1、第九章 靜電場(chǎng)及其應(yīng)用第一節(jié) 電荷第一節(jié)|電荷核心素養(yǎng)點(diǎn)擊物理觀念知道自然界只存在正、負(fù)兩種電荷。知道同種電荷相互排斤，異種電荷相互吸引。知道電荷量的概念及其國(guó)際單位；理解電荷守恒定律；關(guān)注存在元電荷的事實(shí)，知道元電荷的概念，知道電荷量不能連續(xù)變化科學(xué)思維經(jīng)歷摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)驗(yàn)過程，了解使物體帶電的方法，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)科學(xué)探究通過電荷守恒定律的理解和應(yīng)用，分析接觸起電現(xiàn)象中電荷量的分配科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的科學(xué)思維方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維過程以及初步的觀察、分析和概括能力梳理主干新知初感悟一、電荷1、摩擦起電：物體由于（摩擦）而帶電。

2、2、自然界中只存在兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷。（1）正電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷。則絲綢所帶的電荷為（負(fù)電荷）。（2）負(fù)電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷。則毛皮所帶的電荷為（正電荷）。（3）電荷間的相互作用：同種電荷互相（排斥），異種電荷互相（吸引）。3、電荷量：電荷的多少。 符號(hào)：Q或者q。 單位：庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱庫(kù)，符號(hào)C。4、摩擦起電的原因：原來電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電，失去電子的物體則帶正電。 5、自由電子：金屬中原子的外層電子往往會(huì)脫離原子核的束縛而在金屬中（自由運(yùn)動(dòng)）演示實(shí)驗(yàn)將被毛皮摩擦過的橡膠棒放在支架上，用另一根被毛皮摩擦過的橡膠棒去靠近它，看到的現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)兩根橡

3、膠棒相互遠(yuǎn)離；將被絲綢摩擦過的玻璃棒放在支架上，用另一根被絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近它，看到的現(xiàn)象:發(fā)現(xiàn)兩根玻璃棒相互遠(yuǎn)離；將被毛皮摩擦過的橡膠棒放在支架上，用被絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近它，看到的現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)兩根棒相互靠近。二、靜電感應(yīng)內(nèi)容：靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷。感應(yīng)起電：利用（靜電感應(yīng)）使金屬導(dǎo)體帶電的過程。觀察靜電感應(yīng)現(xiàn)象1、兩部分導(dǎo)體對(duì)地絕緣性良好，彼此接觸。起初兩部分導(dǎo)體不帶電，貼在下部的兩片金屬箔是閉合的。2、帶正電的帶電體接觸接近導(dǎo)體，金屬箔張開，兩導(dǎo)體帶電；分開兩部分導(dǎo)體，移開帶電體，金屬箔依舊張開，角度減小，導(dǎo)體兩端電荷分散一部分。3、兩導(dǎo)體相互接

4、觸時(shí)，金屬箔閉合，導(dǎo)體恢復(fù)電中性。驗(yàn)電器用驗(yàn)電器檢驗(yàn)物體是否帶電的兩種方法：（1）帶電體直接接觸導(dǎo)體棒時(shí)，導(dǎo)體棒和兩片金屬箔帶了與帶電體同種的電荷，金屬箔張開；（2）當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體棒上端并不與其接觸時(shí)，因靜電感應(yīng)，導(dǎo)體棒上端帶了與帶電體不同種的電荷，兩片金屬箔帶了與帶電體同種的電荷，金屬箔張開。檢驗(yàn)電荷的種類：先使金屬箔帶上某種已知電荷，再將待測(cè)電體靠近驗(yàn)電器的導(dǎo)體棒上端，根據(jù)金屬箔張角的增減判斷帶電體電荷的種類。用被絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球，驗(yàn)電器金屬箔片張開，此時(shí)金屬箔片帶正電，用力多摩擦幾下玻璃棒，再去接觸驗(yàn)電器的金屬球，驗(yàn)電器金屬箔片張開的角度變大。換用毛皮摩擦過的橡膠棒

5、，重做上面的實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)電器金屬箔片張開的角度不同，說明了帶電量不同。對(duì)三種起電方式的理解摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)生條件兩個(gè)不同材料制成的物體摩擦帶電體靠近導(dǎo)體帶電體與導(dǎo)體接觸現(xiàn)象兩個(gè)物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，且電性與帶電體“近異遠(yuǎn)同”導(dǎo)體帶上與帶電體相同電性的電荷原因不同物體的原子核對(duì)核外電子的束縛能力不同而發(fā)生電子得失導(dǎo)體中的自由電子受帶正（負(fù)）電物體吸引（排斥）而靠近（遠(yuǎn)離）同種電荷之間相互排斥實(shí)質(zhì)電荷的轉(zhuǎn)移規(guī)律及注意事項(xiàng)原子核不能自由移動(dòng)，相互摩擦的兩個(gè)物體間轉(zhuǎn)移的不可能是正電荷，只能是電子，即帶正電的物體一定失去了電子，帶負(fù)電的物體一定得到了電子導(dǎo)體靠近帶電體的一端

6、帶異種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷無論是帶電體與電中性物體接觸還是兩個(gè)帶電體接觸，轉(zhuǎn)移的一定是電子【典例一】1、春節(jié)假期，某同學(xué)用易得的材料制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的驗(yàn)電器，如圖所示。簡(jiǎn)易的驗(yàn)電器帶有正電，它的金屬箔片張開某一角度，用另一個(gè)有絕緣手柄的導(dǎo)體靠近驗(yàn)電器的金屬絲，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金屬箔片的張角減小，關(guān)于導(dǎo)體的帶電金屬箔片情況，下列說法正確的是（）A.只可能帶負(fù)電B.只可能帶正電C.可能帶負(fù)電或不帶電D.以上說法都不正確解題思路：驗(yàn)電器原來帶正電，金屬箔片的張角減小，說明金屬絲上的電子移到了驗(yàn)電器的金屬箔片上。當(dāng)導(dǎo)體帶負(fù)電時(shí)可以發(fā)生這種現(xiàn)象.當(dāng)導(dǎo)體不帶電時(shí)，驗(yàn)電器上的正電荷可以吸引導(dǎo)體上的電子

7、而引起電荷的重新分布，也可以發(fā)生這種現(xiàn)象，C正確，ABD錯(cuò)誤。答案：C【典例二】2、關(guān)于摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電，下列說法錯(cuò)誤的是()A這三種方式都產(chǎn)生了電荷B這是起電的三種不同方式C這三種起電方式的實(shí)質(zhì)是一樣的，都是電子的轉(zhuǎn)移D 這三種方式都符合電荷守恒定律解題思路：摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,即說明了電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。摩擦起電現(xiàn)象說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能,但并沒有創(chuàng)造電荷。電荷只是發(fā)生轉(zhuǎn)移。感應(yīng)起電過程電荷在電場(chǎng)力作用下,從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分。感應(yīng)起電是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分。電荷可以從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體是接觸帶

8、電。 B. 摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電是起電的三種不同方式,故B正確; B. 這三種方式都沒有產(chǎn)生電荷,故A錯(cuò)誤; C. 這三種起電方式的實(shí)質(zhì)是一樣的,都是電子的轉(zhuǎn)移,故C正確; D. 這三種方式都符合電荷守恒定律,故D正確; 本題錯(cuò)誤的,故選:A 。答案：A三、電荷守恒定律1、內(nèi)容：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只是從一個(gè)物體（轉(zhuǎn)移）到另一物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量（保持不變）。2、普遍表述：一個(gè)與外界沒有電和交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。電荷守恒定律的理解與應(yīng)用1、物體帶電的實(shí)質(zhì)：使物體帶電不是創(chuàng)造了電荷，使物體不帶電也不是消滅了電荷。物體帶電的

9、實(shí)質(zhì)是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，也就是物體間電荷的重新分配。摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電，均遵守電荷守恒定律。2、電荷守恒定律是由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的，是自然界重要的基本規(guī)律之一，既適用于靜止電荷也適用于運(yùn)動(dòng)電荷，在宏觀領(lǐng)域和微觀領(lǐng)域中均成立。2、電子轉(zhuǎn)移規(guī)律：（1）帶正電荷的導(dǎo)體與帶負(fù)電荷的導(dǎo)體接觸，電子由帶負(fù)電荷的導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到帶正電荷的導(dǎo)體上。（2）帶正電荷的導(dǎo)體與不帶電的中性導(dǎo)體接觸，電子由中性導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到帶正電荷的導(dǎo)體上。（3）帶負(fù)電荷的導(dǎo)體與不帶電的中性導(dǎo)體接觸，電子由帶負(fù)電荷的導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到中性導(dǎo)體上。3、應(yīng)用電荷守恒定律分析接觸起電現(xiàn)象中電荷量的分配（1）導(dǎo)體接觸起電時(shí)電荷量的分配與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān)

10、。完全相同的金屬球接觸時(shí)，電荷量平均分配；形狀、大小不同的導(dǎo)體接觸時(shí)電荷量一般不能平均分配。無論哪種情況，接觸前后電荷總量不變?！镜淅?、取一對(duì)用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸,起初它們不帶電。用金屬導(dǎo)線將導(dǎo)體A的左端與驗(yàn)電器的金屬球連接,驗(yàn)電器置于B的右側(cè)。如圖所示,把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A,穩(wěn)定后,下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是( )A.導(dǎo)體A帶正電荷B.導(dǎo)體B帶負(fù)電荷C.驗(yàn)電器的金屬球帶正電荷D.驗(yàn)電器的金屬球帶負(fù)電荷解題思路： 導(dǎo)體A、B與驗(yàn)電器組成一個(gè)新的導(dǎo)體,帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A,發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象,導(dǎo)體A左端感應(yīng)出負(fù)電荷,則驗(yàn)電器的金屬球感應(yīng)出正電荷.導(dǎo)體B不

11、帶電,所以C選項(xiàng)正確 。答案：C【典例四】4、半徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有相等的電荷量,相隔一定的距離,今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B接觸后移開.這時(shí)，A、B兩球的電荷量之比為( )A.2:3B.3:2C.2:1D.1:2四、元電荷對(duì)元電荷的理解1、元電荷不是一個(gè)帶電體，而是一個(gè)電荷量，沒有正負(fù)，是電荷的單位之一。2、電子、質(zhì)子是帶電體，帶電荷量是元電荷電荷量；元電荷不能等同于電子或質(zhì)子。3、比荷是描述帶電粒子的基本參量之一，測(cè)出比荷是研究帶電粒子和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要方法。以后的計(jì)算中會(huì)經(jīng)常用到比荷。【基礎(chǔ)練習(xí)】2、關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，下列說法正確的是( )A、摩擦

12、起電現(xiàn)象說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B、摩擦起電說明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體C、感應(yīng)起電說明帶電的物體可以使不帶電的物體創(chuàng)造電荷D、感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了答案：B解析：摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，即從物體的一個(gè)部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分，電荷不能憑空創(chuàng)造而出，所以B對(duì) 。3、如圖所示，A、B為互相接觸的用絕緣支柱支撐的金屬導(dǎo)體, 起初它們不帶電,在它們的下部貼有金屬箔片,是帶正電的小球,下列說法正確的是( ) A.把C移近導(dǎo)體A時(shí),A上的金屬箔片都張開B.把C移近導(dǎo)體A,然后把A、B分開,再移走上的金屬箔片仍張開C.把C移近導(dǎo)體,然后把C移走,再

13、把A、B分開,A、B上的金屬箔片仍張開D.把C移近導(dǎo)體A,然后把A、B分開,再把C移走,然后重新讓接觸,A上的金屬箔片張開,而B上的金屬箔片閉合答案：AB解析： AB 把C移近導(dǎo)體A時(shí),A、B上的金屬箔片都張開，A上帶負(fù)電荷，B 上帶正電荷。A項(xiàng)正確；把C移近導(dǎo)體A，然后把A分開，再移走C，A仍帶電,再重新讓A、B接觸,A、B上的電荷就會(huì)相互中和,都不再帶電,故B正確,D錯(cuò)誤;把C移近導(dǎo)體A,然后把C移走,再把A、B分開,A、B上的電荷已相互中和,都不再帶電.故C項(xiàng)錯(cuò)誤。4、如圖所示,將帶電棒移近兩個(gè)相同且不帶電的導(dǎo)體球,兩導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣,下列幾種方法中不能使兩球都帶電的是(

14、)A.先把兩球分開,再移走棒B.先移走棒,再把兩球分開C.先將棒接觸一下其中的一個(gè)球,再把兩球分開D.手摸一下甲球,然后移走棒,再把兩球分開答案：B解析：先把兩球分開,再移走棒,兩球由于感應(yīng)起電帶上異種電荷,故A錯(cuò)誤;先移走棒,此時(shí)兩球中的電荷又發(fā)生中和,不再帶電,再把球分開,同樣兩球不再帶電,故B正確;先將棒接觸一下其中的一個(gè)球,再把兩球分開,是接觸帶電,兩球帶同種電荷,故C錯(cuò)誤;手摸一下甲球,然后移走棒,再把兩球分開,兩球帶同種電荷,故D錯(cuò)誤。5、M和N是兩個(gè)原來不帶電的物體，它們相互摩擦后，M帶1.610-10C的正電荷,則下列判斷正確的是( )A.摩擦前，M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B.摩擦過程中，電子從M轉(zhuǎn)移到NC.摩擦后,N一定帶1.610-10C的負(fù)電荷D.摩擦過程中,M