值。
正
负
排斥
吸引
库仑
C
正
负
[多维度理解]
4．摩擦起电及其原因
(1)摩擦起电：由于_____而使物体带电的方式。用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
(2)起电原因：当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。于是，原来电中性的物体由于得到电子而带___电，失去电子的物体则带___电。
摩擦
负
正
5．金属导电实质
(1)自由电子：金属中原子的_____电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子。
(2)正离子：失去自由电子的原子便成为带___电的离子。
(3)实质：每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，使金属成为导体。
外层
正
6．静电感应
(1)静电感应现象：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_____带电体，使导体靠近带电体的一端带____电荷，远离带电体的一端带____电荷。这种现象叫作静电感应。
(2)感应起电：利用__________使金属导体带电的过程。
远离
异种
同种
静电感应
1．感应起电的分析
(1)当带电体靠近导体时，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，如图甲所示。
(2)导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，如图乙、丙所示。
说明：用手摸一下导体，再移开手指，相当于先把导体接地，然后再与大地断开。
2．三种起电方式的比较
项目 摩擦起电 感应起电 接触起电
现象 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷 导体带上与带电体同种的电荷
原因 不同物质原子核对电子的束缚能力不同。束缚能力强的得电子，带负电；束缚能力弱的失电子，带正电 电子在电荷间相互作用下发生转移，近端带异种电荷，远端带同种电荷 在电荷间相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上
实质 电荷在物体之间或物体内部的转移
说明 无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移
续表
[典例] (2023·湖南长沙检测)如图所示，取一对用绝缘柱支撑的不带电的导体A和B，使他们彼此接触，现在把带正电荷的物体C移近导体A，发现贴在A、B下部的金属箔都张开，下列说法正确的是( )
A．先移去C，再把A和B分开，A、B上的金属箔仍保持张开
B．此时A和B都带负电荷
C．先把A和B分开后移去C，A、B上的金属箔不能保持张开
D．此时A带负电荷，B带正电荷
[解析] 由于C带正电，则当物体C移近导体A时会在A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，若先移去C，则A、B上的感应电荷中和，再把A和B分开，由于A、B均不再带电，则A、B上的金属箔将闭合，A、B错误，D正确；A和B分开后移去C，A、B上的感应电荷不会消失，则金属箔仍能保持张开，C错误。
[答案] D
1．(2023·浙江绍兴高二期末)关于电荷，下列说法正确的是( )
A．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
B．一个带电导体接触一个不带电的导体，两个导体可能带上异种电荷
C．摩擦起电就是人类创造了电荷
D．感应起电是导体中的自由电荷发生了转移
[全方位练明]
答案：D
解析：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故A错误；一个带电导体接触另一个不带电的导体时，电荷发生转移，所以两个导体一定带同种电荷，故B错误；摩擦起电的实质是电荷在两个物体间发生了转移，C错误；感应起电是导体中的自由电荷发生了转移，D正确。
2．干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，主要原因是( )
A．头发散失了水分后变得坚硬
B．由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥
C．太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀
D．梳子的机械分离作用使每根头发彼此分开
答案：B
解析：在干燥的天气里，用塑料梳子梳干燥的头发时，头发与梳子摩擦而带电；由于头发带有同种电荷，同种电荷相互排斥，所以越梳越蓬松，故选B。
3．为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C(仅在上端开有小孔)，D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。实验前它们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒(图中未画出)与C接触使C带电。以下说法正确的是( )
A．若将带正电的玻璃棒接触C的外表面，则B的箔片带负电
B．若将带正电的玻璃棒接触C的内表面，则B的箔片不会带电
C．使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大
D．使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大
答案：C
解析：若将带正电的玻璃棒接触C的外表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电，故A错误；若将带正电的玻璃棒接触C的内表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电，故B错误；若使D接触C的外表面，C上的电荷只有一部分转移到D上，C仍然带电，然后让D接触A，则D的一部分电荷又转移到A上，操作若干次，观察到A的箔片张角变大，故C正确；若使D接触C的内表面，C的内表面不带电，则D不带电，然后使D接触A，A不带电，操作若干次，观察到A的箔片不会张开，故D错误。
02
逐点清(二) 电荷守恒定律 元电荷
[多维度理解]
1．电荷守恒定律
(1)内容：电荷既不会_____，也不会_____，它只能从一个物体转移到_______________，或者从物体的一部分转移到_________；在转移过程中，电荷的_____保持不变。
(2)电荷守恒定律更普遍的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和__________。
创生
消灭
另一个物体
另一部分
总量
保持不变
2．元电荷
(1)元电荷：__________________叫作元电荷，用e表示。所有带电体的电荷量都是____________。元电荷e的数值最早是由美国物理学家_________测得的，在计算中，可取e＝______________ C。
(2)比荷：带电粒子的__________与其______之比。
最小的电荷量
e的整数倍
密立根
1.60×10－19
电荷量
质量
两金属导体接触后电荷量的分配规律
1.当两个导体材料、形状不同时，其中一个带电，另一个不带电，接触后再分开，两者均带电，但无法确定电荷量的多少。
2.若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q1、q2，则有
[典例] 有两个完全相同的带电金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝＋6.4×10－9 C、QB＝＋3.2×10－9 C，元电荷e＝1.6×10－19 C，让两个金属小球A、B接触再分开，在此过程中，下列说法正确的是( )
A．由球A向球B转移了2.0×1010个质子
B．由球A向球B转移了1.0×1010个质子
C．由球B向球A转移了2.0×1010个电子
D．由球B向球A转移了1.0×1010个电子
[解析] 质子在原子核内，不能转移到另一个物体。在接触过程中，由于A球带的正电比B球多，所以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为
1．(2023·河北保定高二期中)以下关于元电荷的理解中正确的是( )
A．元电荷就是电子
B．元电荷就是点电荷
C．元电荷就是原子
D．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
[全方位练明]
答案：D
解析：实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，这个最小的电荷量叫作元电荷，所以元电荷不是指电子、点电荷或原子；实验还发现，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。故选D。
2．(2023·甘肃白银高二质检)下列关于起电的说法错误的是( )
A．不管是何种起电方式，都要遵循电荷守恒定律
B．摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电
C．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者使电子从物体的一部分转移到另一部分
D．物体带电荷量有可能是3×10－19 C
答案：D
解析：电荷守恒定律是物理基本定律之一，不论是何种起电方式，都要遵循该定律，故A正确；摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，故B正确；摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者使电子从物体的一部分转移到另一部分，故C正确；任意带电体的电荷量都应该是元电荷的整数倍，元电荷的电荷量为e＝1.6×10－19 C，物体所带电荷量不是元电荷的整数倍，故不可能，D错误。故选D。
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课时跟踪检测
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A级——学考达标
1．(2023·河南焦作高二检测)当飞机靠近带电的云层时，飞机靠近云的一侧会带上与之相反的电荷( )
A．这属于感应起电 B．这属于接触起电
C．这属于摩擦起电 D．以上都不是
答案：A
解析：飞机靠近云的一侧会带上与之相反的电荷，这是静电感应现象，即为感应起电。故选A。
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2．在实验室可以观察到带电体与轻质导电小球所谓的“吸引—接触—排斥”现象，即将带电棒A移近一悬挂在绝缘线上的轻质导电小球B，可见小球被棒吸引，两者接触后，小球立即被排开，则( )
A．接触前，A、B一定带同种电荷
B．接触前，A、B一定带异种电荷
C．接触后，A、B一定带同种电荷
D．接触后，A、B一定带异种电荷
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答案：C
解析：由于带电体具有吸引轻小物体的性质，因此，接触之前，轻质导电小球B可能与A带异种电荷，轻质导电小球B也可能不带电，故A、B错误；而接触后，二者相互排斥，则二者肯定是带有同种电荷，故C正确，D错误。
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3．(2023·济南高二期末)对物体带电现象的叙述，正确的是( )
A．物体带电一定是因为具有多余的电子
B．摩擦起电实质上是电子从一个物体转移到另一个物体的过程
C．物体所带电荷量是连续的
D．电中和是等量异种电荷完全消失的现象
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答案：B
解析：物体带电有可能是物体具有多余的电子，此时物体带负电，也有可能是物体失去电子，此时物体带正电，A错误；物体带电的本质是物体得到或者失去电子的过程，摩擦起电实质上是电子从一个物体转移到另一个物体的过程，B正确；物体所带电荷量是元电荷的整数倍，因此，物体所带电荷量是分立的、不连续的，C错误；电中和是指等量异种电荷由于电性相反、电量相等，其整体呈现电中性的现象，而电荷没有消失，D错误。
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4. 用带正电的小球靠近不带电验电器的金属球，
结果验电器的金属箔片张开，如图甲所示；用带正电
的小球接触不带电验电器的金属球，结果验电器的金属
箔片张开，如图乙所示。关于甲、乙两验电器金属箔片
带电情况，下列说法正确的是( )
A．都带负电 B．甲带负电、乙带正电
C．都带正电 D．甲带正电、乙带负电
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答案：C
解析：甲图中，验电器本来不带电，由于异种电荷相互吸引，带正电的小球靠近验电器的金属球时，使得金属球带负电荷，从而导致金属箔片带上正电荷；乙图中，用带正电的小球接触不带电验电器的金属球，这时验电器无论是金属球还是金属箔片都带上了正电荷，因此C正确，A、B、D错误。
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5. (2023·河北高二学考)如图所示，将带正电的导
体球P靠近不带电的绝缘导体后，若沿虚线将导体分成
M、N两部分，则M、N两部分( )
A．均带正电 B．均带负电
C．带等量异种电荷 D．均不带电
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答案：C
解析：将带正电的导体球P靠近不带电的绝缘导体后，根据静电感应原理可知，导体M部分带正电，导体N部分带负电，即M、N两部分带等量异种电荷。故选C。
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6．(多选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法正确的是( )
A．这三种方式都产生了电荷
B．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移
C．一个带电导体与不带电导体接触后，所带电荷量平分
D．三种起电方式都符合电荷守恒定律
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答案：BD
解析：三种起电方式的实质都是电子发生转移，摩擦起电和接触起电是电子从一个物体转移到另一个物体，而感应起电是电子从物体的一部分转移到另一部分，并不是产生了电荷，电子在转移的过程中，电荷的总量保持不变，遵循电荷守恒定律，故A错误，B、D正确；当两个完全相同的导体接触时，若一个带电，一个不带电，接触后两导体的带电量才能平分，故C错误。故选B、D。
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7. 如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A球用导线接地一下后迅速断开，再将C移走，最后将A、B分开。关于A、B的带电情况，下列判断正确的是( )
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答案：B
解析：最初A、B均不带电，C带负电，将C靠近A球，由于感应起电，A带正电，B带负电，然后A球用导线接地一下时，A球依然带正电荷，B球所带负电荷经导线流入大地，将C移走后，A球的电荷分到B球上一部分，再将A、B分开后，A、B均带正电荷，故选B。
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8．(2023·辽宁朝阳高二期中)关于元电荷、电荷与电荷守恒定律，下列说法正确的是( )
A．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的
B．元电荷是指电子，电荷量等于电子的电荷量
C．单个物体所带的电荷量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换
D．利用摩擦起电可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等
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答案：A
解析：元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，A正确；元电荷是最小的电荷量，并不是电子，B错误；在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷量总是守恒的，电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，C错误；用摩擦的方法可使两个不同的物体带电，电子和质子所带电荷量相等，但它们的质量不相等，比荷不相等，D错误。
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9. 如图所示，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？
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B级——选考进阶
10．(2023·陕西铜川调研)取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电。用金属导线将导体A的左端与验电器的金属球连接，验电器置于B的右侧。如图所示，把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，下列关于实验现象描述中正确的是( )
A．导体A带正电荷
B．导体B带负电荷
C．验电器的金属球带正电荷
D．验电器的金属球带负电荷
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答案：C
解析：导体A、B与验电器组成一个新的导体，带正电荷的物体C移近导体A，发生静电感应现象，新导体左端(导体A左端)感应出负电荷，新导体右端(验电器的金属球)感应出正电荷，导体B不带电。故选C。
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11．(2023·江苏无锡质检)M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后，M带1.6×10－10 C的正电荷，下列判断正确的是( )
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦的过程中正电荷从M转移到N
C．N在摩擦后一定带1.6×10－10 C的负电荷
D．M在摩擦过程中失去1.6×1010个电子
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答案：C
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12．半径相同的两个金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，现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？
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本课结束第九章 静电场及其应用
第1节 电荷(强基课—逐点理清物理观念)
课标要求 层级达标
通过实验，了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。 学考 层级 1.知道自然界中存在两种电荷，知道电荷量的概念及其国际单位，知道元电荷的概念。 2.知道三种起电方式及电荷守恒定律。
选考 层级 会用原子结构模型解释摩擦起电的原因，观察静电感应现象并分析规律，分析得出电荷守恒定律。
逐点清(一) 电荷 静电感应
[多维度理解]
1．自然界中有两种电荷：电荷和电荷。
2．电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3．电荷量：电荷的多少，用Q(或q)表示。在国际单位制中，它的单位是库仑，简称库，符号是。正电荷的电荷量为值，负电荷的电荷量为值。
4．摩擦起电及其原因
(1)摩擦起电：由于摩擦而使物体带电的方式。用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
(2)起电原因：当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。于是，原来电中性的物体由于得到电子而带电，失去电子的物体则带电。
5．金属导电实质
(1)自由电子：金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子。
(2)正离子：失去自由电子的原子便成为带电的离子。
(3)实质：每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动，只有自由电子穿梭其中，使金属成为导体。
6．静电感应
(1)静电感应现象：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。这种现象叫作静电感应。
(2)感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。
1．感应起电的分析
(1)当带电体靠近导体时，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，如图甲所示。
(2)导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，如图乙、丙所示。
说明：用手摸一下导体，再移开手指，相当于先把导体接地，然后再与大地断开。
2．三种起电方式的比较
项目 摩擦起电 感应起电 接触起电
现象 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异种电荷 导体带上与带电体同种的电荷
原因 不同物质原子核对电子的束缚能力不同。束缚能力强的得电子，带负电；束缚能力弱的失电子，带正电 电子在电荷间相互作用下发生转移，近端带异种电荷，远端带同种电荷 在电荷间相互作用下，电子从一个物体转移到另一个物体上
实质 电荷在物体之间或物体内部的转移
说明 无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移
[典例] (2023·湖南长沙检测)如图所示，取一对用绝缘柱支撑的不带电的导体A和B，使他们彼此接触，现在把带正电荷的物体C移近导体A，发现贴在A、B下部的金属箔都张开，下列说法正确的是( )
A．先移去C，再把A和B分开，A、B上的金属箔仍保持张开
B．此时A和B都带负电荷
C．先把A和B分开后移去C，A、B上的金属箔不能保持张开
D．此时A带负电荷，B带正电荷
[解析] 由于C带正电，则当物体C移近导体A时会在A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，若先移去C，则A、B上的感应电荷中和，再把A和B分开，由于A、B均不再带电，则A、B上的金属箔将闭合，A、B错误，D正确；A和B分开后移去C，A、B上的感应电荷不会消失，则金属箔仍能保持张开，C错误。
[答案] D
[全方位练明]
1．(2023·浙江绍兴高二期末)关于电荷，下列说法正确的是( )
A．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
B．一个带电导体接触一个不带电的导体，两个导体可能带上异种电荷
C．摩擦起电就是人类创造了电荷
D．感应起电是导体中的自由电荷发生了转移
解析：选D 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故A错误；一个带电导体接触另一个不带电的导体时，电荷发生转移，所以两个导体一定带同种电荷，故B错误；摩擦起电的实质是电荷在两个物体间发生了转移，C错误；感应起电是导体中的自由电荷发生了转移，D正确。
2．干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，主要原因是( )
A．头发散失了水分后变得坚硬
B．由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥
C．太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀
D．梳子的机械分离作用使每根头发彼此分开
解析：选B 在干燥的天气里，用塑料梳子梳干燥的头发时，头发与梳子摩擦而带电；由于头发带有同种电荷，同种电荷相互排斥，所以越梳越蓬松，故选B。
3．为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C(仅在上端开有小孔)，D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。实验前它们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒(图中未画出)与C接触使C带电。以下说法正确的是( )
A．若将带正电的玻璃棒接触C的外表面，则B的箔片带负电
B．若将带正电的玻璃棒接触C的内表面，则B的箔片不会带电
C．使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大
D．使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大
解析：选C 若将带正电的玻璃棒接触C的外表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电，故A错误；若将带正电的玻璃棒接触C的内表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电，故B错误；若使D接触C的外表面，C上的电荷只有一部分转移到D上，C仍然带电，然后让D接触A，则D的一部分电荷又转移到A上，操作若干次，观察到A的箔片张角变大，故C正确；若使D接触C的内表面，C的内表面不带电，则D不带电，然后使D接触A，A不带电，操作若干次，观察到A的箔片不会张开，故D错误。
逐点清(二) 电荷守恒定律 元电荷
[多维度理解]
1．电荷守恒定律
(1)内容：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)电荷守恒定律更普遍的表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
2．元电荷
(1)元电荷：最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。所有带电体的电荷量都是e的整数倍。元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，在计算中，可取e＝1.60×10－19 C。
(2)比荷：带电粒子的电荷量与其质量之比。
两金属导体接触后电荷量的分配规律
(1)当两个导体材料、形状不同时，其中一个带电，另一个不带电，接触后再分开，两者均带电，但无法确定电荷量的多少。
(2)若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q1、q2，则有
[典例] 有两个完全相同的带电金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝＋6.4×10－9 C、QB＝＋3.2×10－9 C，元电荷e＝1.6×10－19 C，让两个金属小球A、B接触再分开，在此过程中，下列说法正确的是( )
A．由球A向球B转移了2.0×1010个质子
B．由球A向球B转移了1.0×1010个质子
C．由球B向球A转移了2.0×1010个电子
D．由球B向球A转移了1.0×1010个电子
[解析] 质子在原子核内，不能转移到另一个物体。在接触过程中，由于A球带的正电比B球多，所以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为QA′＝QB′＝＝＋4.8×10－9 C，共转移的电荷量为ΔQ＝QB′－QB＝4.8×10－9 C－3.2×10－9 C＝1.6×10－9 C，转移的电子数为n＝＝＝1.0×1010(个)，故选D。
[答案] D
[全方位练明]
1．(2023·河北保定高二期中)以下关于元电荷的理解中正确的是( )
A．元电荷就是电子
B．元电荷就是点电荷
C．元电荷就是原子
D．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
解析：选D 实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，这个最小的电荷量叫作元电荷，所以元电荷不是指电子、点电荷或原子；实验还发现，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。故选D。
2．(2023·甘肃白银高二质检)下列关于起电的说法错误的是( )
A．不管是何种起电方式，都要遵循电荷守恒定律
B．摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电
C．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者使电子从物体的一部分转移到另一部分
D．物体带电荷量有可能是3×10－19 C
解析：选D 电荷守恒定律是物理基本定律之一，不论是何种起电方式，都要遵循该定律，故A正确；摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，故B正确；摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者使电子从物体的一部分转移到另一部分，故C正确；任意带电体的电荷量都应该是元电荷的整数倍，元电荷的电荷量为e＝1.6×10－19 C，物体所带电荷量不是元电荷的整数倍，故不可能，D错误。故选D。
A级——学考达标
1．(2023·河南焦作高二检测)当飞机靠近带电的云层时，飞机靠近云的一侧会带上与之相反的电荷( )
A．这属于感应起电 B．这属于接触起电
C．这属于摩擦起电 D．以上都不是
解析：选A 飞机靠近云的一侧会带上与之相反的电荷，这是静电感应现象，即为感应起电。故选A。
2．在实验室可以观察到带电体与轻质导电小球所谓的“吸引—接触—排斥”现象，即将带电棒A移近一悬挂在绝缘线上的轻质导电小球B，可见小球被棒吸引，两者接触后，小球立即被排开，则( )
A．接触前，A、B一定带同种电荷
B．接触前，A、B一定带异种电荷
C．接触后，A、B一定带同种电荷
D．接触后，A、B一定带异种电荷
解析：选C 由于带电体具有吸引轻小物体的性质，因此，接触之前，轻质导电小球B可能与A带异种电荷，轻质导电小球B也可能不带电，故A、B错误；而接触后，二者相互排斥，则二者肯定是带有同种电荷，故C正确，D错误。
3．(2023·济南高二期末)对物体带电现象的叙述，正确的是( )
A．物体带电一定是因为具有多余的电子
B．摩擦起电实质上是电子从一个物体转移到另一个物体的过程
C．物体所带电荷量是连续的
D．电中和是等量异种电荷完全消失的现象
解析：选B 物体带电有可能是物体具有多余的电子，此时物体带负电，也有可能是物体失去电子，此时物体带正电，A错误；物体带电的本质是物体得到或者失去电子的过程，摩擦起电实质上是电子从一个物体转移到另一个物体的过程，B正确；物体所带电荷量是元电荷的整数倍，因此，物体所带电荷量是分立的、不连续的，C错误；电中和是指等量异种电荷由于电性相反、电量相等，其整体呈现电中性的现象，而电荷没有消失，D错误。
4.用带正电的小球靠近不带电验电器的金属球，结果验电器的金属箔片张开，如图甲所示；用带正电的小球接触不带电验电器的金属球，结果验电器的金属箔片张开，如图乙所示。关于甲、乙两验电器金属箔片带电情况，下列说法正确的是( )
A．都带负电 B．甲带负电、乙带正电
C．都带正电 D．甲带正电、乙带负电
解析：选C 甲图中，验电器本来不带电，由于异种电荷相互吸引，带正电的小球靠近验电器的金属球时，使得金属球带负电荷，从而导致金属箔片带上正电荷；乙图中，用带正电的小球接触不带电验电器的金属球，这时验电器无论是金属球还是金属箔片都带上了正电荷，因此C正确，A、B、D错误。
5.(2023·河北高二学考)如图所示，将带正电的导体球P靠近不带电的绝缘导体后，若沿虚线将导体分成M、N两部分，则M、N两部分( )
A．均带正电 B．均带负电
C．带等量异种电荷 D．均不带电
解析：选C 将带正电的导体球P靠近不带电的绝缘导体后，根据静电感应原理可知，导体M部分带正电，导体N部分带负电，即M、N两部分带等量异种电荷。故选C。
6．(多选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法正确的是( )
A．这三种方式都产生了电荷
B．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移
C．一个带电导体与不带电导体接触后，所带电荷量平分
D．三种起电方式都符合电荷守恒定律
解析：选BD 三种起电方式的实质都是电子发生转移，摩擦起电和接触起电是电子从一个物体转移到另一个物体，而感应起电是电子从物体的一部分转移到另一部分，并不是产生了电荷，电子在转移的过程中，电荷的总量保持不变，遵循电荷守恒定律，故A错误，B、D正确；当两个完全相同的导体接触时，若一个带电，一个不带电，接触后两导体的带电量才能平分，故C错误。故选B、D。
7.如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A球用导线接地一下后迅速断开，再将C移走，最后将A、B分开。关于A、B的带电情况，下列判断正确的是( )
A．A、B均不带电
B．A、B均带正电
C．A带负电，B带正电
D．A带正电，B带负电
解析：选B 最初A、B均不带电，C带负电，将C靠近A球，由于感应起电，A带正电，B带负电，然后A球用导线接地一下时，A球依然带正电荷，B球所带负电荷经导线流入大地，将C移走后，A球的电荷分到B球上一部分，再将A、B分开后，A、B均带正电荷，故选B。
8．(2023·辽宁朝阳高二期中)关于元电荷、电荷与电荷守恒定律，下列说法正确的是( )
A．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的
B．元电荷是指电子，电荷量等于电子的电荷量
C．单个物体所带的电荷量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换
D．利用摩擦起电可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等
解析：选A 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，A正确；元电荷是最小的电荷量，并不是电子，B错误；在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷量总是守恒的，电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，C错误；用摩擦的方法可使两个不同的物体带电，电子和质子所带电荷量相等，但它们的质量不相等，比荷不相等，D错误。
9.如图所示，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？
解析：(1)金属瓶上收集的电子数目为：
N＝＝＝5×107个。
(2)实验的时间：t＝ s＝5 000 s。
答案：(1)5×107个 (2)5 000 s
B级——选考进阶
10．(2023·陕西铜川调研)取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电。用金属导线将导体A的左端与验电器的金属球连接，验电器置于B的右侧。如图所示，把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，下列关于实验现象描述中正确的是( )
A．导体A带正电荷
B．导体B带负电荷
C．验电器的金属球带正电荷
D．验电器的金属球带负电荷
解析：选C 导体A、B与验电器组成一个新的导体，带正电荷的物体C移近导体A，发生静电感应现象，新导体左端(导体A左端)感应出负电荷，新导体右端(验电器的金属球)感应出正电荷，导体B不带电。故选C。
11．(2023·江苏无锡质检)M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后，M带1.6×10－10 C的正电荷，下列判断正确的是( )
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦的过程中正电荷从M转移到N
C．N在摩擦后一定带1.6×10－10 C的负电荷
D．M在摩擦过程中失去1.6×1010个电子
解析：选C 摩擦起电的本质是电子的转移，说明在摩擦前M、N内部都有电荷，A错误；互相摩擦后M带1.6×10－10 C的正电荷，故应该是M上1.6×10－10 C的电子转移到N上，B错误；N原来是电中性，摩擦后M上1.6×10－10 C的电子转移到N上，故N在摩擦后一定带1.6×10－10 C的负电荷，C正确；M在摩擦过程中失去的电子数为n＝＝109个，D错误。
12．半径相同的两个金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，现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？
解析：(1)设A、B带同种电荷量为q，则A、C接触后，A、C所带电荷量为qA′＝qC′＝q，C与B球接触后，B、C所带电荷量为qB′＝qC″＝＝q，故A、B球的电荷量大小之比为＝＝。
(2)设qA＝＋q，qB＝－q，则
C与A接触后，A、C电荷量为qA′＝qC′＝＋q
C与B接触后，B、C电荷量为qB′＝qC″＝＝－
故A、B带电荷量大小之比为＝＝。
答案：(1)2∶3 (2)2∶1
2 / 9课时跟踪检测（一）电荷
A级——学考达标
1．(2023·河南焦作高二检测)当飞机靠近带电的云层时，飞机靠近云的一侧会带上与之相反的电荷( )
A．这属于感应起电 B．这属于接触起电
C．这属于摩擦起电 D．以上都不是
解析：选A 飞机靠近云的一侧会带上与之相反的电荷，这是静电感应现象，即为感应起电。故选A。
2．在实验室可以观察到带电体与轻质导电小球所谓的“吸引—接触—排斥”现象，即将带电棒A移近一悬挂在绝缘线上的轻质导电小球B，可见小球被棒吸引，两者接触后，小球立即被排开，则( )
A．接触前，A、B一定带同种电荷
B．接触前，A、B一定带异种电荷
C．接触后，A、B一定带同种电荷
D．接触后，A、B一定带异种电荷
解析：选C 由于带电体具有吸引轻小物体的性质，因此，接触之前，轻质导电小球B可能与A带异种电荷，轻质导电小球B也可能不带电，故A、B错误；而接触后，二者相互排斥，则二者肯定是带有同种电荷，故C正确，D错误。
3．(2023·济南高二期末)对物体带电现象的叙述，正确的是( )
A．物体带电一定是因为具有多余的电子
B．摩擦起电实质上是电子从一个物体转移到另一个物体的过程
C．物体所带电荷量是连续的
D．电中和是等量异种电荷完全消失的现象
解析：选B 物体带电有可能是物体具有多余的电子，此时物体带负电，也有可能是物体失去电子，此时物体带正电，A错误；物体带电的本质是物体得到或者失去电子的过程，摩擦起电实质上是电子从一个物体转移到另一个物体的过程，B正确；物体所带电荷量是元电荷的整数倍，因此，物体所带电荷量是分立的、不连续的，C错误；电中和是指等量异种电荷由于电性相反、电量相等，其整体呈现电中性的现象，而电荷没有消失，D错误。
4.用带正电的小球靠近不带电验电器的金属球，结果验电器的金属箔片张开，如图甲所示；用带正电的小球接触不带电验电器的金属球，结果验电器的金属箔片张开，如图乙所示。关于甲、乙两验电器金属箔片带电情况，下列说法正确的是( )
A．都带负电 B．甲带负电、乙带正电
C．都带正电 D．甲带正电、乙带负电
解析：选C 甲图中，验电器本来不带电，由于异种电荷相互吸引，带正电的小球靠近验电器的金属球时，使得金属球带负电荷，从而导致金属箔片带上正电荷；乙图中，用带正电的小球接触不带电验电器的金属球，这时验电器无论是金属球还是金属箔片都带上了正电荷，因此C正确，A、B、D错误。
5.(2023·河北高二学考)如图所示，将带正电的导体球P靠近不带电的绝缘导体后，若沿虚线将导体分成M、N两部分，则M、N两部分( )
A．均带正电 B．均带负电
C．带等量异种电荷 D．均不带电
解析：选C 将带正电的导体球P靠近不带电的绝缘导体后，根据静电感应原理可知，导体M部分带正电，导体N部分带负电，即M、N两部分带等量异种电荷。故选C。
6．(多选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法正确的是( )
A．这三种方式都产生了电荷
B．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移
C．一个带电导体与不带电导体接触后，所带电荷量平分
D．三种起电方式都符合电荷守恒定律
解析：选BD 三种起电方式的实质都是电子发生转移，摩擦起电和接触起电是电子从一个物体转移到另一个物体，而感应起电是电子从物体的一部分转移到另一部分，并不是产生了电荷，电子在转移的过程中，电荷的总量保持不变，遵循电荷守恒定律，故A错误，B、D正确；当两个完全相同的导体接触时，若一个带电，一个不带电，接触后两导体的带电量才能平分，故C错误。故选B、D。
7.如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A球用导线接地一下后迅速断开，再将C移走，最后将A、B分开。关于A、B的带电情况，下列判断正确的是( )
A．A、B均不带电
B．A、B均带正电
C．A带负电，B带正电
D．A带正电，B带负电
解析：选B 最初A、B均不带电，C带负电，将C靠近A球，由于感应起电，A带正电，B带负电，然后A球用导线接地一下时，A球依然带正电荷，B球所带负电荷经导线流入大地，将C移走后，A球的电荷分到B球上一部分，再将A、B分开后，A、B均带正电荷，故选B。
8．(2023·辽宁朝阳高二期中)关于元电荷、电荷与电荷守恒定律，下列说法正确的是( )
A．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的
B．元电荷是指电子，电荷量等于电子的电荷量
C．单个物体所带的电荷量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换
D．利用摩擦起电可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等
解析：选A 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，A正确；元电荷是最小的电荷量，并不是电子，B错误；在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷量总是守恒的，电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，C错误；用摩擦的方法可使两个不同的物体带电，电子和质子所带电荷量相等，但它们的质量不相等，比荷不相等，D错误。
9.如图所示，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？
解析：(1)金属瓶上收集的电子数目为：
N＝＝＝5×107个。
(2)实验的时间：t＝ s＝5 000 s。
答案：(1)5×107个 (2)5 000 s
B级——选考进阶
10．(2023·陕西铜川调研)取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电。用金属导线将导体A的左端与验电器的金属球连接，验电器置于B的右侧。如图所示，把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，下列关于实验现象描述中正确的是( )
A．导体A带正电荷
B．导体B带负电荷
C．验电器的金属球带正电荷
D．验电器的金属球带负电荷
解析：选C 导体A、B与验电器组成一个新的导体，带正电荷的物体C移近导体A，发生静电感应现象，新导体左端(导体A左端)感应出负电荷，新导体右端(验电器的金属球)感应出正电荷，导体B不带电。故选C。
11．(2023·江苏无锡质检)M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后，M带1.6×10－10 C的正电荷，下列判断正确的是( )
A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B．摩擦的过程中正电荷从M转移到N
C．N在摩擦后一定带1.6×10－10 C的负电荷
D．M在摩擦过程中失去1.6×1010个电子
解析：选C 摩擦起电的本质是电子的转移，说明在摩擦前M、N内部都有电荷，A错误；互相摩擦后M带1.6×10－10 C的正电荷，故应该是M上1.6×10－10 C的电子转移到N上，B错误；N原来是电中性，摩擦后M上1.6×10－10 C的电子转移到N上，故N在摩擦后一定带1.6×10－10 C的负电荷，C正确；M在摩擦过程中失去的电子数为n＝＝109个，D错误。
12．半径相同的两个金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，现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？
解析：(1)设A、B带同种电荷量为q，则A、C接触后，A、C所带电荷量为qA′＝qC′＝q，C与B球接触后，B、C所带电荷量为qB′＝qC″＝＝q，故A、B球的电荷量大小之比为＝＝。
(2)设qA＝＋q，qB＝－q，则
C与A接触后，A、C电荷量为qA′＝qC′＝＋q
C与B接触后，B、C电荷量为qB′＝qC″＝＝－
故A、B带电荷量大小之比为＝＝。
答案：(1)2∶3 (2)2∶1
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