人教版11电荷及其守恒定律（43张）

物理选修3-1·人教版新课标导学第一章静电场1电荷及其守恒定律※知道自然界中只有两种电荷，知道电荷间的相互作用规律※知道元电荷的概念，认识各种起电方法及实质※理解电荷守恒定律的内容在干燥的冬天，当你伸手接触挂在衣架上衣服的一刹那，突然听到“啪”的一声，手麻了一下，弄得你虚惊一场，是谁在恶作剧？(哦，原来是电荷在作怪)这些电荷是哪里来的？1知识自主梳理2重点难点突破3考点题型设计4易错案例剖析5课堂知识结构6随堂巩固提升7课时作业知识自主梳理1．两种电荷自然界中只存在两种电荷，即_______电荷和_______电荷。(1)正电荷：用丝绸摩擦过的__________所带的电荷叫做正电荷。(2)负电荷：用毛皮摩擦过的__________所带的电荷叫做负电荷。2．相互作用同种电荷相互________，异种电荷相互________。电荷及相互作用知识点1正

负

玻璃棒

橡胶棒

排斥

吸引

(2)原子电性：原子核的正电荷的数量与核外电子负电荷的数量_______，整个原子对外界较远的位置表现为__________。正电负电相等

电中性

1．接触起电指一个带电的金属导体跟另一个__________的金属导体__________后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式(如图)。知识点2三种起电方式不带电

接触

2．摩擦起电两个物体相互摩擦时，一些束缚不紧的__________从一个物体转移到另一个物体上，使得原来呈电中性的物体由于得到__________而带负电，失去__________的物体带正电。(如图)电子

电子

电子

3．感应起电(1)自由电子：金属中离原子核__________的能脱离原子核的束缚而在金属中____________的电子。(2)静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互__________或__________，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__________电荷，远离带电体的一端带__________电荷的现象。(3)感应起电：利用__________使金属导体带电的过程(如图)。较远

自由活动

吸引

排斥

异种

同种

静电感应

表述一：电荷既不会__________，也不会__________，它只能从物体的一部分转移到__________，或者从一个物体转移到______________。在转移的过程中，电荷的总量_____________。表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和__________。知识点3电荷守恒定律创生

消灭

另一部分

另一个物体

保持不变

保持不变

1．电荷量电荷的多少。其国际制单位是_______，简称库，用_______表示。2．元电荷最小的电荷量，即________所带的电荷量，用e表示。e＝____________

C，最早由美国物理学家__________测得。知识点4元电荷库仑C

电子1.6×10－19

密立根质量

1.76×1011

重点难点突破一、三种起电方式的比较方式内容摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时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，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)自由电荷在带电体与导体之间发生转移举例摩擦后的毛皮与橡胶棒分别带正电和负电放于电场中的导体两端带有等量异种电荷验电器的工作原理实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移[特别提醒](1)感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断开接地线)然后再移去带电体。(2)摩擦起电中对原子核外电子束缚能力差的物体失去电子而带正电，对原子核外电子束缚能力强的物体得到电子而带负电。答案：梳头发时由于摩擦起电，梳子和头发上产生异种电荷，又由于异种电荷相互吸引，使得头发顺着梳子飞了起来。梳子浸入水中后再梳，潮湿的梳子能将头发上的静电导走，也就不再出现上面的现象。1．守恒的广泛性电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律。物体的起电过程，其本质都是电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配。不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷。2．“中性”与“中和”的理解(1)中性：物体内有电荷存在，但正、负电荷的绝对值相等，对外不显电性。(2)中和：两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的过程。二、电荷守恒定律CD

解析：带负电的验电器在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了，但电荷在转移的过程中仍然守恒，故C、D正确。三、验电器与静电计的区别与联系验电器静电计结构玻璃瓶内有两片金属箔片，用金属丝挂在一根导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出验电器中的金属箔片换成指针，并用金属作外壳原理同号电荷相互排斥，带电越多，排斥力越大，金属箔片被排斥的张角越大同号电荷相互排斥，导体间电势差(电压)越大、排斥力越大，指针偏角越大作用判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少粗略测量两导体间电势差(电压)的大小联系静电计是验电器通过改造得来的，两者原理相同考点题型设计题型1三种起电方式的理解与应用AC

解析：当带电棒移近甲、乙两球时，甲、乙两球由于静电感应分别感应出与带电棒相反和相同的电荷。若在移走棒前先把两球分开，则甲、乙两球所带电荷无法中和而带上等量异号电荷；若把两球分开前，已经移走棒，甲、乙两球感应出的电荷立即中和而不会带电，可判定选项A正确，选项B错误。若棒与其中一个球接触，则由于接触带电，甲、乙两球都会带上与带电棒相同性质的电荷，分开后仍带电，选项C正确。棒的带电荷量即使不变，仍可在满足一定条件下，甲、乙两球感应出等量异号电荷而带电，选项D错误。点评：三种起电方式都可以使物体带上电，其中接触起电带电体与物体必须接触，感应起电虽不需接触，但需满足一定的操作条件。

解析：摩擦起电是因为电子由一个物体转移到另一个物体上，失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体带负电。毛皮与橡胶棒摩擦，毛皮上的电子转移到了橡胶棒上，毛皮带正电，橡胶棒带负电，故选项C正确。

C

题型2电荷守恒定律及元电荷的理解及应用答案：均为1.6×10－9C；电子由B球转移到A球，转移了3.0×1010个点评：(1)金属球中发生定向转移的是自由电子，两球接触时，自由电子由B向A转移。(2)两球接触后带电量相等、电性相同，电荷再分配时符合电荷均分原理。

解析：元电荷是指电子或质子所带的电荷量，不是电子或质子本身，故A错误；所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，故B正确；元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的，故C正确；元电荷的数值通常取e＝1.60×10－19C，故D正确。

B

题型3开放·探究根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：(1)步骤二的实验现象，说明__________________________；(2)步骤三的实验现象，说明____________________________；(3)该研究性实验________(选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律。起电板使验电器感应起电

两块板带有等量异种电荷

能

解析：解答本题时应明确起电板经摩擦后的带电情况，还要理解验电器金属箔片张开和闭合的原因。用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷。步骤二中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象故箔片张开，步骤三中两块板同时插入空心金属球，总电荷量为零，不发生静电感应现象，故箔片不张开，该实验能验证电荷守恒定律。点评：在电荷转移和重新分配的过程中，整个系统电荷是守恒的，实验中箔片张开后又闭合，验证了电荷守恒定律的正确性。BD

A．若用左手也去摸金属球，会被电击B．若用左手与旁边的观众握手，会被电击C．若右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态D．若右手离开金属球而且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态解析：若用左手也去摸金属球，不会被电击，选项A错误；若用左手与旁边的观众握手，会发生放电现象而被电击，选项B正确；若右手离开金属球，电荷不会转移，则头发仍然四处散开，选项C错误；若右手离开金属球而且走下绝缘凳，则电荷将进入大地，人体将不再带电，头发会立刻恢复常态，选项