2017_2018学年高中物理第一章静电场第1讲电荷电荷守恒定律学案教科版

第1节 电荷及其守恒定律一、电荷┄┄┄┄┄┄┄┄①1．两种电荷自然界只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。

规定⎩⎪⎨⎪⎧ 正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。

负电荷：用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷。

2．电荷间的作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

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、负电荷的数量相同，故整个原子对外表现为电中性。

4．自由电子和离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，这种能自由活动的电子叫做自由电子，失去这种电子的原子便成为带正电的离子。

①[判一判]1．当物体不带电时，物体内部不存在电荷(×)2．金属中的电子和正离子都属于自由电荷(×)3．用丝绸摩擦过的任何物质都带正电荷(×)二、摩擦起电和感应起电┄┄┄┄┄┄┄┄②1．摩擦起电当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。

如玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒容易失去电子而带正电，丝绸因有了多余的电子而带负电。

2．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，这种现象叫做静电感应。

利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。

三、电荷守恒定律及元电荷┄┄┄┄┄┄┄┄③1．电荷守恒定律的两种表述方式(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。

2．元电荷(1)电荷量：电荷的多少叫电荷量，常用符号Q或q表示，其国际单位是库仑，符号为C。

(2)元电荷：科学实验发现质子和电子所带的电荷量最小，且其他带电体所带电荷量是质子电荷量的整数倍，这个最小的电荷量叫元电荷，用e表示，在计算中通常取e＝1.60×10－19 C。

1.1 电荷电荷守恒定律
一、教学目标
1、知识与技能
（1）知道电荷量意义、符号、单位和元电荷的概念；
（2）知道自然界存在正负两种电荷、了解摩擦起电的原因；
2、过程与方法
感受人们认识电现象的初始过程，通过学习元电荷，认识实验是重要的学习物理的方法。

3、情感、态度及价值观
（1）通过观察、分析各种静电现象和实验，培养透过现象揭示物理规律的意识，崇尚科学，破除迷信；同时培养学生注意观察身边物理现象的习惯；
（2）收集生产、生活实践中有关“静电的防范和利用”的事例，了解事物的两面性，树立趋利避害的自觉性。

二、教学重点和难点
难点：静电实验中的电荷泄漏及验电器的检验功能；通过静电现象挖掘静电现象产生的本质
重点：了解静电现象，理解电荷量、元电荷的概念
三、实验器材准备：雷电图片、辉光球、高压放电仪器、雅各布天梯视频、玻璃棒、橡胶棒、
毛皮、丝绸、验电器、手摇感应起电机，气球、铝罐，塑料薄膜扎带
四、教学过程
板书
第八章电场
A 静电现象元电荷
一、静电现象：带电物体能够吸引轻小物体的现象。

二、产生静电的方法
1、摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电的过程。

实质：电子的转移。

2、接触起电
3、感应起电
三、电荷量：反映带电体所带电荷的多少（用Q或q表示）
单位是C（库仑），微库——μc 1μC=10-6C
元电荷：最小电荷量e叫做元电荷
元电荷就是电子电荷量的绝对值，即e=1.6×10-19C
四、静电的产生和测量设备
（1）产生设备：手摇感应起电机、超高压电源、范德格拉夫起电机等（2）测量设备：验电器、电荷量表、静电电压表等。

1 电荷电荷守恒定律[学习目标] 1.知道自然界中的两种电荷及其相互作用的规律.2.知道使物体带电的三种方式.3.掌握电荷守恒定律.4.掌握电荷量的概念及其单位；掌握元电荷的概念.一、摩擦起电两种电荷[导学探究] 用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带何种电荷？用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带何种电荷？使玻璃棒和橡胶棒带电的原因是什么？答案玻璃棒带正电，橡胶棒带负电.丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子向丝绸上转移，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子带负电；毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子向橡胶棒转移，橡胶棒得到电子带负电，毛皮失去电子带正电.[知识梳理]1.两种电荷及作用(1)自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷.(2)电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.2.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.摩擦起电的实质是电子的转移.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，证明正电荷从丝绸转移到玻璃棒上.(×)(2)摩擦起电的过程是电子从一个物体转移到另一个物体的过程.(√)(3)摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子.(×)(4)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造成的.(×)二、电荷量元电荷[导学探究] (1)物体的带电荷量可以是任意的吗？带电荷量可以是4×10－19C吗？(2)电子和质子就是元电荷吗？答案(1)物体的带电荷量不是任意的，它只能是1.60×10－19C的整数倍.由于4×10－19C是1.60×10－19C的2.5倍，所以带电荷量不能是4×10－19C.(2)元电荷是最小的电荷量，不是物质；电子和质子是实实在在的粒子，不是元电荷. [知识梳理]1.电荷量：电荷的多少叫电荷量，国际单位是库仑，简称库.用字母C表示.常用单位：微库(μC)和纳库(nC).1μC＝10－6C,1nC＝10－9C.2.元电荷：最小的电荷量叫做元电荷，用e表示.所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e 的整数倍.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，e＝1.60×10－19_C.[特别提醒]①元电荷是最小的电荷量，而不是实物粒子，元电荷无正、负之分.②虽然质子、电子的电荷量等于元电荷，但不能说质子、电子是元电荷.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)电子的电荷量e的数值最早是由库仑通过实验测出的.(×)(2)元电荷是最小的带电体.(×)(3)元电荷就是质子或电子.(×)(4)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍.(√)(5)元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量.(√)三、电荷守恒定律[导学探究] 在摩擦起电过程中，一个物体带上了正电荷，另一个物体带上了负电荷，该过程是否创造了电荷？在一个封闭的系统中，电荷的总量会增多或减少吗？答案摩擦起电的过程并没有创造电荷.一个封闭的系统中，电荷的总量保持不变.[知识梳理] 电荷守恒定律电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们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.也就是说，在任何自然过程中，电荷的代数和是守恒的.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后分别带上了异种电荷，说明通过摩擦可以创造电荷.(×)(2)在一定条件下正、负电荷可以产生和湮灭，但仍遵循电荷守恒定律.(√)(3)带负电的绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间，该小球的负电几乎为零，可见小球上的负电荷逐渐消失了.(×)四、静电感应与感应起电[导学探究] 如图1所示，取一对有绝缘底座的导体A和B，使它们彼此接触.起初它们不带电，贴在下端的金属箔是闭合的.图1(1)把带正电荷的导体C移近导体A，金属箔有什么变化？(2)这时把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？(3)再让A和B接触，又会看到什么现象？(4)再把带正电导体C和A接触，金属箔又有什么变化？答案(1)C移近导体A，两侧金属箔都张开；(2)金属箔仍张开，但张角变小；(3)A、B接触，金属箔都闭合；(4)两侧金属箔都张开.[知识梳理] 对感应起电、接触起电的理解(1)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方法叫做感应起电.(2)接触起电：带电体与原来不带电的物体接触时，电荷从带电体转移到不带电的物体上.(3)感应起电和接触起电的实质都是自由电子的转移.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)带正电导体C靠近枕形导体AB，在近端感应出同种电荷，在远端感应出异种电荷.(×)(2)带正电导体C靠近枕形导体AB，导体AB内的负电荷向靠近C的一端移动，正电荷不动.(√)(3)感应起电现象中，金属导体AB内的正、负电荷同时分别向两侧移动.(×)一、对三种起电方式的理解三种起电方式的比较例1 如图2所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A ，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B ，导体B 用导线经开关接地，现把S 先合上再断开，再移走A ，则导体B ( )图2A.不带电B.带正电C.带负电D.不能确定答案 C解析 导体A 靠近导体B 时，导体B 中的自由电子受到A 的吸引，在引力作用下向左端运动，导体B 左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，当开关S 闭合时，大地中的电子在引力作用下向导体B 运动，与正电荷中和，因而导体B 剩余负电荷，故断开S 、移走A 后，导体B 带负电，故选C.针对训练1 如图3所示，当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时，枕形导体上的电荷移动情况是( )图3A.正电荷向B 端移动，负电荷不移动B.带负电的电子向A 端移动，正电荷不移动C.正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 答案 B解析 金属导电的实质是自由电子的移动，即枕形金属导体中的自由电子向A 端移动，正电荷不移动.故B 正确，A 、C 、D 错误.感应起电的判断方法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4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.图4二、对电荷守恒定律的理解1.使物体带电的实质不是创造了电荷，而是物体所带的电荷发生了转移，也就是物体间或物体内部电荷的重新分布.2.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，并不是电荷消失了.例2 完全相同的两金属小球A 、B 带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个完全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 带电荷量均为q ，则A 、C 接触后，A 、C 带电荷量为q A ＝q C ＝12q .C 与B 球接触后，B 、C 所带电荷量为q B ＝q C ′＝q ＋12q2＝34q . 故A 、B 带电荷量大小之比为q A q B ＝12q 34q ＝23.(2)设A 带正电，B 带负电，且所带电荷量大小均为q . 则C 与A 接触后，A 、C 带电荷量为q A ＝q C ＝＋12q .C 与B 接触后，B 、C 带电荷量为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 ＝21.两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，接触后再分开，只能确定两者带电与否，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q 1、q 2，则有 (1)若带同种电荷⇒金属球相接触⇒总电荷量平分⇒即均带电q 1＋q 22(2)若带异种电荷⇒金属球相接触⇒先中和再平分⇒即均带电|q 1－q 2|2针对训练2 有三个相同的金属小球A 、B 、C ，其中小球A 带有2.0×10－5C 的正电荷，小球B 、C 不带电，现在让小球C 先与球A 接触后分开，再让小球B 与球A 接触后分开，最后让小球B 与小球C 接触后分开，最终三球的带电荷量分别为q A ＝________C ，q B ＝________C ，q C ＝________C.答案 5×10－67.5×10－67.5×10－6解析 小球C 先与球A 接触后平分A 的电荷，则q A ＝q C ＝q2＝1.0×10－5C ，再让小球B 与球A接触后分开，则q A ′＝q B ＝q A2＝5×10－6C ；最后让小球B 与小球C 接触后分开，则q B ′＝q C ′＝q B ＋q C2＝7.5×10－6C.三、验电器的原理和使用 验电器的两种应用方式及原理(1)带电体接触验电器：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.(2)带电体靠近验电器：当带电体靠近验电器的金属球时，带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷，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张开.例3使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开，如图所示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被排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷.故选项B正确.1.(多选)关于摩擦起电和感应起电的理解，下列说法中正确的是( )A.摩擦起电说明电荷能够被创造B.摩擦起电现象说明通过摩擦可以使电荷从一个物体转移到另一个物体上C.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了D.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分答案BD2.用丝绸摩擦两根玻璃棒，手持一根玻璃棒，靠近另一根被吊起的玻璃棒时，现象如图5甲箭头所示远离.而手持用毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近被吊起的用丝绸摩擦过的玻璃棒时，现象如图乙箭头所示靠近.那么( )图5A.图甲中两玻璃棒互相吸引B.图乙中橡胶棒与玻璃棒互相排斥C.图甲、乙中的玻璃棒带异种电荷D.图乙表明异种电荷互相吸引答案 D3.(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，得知甲物体带正电荷1.6×10－15C，丙物体带电荷量的大小为8×10－16C.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8×10－16CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10－15CC.丙物体一定带有正电荷8×10－16CD.丙物体一定带有负电荷8×10－16C答案AD解析由于甲、乙、丙原来都不带电，甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.6×10－15C的正电荷；乙物体得到电子而带1.6×10－15C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1.6×10－15C－8×10－16C＝8×10－16C，故A、D正确.4.如图6所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，关于这一现象下列说法正确的是( )图6A.两片金属箔片上带异种电荷B.两片金属箔片上均带负电荷C.金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D.将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起答案 C解析自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，若将其接触验电器的金属球，此时两个箔片均带正电荷；在此过程中，一部分电子会从验电器向玻璃棒转移；移走玻璃棒时，箔片仍带电，不会立即合在一起.选项C正确.5.有两个完全相同的带电金属小球A、B，分别带有电荷量为Q A＝6.4×10－9C、Q B＝－3.2×10－9C，让两个金属小球接触，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 3.0×1010个解析接触过程中，由于B球带负电，其上多余的电子转移到A球，中和A球上的一部分正电荷直至B球为中性不带电，同时，由于A球上有净正电荷，B球上的电子会继续转移到A 球，直至两球带上等量的正电荷.在接触过程中，电子由球B转移到球A.接触后两小球各自的带电荷量Q A ′＝Q B ′＝Q A ＋Q B2＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9C.共转移的电子电荷量为ΔQ ＝－Q B ＋Q B ′＝3.2×10－9C ＋1.6×10－9C ＝4.8×10－9C. 转移的电子数为n ＝ΔQ e ＝4.8×10－9C1.6×10－19C＝3.0×1010个.一、选择题(1～7题为单选题，8～9题为多选题)1.如图1所示，某次实验老师用丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)去吸引细碎的锡箔屑，发现锡箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速的向空中散开，下列说法正确的是( )图1A.锡箔屑被吸引过程会因为获得电子而带负电B.锡箔屑被吸引过程是减速过程C.最后锡箔屑散开主要是因为碰撞导致D.散开时锡箔屑带正电 答案 D解析 带电体具有吸引轻小物体的性质，锡箔屑被吸引接触而带正电，故A 错误；锡箔屑被吸引过程是加速过程，故B 错误；最后锡箔屑散开主要是因为锡箔屑带正电，同种电荷相互排斥导致，故C 错误，D 正确. 2.下列说法正确的是( ) A.物体所带的电荷量可以为2×10－19CB.不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷C.摩擦起电的过程，是靠摩擦产生了电荷D.利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体 答案 D解析 元电荷所带电荷量1.60×10－19C ，物体所带电荷量是元电荷所带电荷量的整数倍，故A 项错；物体不带电，是由于其内部正、负电荷的数量相等，对外不显电性，故B 项错；电荷既不会创造，也不会消灭，摩擦起电同样不会创造电荷，是一个物体失去电子，另一个物体得到电子的过程，故C项错；自由电子是金属导体中的自由电荷，在带电体的作用下，导体中的自由电子会趋向或远离带电体，使导体两端带等量异种电荷，选项D正确.3.保护知识产权，抑制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版书籍不但影响我们的学习效率，甚至会给我们的学习带来隐患.某同学有一次购买了盗版的物理参考书，做练习时，发现有一个带电质点的电荷量数据看不清，只能看清是9.________×10－18C，拿去问老师.如果你是老师，你认为该带电质点的电荷量可能是下列数据中的哪一个( )A.9.2×10－18CB.9.4×10－18CC.9.6×10－18CD.9.8×10－18C答案 C4.如图2所示，Q带负电荷，导体P在a处接地，下列说法中正确的是( )图2A.导体P的a端不带电荷，b端带负电荷B.导体P的a端带正电荷，b端不带电C.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，且正、负电荷的电荷量相等D.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量答案 B解析金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为靠近Q的一端，而大地为远离Q的一端，由于静电感应，靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷，即带上正电荷，大地端则带上与Q相同的电荷，b端则不带电荷，故B正确.5.如图3所示，A、B为带异种电荷的小球，将两条不带电的导体棒C、D放在两球之间，在用导线将C棒左端点x和D棒右端点y连接起来的瞬间，导线中自由电子移动的方向是( )图3A.x→yB.y→xC.没有电流D.先是y→x，然后x→y答案 B解析由于同种电荷相斥，异种电荷相吸，在C、D组成的导体中自由电子沿y向x运动，在C中聚集负电荷，在D中聚集正电荷，B正确.6.如图4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，导体分为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( )图4A.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，且Q A＝Q B，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，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.7.吉尔伯特制作了第一只验电器，后来，英国人格雷改进了验电器，其结构如图5所示.验电器原来带正电，如果用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球，金属箔片的张角将( )图5A.先变小后变大B.变大C.变小D.先变大后变小答案 A解析带大量负电的金属棒接触验电器的金属球时，验电器上所带的正电荷先被负电荷中和，验电器所带电荷量减少，金属箔片张角变小；中和后，多余的负电荷又会转移到验电器上，使金属箔片的张角再次变大.8.有A、B、C三个完全相同的金属球，A带1.2×10－4C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.4.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5CB.6.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5CC.6.0×10－5C,3.0×10－5C,3.0×10－5CD.5.0×10－5C,5.0×10－5C,5.0×10－5C答案AC解析三个球同时接触后各带有4.0×10－5C的电荷量，A正确；根据电荷守恒定律，接触前、后三球的总电量不变，B、D错误；将B球先与A球接触，再与C球接触，分开后A、B、C 各带有6.0×10－5C、3.0×10－5C和3.0×10－5C的电荷量，C正确.故选A、C.9.如图6所示，把架在绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A 端感应出正电荷，B端感应出负电荷，关于使导体带电的以下说法中正确的是( )图6A.如果让手摸一下导体的B端，B端负电荷将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体将带正电B.如果让手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电C.如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电D.无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电答案AD解析无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连，由于静电感应，导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离开，移去带电体C，导体所带正电不变.二、非选择题10.如图7所示，某实验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－8×10－12C的电荷量，求：图7(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)5000s解析 (1)金属瓶上收集的电子数目为： N ＝Q e ＝－8×10－12C －1.6×10－19C＝5×107个. (2)实验的时间：t ＝5×107104s ＝5000s. 11.多少个电子的电荷量等于－3.2×10－5C ？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5C 的电荷.此人身上有多少个剩余电子？他的质量因聚集电子而增加了多少？(电子质量m e ＝9.1×10－31kg ，电子电荷量e ＝－1.6×10－19C) 答案 2.0×1014个 3.0×1014个 2.73×10－16kg 解析 －3.2×10－5C 电荷量含有的电子数为n ＝q e ＝－3.2×10－5C －1.6×10－19C＝2.0×1014个， －4.8×10－5C 的电荷量含有的电子数为 n ′＝q ′e ＝－4.8×10－5C －1.6×10－19C＝3.0×1014个， 增加的质量为M ＝n ′m e ＝3.0×1014×9.1×10－31kg ＝2.73×10－16kg.12.如图8所示，大球A 原来的电荷量为Q ，小球B 原来不带电，现在让小球与大球接触，达到静电平衡时，小球获得的电荷量为q ；现给大球A 补充电荷，使其电荷量为Q ，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q ，问：经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？图8答案 Qq Q －q解析 由于两个球的形状和大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是1∶1，但应该是一个确定的值.根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷量关系可知，此比例为(Q －q )∶q .经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B 球带电荷量为q ′，则有Q －q q ＝Q q ′，解得q ′＝Qq Q －q .。

第一章静电场1.1电荷及其守恒定律学习目标：1．知道使物体起电的三种方式，并理解摩擦起电、感应起电的实质2．知道电荷守恒定律的内容并能用该定律解决相关的问题3．知道什么是元电荷，理解电荷量是不能连续变化的学习重点：知道使物体起电的三种方式，并理解摩擦起电、感应起电的实质学习难点：知道电荷守恒定律的内容并能用该定律解决相关的问题一．自主学习1．我们知道互相摩擦后的物体会带异种电荷，那么怎样定义自然界存在的两种电荷？2．你知道电荷读有那些性质吗？3．我们学习过质量守恒定律、能量守恒定律，那么自然界的电荷守恒吗？请写出电荷守恒定律的内容：二．合作探究1．我们知道摩擦可以起电，那么摩擦起电到底是怎样的一个过程？其实质又是什么？2．课本第3页的实验说明：当一个带电体靠近导体时，导体靠近带电体的一端会带上，远离带电体的一端会带上。

这种现象叫做静电感应，这种起电方式叫做感应起电，是起点的第二种方式（第三种方式是接触起电）。

那么感应起电的原因和实质是什么呢？例1．右图中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：（1）A、B接触后分开，再移去C，则A____ ___，B ；（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，则A ，B ．（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，则A ，B ；3．物体不带电，是不是说明物体内就没有电荷？那么物体带电的本质是什么？什么叫净电荷？什么又叫电荷的中和？例2．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是（）A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷C．带有不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电4．电荷量是描述物体所带电荷多少的物理量，对这个物理量你了解多少？什么是元电荷？元电荷是不是最小的电荷？你是怎样理解元电荷的？例3．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荷量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是（）A．把质子或电子叫元电荷B．1.60×10-19C的电量叫元电荷C．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷D．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷三．当堂达标1．有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则（）A．B、C球均带负电B．B球带负电，C球带正电C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D．B、C球都不带电2．如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的金属球，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是（）A．导体B带负电B．导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等C．若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷量小于右边的电荷量D．若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变3．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，将两导体接触后再分开，则导体B所带电荷量为多少？。

1.1电荷及其守恒定律【学习目标】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、感应起电及其本质。

3．掌握电荷守恒定律及元电荷。

【学习过程】学习任务1：电荷问题：原子的组成结构？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。

结论：自然界存在两种基本电荷：和。

电荷的基本性质：同种电荷相互，异种电荷相互。

电荷量（Q或q）：电荷的多少叫电荷量。

正电荷的电荷量用正数表示，负电荷的电荷量用负数表示。

单位：库仑（C）元电荷（e）：元电荷是电荷量的单位（以1.60×10－19 C作为一个电荷量单位），不是指某电荷。

电子和质子的电荷量均为e，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。

e＝1.60×10－19 C比荷：带电体的电荷量和质量的比值（Q/m）。

电子的比荷：111.7610/eeC kg m=⨯电子的质量m e＝0.91×10－30 Kg。

学习任务2：起电方式（一）摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。

问题：用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的塑料棒分别带什么电荷？思考：摩擦起电的原因是什么？结论：不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，束缚能力弱的原子失去而带电，束缚能力强的原子得到而带电。

摩擦起电的实质并不是创造了电荷，而是电子从一个物体到另一个物体，从而使相互摩擦的物体带上的电荷。

理解：什么是自由电子和离子？（二）感应起电：利用静电感应使物体带电。

演示：课本P3图1.1－1静电感应：把带正电荷的球C移近彼此接触的导体A，B。

现象：A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都电荷。

如果先把C移走，A和B上的金属箔就会。

如果先把A和B分开，然后移开C，可以看到A和B仍带有。

如果再让A和B接触，他们就。

解释：结论：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（近端）带电荷，远离带电体的一端（远端）带电荷。

第一章静电场1.1电荷电荷守恒定律教学三维目标（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。

教学过程：（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，用正数表示．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】电荷（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．实质：电子的转移．结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．（3）金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应的方法也可以使物体带电．【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．【板书】（4）、静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。

2017-2018学年高中物理第1章电荷与电场1 静电现象及其应用教师用书教科版选修1-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018学年高中物理第1章电荷与电场1 静电现象及其应用教师用书教科版选修1-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

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1 静电现象及其应用学习目标知识脉络1.会识别静电现象，通过实验认识摩擦起电现象，知道带电体具有吸引轻小物体的性质，知道带电体的相互作用规律．（重点）2。

知道电荷守恒定律,会用电荷守恒定律解释摩擦起电现象．(重点、难点)3.了解静电的利用与防止，知道其中的道理.静电现象错误!1．不同材料的物体相互摩擦后能吸引轻小物体，就说物体带了“电",带电的物体叫做“带电体”，通过摩擦使物体带电的方法被称为“摩擦起电”．2．自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷．3．电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引．错误!1．任意两个物体间摩擦时都能起电．(×）2．两物体相互吸引，一定是带异种电荷．(×）错误!梳过干燥头发的塑料梳子（或尺子）能吸引轻小物体；冬春季节脱化纤衣服时会听到“噼噼啪啪"的响声，晚上还会看到电火花；触摸带电导体球的人头发会成爆炸式立起来等等，以上这些常见现象的发生都是因为物体带有电荷．那你知道可以通过哪些方式使物体带电吗?【提示】(1）摩擦起电，即电荷（电子)从一个物体转移到另一个物体．（2）感应起电，即电荷（电子)从物体的一部分转移到另一部分．（3）接触带电．1．摩擦起电：两种不同物质组成的物体相互摩擦．2．感应起电:用带电的物体靠近没有带电的物体，也能使没有带电的物体带电．3．接触带电：带电导体与另一导体互相接触后再分开．4．感应起电和摩擦起电的不同是前者没有接触而只是靠近，后者必须直接接触．1．两个悬挂着的通电小球,相互作用情况如图1。

——教学资料参考参考范本——高中物理第一章静电场第1节电荷电荷守恒定律教学案教科版选修3_1______年______月______日____________________部门1．自然界中有两种电荷，富兰克林把它们命名为正、负电荷：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

2．使物体带电的方式有三种：摩擦起电、感应起电、接触起电，这三种起电方式的实质都是电子在物体之间或物体内部的转移。

3．电荷既不会创生，也不会消灭，在电荷的转移过程中，总量保持不变。

4．元电荷e＝1.6×10－19 C，所有带电体的电荷量都等于e的整数倍。

5．密立根通过油滴实验确定了电荷量的不连续性，并测定了元电荷的数值。

一、摩擦起电两种电荷1．摩擦起电通过摩擦使物体带电的方法。

2．两种电荷及作用(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。

(2)作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

3．电荷量(1)定义：电荷的多少，简称电量。

(2)单位：国际单位制中是库仑，符号：C 。

常用单位及其换算关系：1 C ＝106 μC ＝109 nC 。

4．原子结构及电性(1)原子⎩⎪⎨⎪⎧电子：带负电原子核⎩⎨⎧质子：带正电中子：不带电(2)原子的电性⎩⎨⎧中性：核外电子数等于质子数正电：失去电子负电：得到电子5．对摩擦起电的微观解释不同物质的原子核对外层电子的束缚和吸引力不同，两种不同的物质相互摩擦时，由于摩擦力做功，使得束缚能力弱的物体失去电子而带正电，吸引能力强的物质得到电子而带负电。

二、电荷守恒定律 1．元电荷一个电子所带电量的绝对值，是电荷的最小单元，记作：e＝1.6×10－19_C。

任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍。

2．电荷守恒定律电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们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。

也就是说，在任何自然过程中，电荷的代数和是守恒的。