总结2电荷及电荷守恒定律例题1

1、本章特点之二是综合性较强本章特点之二是综合性较强.许多知识是在力学知许多知识是在力学知识的基础上学习的，所以在学习电学知识前要复习好必识的基础上学习的，所以在学习电学知识前要复习好必要的力学规律要的力学规律.在分析问题的过程中要经常把力、电规在分析问题的过程中要经常把力、电规律密切联系，综合运用律密切联系，综合运用.本章对能力的具体要求是概念本章对能力的具体要求是概念准确，不乱套公式，懂得规律的成立条件及适用范围，准确，不乱套公式，懂得规律的成立条件及适用范围，从规律出发进行逻辑推理，把相关知识融会贯通，灵活从规律出发进行逻辑推理，把相关知识融会贯通，灵活处理物理问题处理物理问题.第一节电荷及

2、其守恒定律第一节电荷及其守恒定律学习目标：学习目标：1.经历摩擦起电和感应起电的实验过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认识物体带电的本质.2理解电荷守恒定律理解电荷守恒定律.3知道什么是元电荷，知道电荷量的概念及其单知道什么是元电荷，知道电荷量的概念及其单位，知道比荷的概念位，知道比荷的概念.课标定位课标定位重点难点：重点难点：起电的实质与电荷守恒定律的理解和起电的实质与电荷守恒定律的理解和应用应用.易错问题：易错问题：把质子、电子误认为元电荷把质子、电子误认为元电荷.1物质的电结构

3、物质的电结构：原子由带：原子由带的原子核和带的原子核和带的电子组成，电子绕原子核高速旋转的电子组成，电子绕原子核高速旋转.原子核的原子核的正电荷的数量跟核外电子的负电荷的数量正电荷的数量跟核外电子的负电荷的数量，所以，所以整个原子对外界较远位置表现为整个原子对外界较远位置表现为.金属原子中离原子核较远的电子，往往会脱离原金属原子中离原子核较远的电子，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子叫做 ，失去电子的原子便成了带正电的离子，失去电子的原子便成了带正电的离子. 正电正电负电负电相等相等电中性电中性自由电子自由电子2

4、三种起电方式三种起电方式(1)摩擦起电摩擦起电：用丝绸摩擦的玻璃棒带：用丝绸摩擦的玻璃棒带，则丝，则丝绸带有绸带有，这是因为玻璃棒上的部分，这是因为玻璃棒上的部分转移到转移到了丝绸上；用毛皮摩擦过的橡胶棒带了丝绸上；用毛皮摩擦过的橡胶棒带 ，毛皮带，毛皮带 ，这是因为毛皮上的部分这是因为毛皮上的部分转移到了橡胶棒上转移到了橡胶棒上.正电正电负电负电电子电子负电负电正电正电电子电子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？(2)感应起电感应起电：把带电体移近不带电的导体，可：把带电体移近不带电的导体，可以使靠近带电体的一端带以使靠近带电体的一端带电荷，远离的一端带电荷，远离

5、的一端带电荷，这种现象叫做电荷，这种现象叫做，利用静电感，利用静电感应使物体带电的过程叫做应使物体带电的过程叫做 .(3)接触起电接触起电：不带电的物体与带电的物体接触后：不带电的物体与带电的物体接触后会带上电荷，这种使物体带电的方式叫做会带上电荷，这种使物体带电的方式叫做 ，两个完全相同的物体接触后，会使电荷量两个完全相同的物体接触后，会使电荷量.异号异号同号同号静电感应静电感应感应起电感应起电接触起电接触起电平分平分【思考思考提示提示】不能不能.绝缘体中几乎没有自由电绝缘体中几乎没有自由电荷荷.二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律表述一：电荷既不会表述一：电荷既不会，也不会，也不会，只能，只能

6、从一个物体转移到从一个物体转移到 ，或者从物体的一部分，或者从物体的一部分转移到转移到 .在转移过程中，电荷的在转移过程中，电荷的总量总量保持不变保持不变.表述二：一个与外界没有表述二：一个与外界没有 交换的系统，电荷交换的系统，电荷的的保持不变保持不变.消灭消灭创生创生另一个物体另一个物体另一部分另一部分电荷电荷代数和代数和三、电荷量三、电荷量1电荷量：电荷的多少电荷量：电荷的多少.其国际单位是其国际单位是，简称，简称库，用库，用C表示表示.2元电荷：最小的电荷量，即元电荷：最小的电荷量，即电子电子所带的电荷量，所带的电荷量，用用e表示，表示，eC，最早由美国物理学家，最早由美国物理学家测得

7、测得.3电子的比荷：电子的电子的比荷：电子的 与电子的与电子的 之之比比.库仑库仑1.61019密立根密立根电荷量电荷量质量质量一、三种起电方式的比较一、三种起电方式的比较摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触起电产产生生两不同绝缘体两不同绝缘体摩擦时摩擦时导体靠近带电体时导体靠近带电体时导体与带电导导体与带电导体接触时体接触时现现象象两物体带上等两物体带上等量异种电荷量异种电荷导体两端出现等量导体两端出现等量异种电荷，且电性异种电荷，且电性与原带电体与原带电体“近异近异远同远同”导体上带上与导体上带上与带电体相同电带电体相同电性的电荷性的电荷摩擦起电摩擦起电感应起电感应起电接触起电接触

8、起电原原因因不同物质的原不同物质的原子核对核外电子核对核外电子的束缚力不子的束缚力不同而发生电子同而发生电子得失得失导体中的自由导体中的自由电子受带正电子受带正(负负)电物体吸引电物体吸引(排排斥斥)而靠近而靠近(远离远离)电荷之间的相电荷之间的相互排斥互排斥实实质质均为电荷在物体之间或物体内部的转移均为电荷在物体之间或物体内部的转移1.感应起电成功的关键在于先分开两物体感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断或先断开接地线开接地线)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，接触后再分开时各自的带电量可用公式各自的带电量可用公式计算

9、计算. 特别提醒特别提醒二、电荷守恒定律的理解二、电荷守恒定律的理解1“中性中性”、“中和中和”的本质的本质电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为0，对外不显电性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达到对外不显电性；电荷的中和是指电荷的种类、数量达到异号、等量时，正负电荷代数和为异号、等量时，正负电荷代数和为0.2“总量总量”含义：指电荷的代数和含义：指电荷的代数和.3起电过程中电荷变化起电过程中电荷变化不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷灭电荷.本质都是电荷发生了转移，也就是说物体所带本质都是电荷发生

10、了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配电荷的重新分配.4守恒的广泛性守恒的广泛性电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律，涵最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律规律.如：由一个高能光子可以产生一个正电子和一个如：由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正、负电子可同时湮没、转化为光子负电子，一对正、负电子可同时湮没、转化为光子.在在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮没，电荷的代这种情况

11、下，带电粒子总是成对产生或湮没，电荷的代数和不变数和不变. 如图如图111所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草所示，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，所以球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以()类型一类型一电荷间的相互作用电荷间的相互作用图图111A甲图中两球一定带异种电荷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甲图中两球至少有一个带电D乙图中两球只有一个带电乙图中两球只有一个带电【解析解析】若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个

12、若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷带电荷，另一个不带电荷.当只有一个物体带电时，不当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋向于远离带电种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋向于远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力.综上知，综上知，B、C选项正确选项正确.【答案答案】BC1绝缘细线上端固定，下端悬绝缘细线上端固

13、定，下端悬挂一轻质小球挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，的表面镀有铝膜，在在a的近旁有一绝缘金属球的近旁有一绝缘金属球b，开始时，开始时a、b不带电，如图不带电，如图112所示，现所示，现使使b球带电，则球带电，则()图图112Aa、b之间不发生相互作用之间不发生相互作用Bb将吸引将吸引a，吸在一起不分开，吸在一起不分开Cb立即把立即把a排斥开排斥开Db先吸引先吸引a，接触后又把，接触后又把a排斥开排斥开解析：解析：选选D.b球带电就能吸引轻质小球球带电就能吸引轻质小球a，接触后，接触后电荷量重新分配，那么电荷量重新分配，那么a、b球带同种电荷，然后就要相球带同种电荷，然后就要相互排斥互排斥.

14、因此本题突出因此本题突出“近旁近旁”，以表达吸引并能接触，以表达吸引并能接触. 如图如图113所示，将带有负所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体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球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列方法中能使两球都对地绝缘，下列方法中能使两球都带电的是带电的是()类型二类型二起电方式的应用起电方式的应用图图113A先把两球分开，再移走棒先把两球分开，再移走棒B先移走棒，再把两球分开先移走棒，再把两球分开C使棒与甲球瞬时接触，再移走棒使棒与甲球瞬时接触，再移走棒D先使乙球瞬时接地，再移走棒先使乙球瞬时接地，再移走棒【解析解析】由于静电感应

15、，甲球感应出正电荷，由于静电感应，甲球感应出正电荷，乙球感应出负电荷，把两球分开后，它们带上了等量异乙球感应出负电荷，把两球分开后，它们带上了等量异种电荷，所以种电荷，所以A正确；若先将棒移走，则两球不会有静正确；若先将棒移走，则两球不会有静电感应现象产生，所以不会带上电荷，电感应现象产生，所以不会带上电荷，B错误；使棒与错误；使棒与甲球接触，则两球会因接触而带上负电荷，所以甲球接触，则两球会因接触而带上负电荷，所以C正确；正确；若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的负电荷因受斥力若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走，再将棒移走，由于甲、乙是接触的，所以甲而被导走，再将棒移走，

16、由于甲、乙是接触的，所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上，结果是两球都球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上，结果是两球都带上了正电荷，所以带上了正电荷，所以D正确正确.【答案答案】ACD【思维总结思维总结】对每一种起电方法要理解起电过对每一种起电方法要理解起电过程，如感应起电是由于外来电荷程，如感应起电是由于外来电荷(电场电场)的作用使某导体的作用使某导体内电荷重新分布，接触起电是由于电荷间作用使两导体内电荷重新分布，接触起电是由于电荷间作用使两导体间电荷发生转移间电荷发生转移.2例题中，能使甲、乙两球带同种电荷的是例题中，能使甲、乙两球带同种电荷的是()解析：解析：选选CD.接触起电使甲、

17、乙两球都带负电，所接触起电使甲、乙两球都带负电，所以以C对，乙球瞬时接地，甲球带正电，乙球不带电，再对，乙球瞬时接地，甲球带正电，乙球不带电，再移走棒，甲、乙两球均带正电，故移走棒，甲、乙两球均带正电，故D对对.如图如图114所示，有一带正电的验电器，当一金所示，有一带正电的验电器，当一金属球属球A靠近验电器的小球靠近验电器的小球B(不接触不接触)时，验电器的金箔张时，验电器的金箔张角减小，则角减小，则()类型三类型三用验电器判断物体的带电情况用验电器判断物体的带电情况图图114A金属球可能不带电金属球可能不带电B金属球可能带负电金属球可能带负电C金属球可能带正电金属球可能带正电D金属球一定带

18、负电金属球一定带负电【思路点拨思路点拨】靠近和接触验电器金属球都可以靠近和接触验电器金属球都可以判断其是否带电，前者发生的是静电感应现象，后者是判断其是否带电，前者发生的是静电感应现象，后者是因为带电体所带的电荷可以转移到验电器上因为带电体所带的电荷可以转移到验电器上.【解析解析】验电器的金箔之所以张开，是因为它验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少小决定于两金箔带电荷量的多少.如果如果A球带负电，靠近球带负电，靠近验电器的验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电球时，

19、异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐荷逐渐“上移上移”，从而使两金箔张角减小，选项，从而使两金箔张角减小，选项B正确，正确，同时否定选项同时否定选项C.如果如果A球不带电，在靠近球不带电，在靠近B球时，发生球时，发生静电感应现象使静电感应现象使A球靠近球靠近B球的端面出现负的感应电荷，球的端面出现负的感应电荷，而背向而背向B球的端面出现正的感应电荷球的端面出现正的感应电荷. A球上负的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互球上负的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小，选项而使金箔张角减小

20、，选项A正确，同时否定选项正确，同时否定选项D.【答案答案】AB【思维总结思维总结】验电器可以判断物体是否带电、验电器可以判断物体是否带电、带电荷的种类及电荷量的多少带电荷的种类及电荷量的多少.当带电体靠近验电器金当带电体靠近验电器金属球或接触验电器金属球时，验电器的金属箔都会张开，属球或接触验电器金属球时，验电器的金属箔都会张开，但要注意区分带电体靠近验电器金属球和接触金属球时，但要注意区分带电体靠近验电器金属球和接触金属球时，验电器所带电荷的不同验电器所带电荷的不同.3(2010年武汉市调研测试年武汉市调研测试)如图如图115所示，用所示，用起电机使金属球起电机使金属球A带上正电，靠近验电

21、器带上正电，靠近验电器B，则，则 ()图图115A验电器金箔不张开，因为球验电器金箔不张开，因为球A没有和没有和B接触接触B验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电电C验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电电D验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电了正电解析：解析：选选D.A球带正电，靠近验电器球带正电，靠近验电器B时，发生静时，发生静电感应，验电器的金属球带负电，金属箔片带正电而张电感应，验电器的金属球带负电，金属箔片带正电而张开开.有有A、B、C三个完全相同

22、的金属球，三个完全相同的金属球，A带带1.2104C的正电荷，的正电荷，B、C不带电，现用相互接触的不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则方法使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下所带的电荷量可能是下面哪组数据面哪组数据()A6.0105C,4.0105C,4.0105CB6.0105C,4.0105C,2.0105CC4.5105C,4.5105C,3.0105CD5.0105C,5.0105C,2.0105C类型四类型四电荷守恒定律的应用电荷守恒定律的应用 【解析解析】三个球电荷量的总和大于原来三个球电荷量的总和大于原来A球的电球的电荷量，由电荷守恒定律排除荷量，由电荷守恒定律

23、排除A项；无论什么时候，若三项；无论什么时候，若三个球同时接触，则每球各分总电荷量的个球同时接触，则每球各分总电荷量的1/3，且之后无，且之后无论怎样接触，各球的电荷量都不会再发生变化论怎样接触，各球的电荷量都不会再发生变化.若三球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的电荷量相等.从而可排除从而可排除B；选项；选项C、D，均满足电荷，均满足电荷守恒定律，设从第一次两球接触开始，如守恒定律，设从第一次两球接触开始，如A、B接触，接触，A、B各带电荷量各带电荷量6.0105C，第二次第二次B、C接触后各带电荷量接触后各带

24、电荷量3.0105C，三球，三球所带电荷量分别为所带电荷量分别为6.0105C、3.0105C、3.0105C；第三次用；第三次用A、B接触，各分电荷量接触，各分电荷量4.5105C，即，即选项选项C的分配结果，由此又可推知，此后无论怎样接触，的分配结果，由此又可推知，此后无论怎样接触，电荷量也不会多于电荷量也不会多于4.5105C，从而选，从而选C而否定而否定D.【答案答案】C【思维总结思维总结】本题用电荷守恒定律排除和递推本题用电荷守恒定律排除和递推找出获得所给电荷量分配的途径，即可最终得到结果找出获得所给电荷量分配的途径，即可最终得到结果.4(2010年北京市东城区高三综合练习年北京市东

25、城区高三综合练习)原来甲、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、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，得知甲物体带正电乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.61015 C，丙物体带电，丙物体带电81016 C则对于最后乙、则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是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乙物体一定带有负电荷81016 CB乙物体可能带有负电荷乙物体可能带有负电荷2.41015 CC丙物体一定带有正电荷丙物体一定带有正电荷81016 CD丙物体一定带有负电荷丙物体一定带有负电荷81

26、016 C解析：解析：选选AD.由于甲、乙、丙原来都不带电，即都由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷没有净电荷.甲、乙摩擦导致甲失去电子甲、乙摩擦导致甲失去电子1.61015 C而而带正电，乙物体得到电子而带带正电，乙物体得到电子而带1.61015 C的负电荷；的负电荷；乙物体与不带电的丙物体接触，从而使一部分负电荷转乙物体与不带电的丙物体接触，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的多少为荷守恒可知乙最终所带负电的多少为1.61015 C81016 C81016 C，故，故A、D正确正

27、确.1以下判断小球是否带电的说法中正确的是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，则用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电小球一定带电B用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电小球一定带电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，则小球一定带电如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电解析：解析：选选BD.用一个带电体靠近它，如果能够吸引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排斥小球，则小球一定带同种电荷.用验电器的金属球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接触它时，还需知道验电器金属球的带电情