9.1 电荷 【练习】2024-2025学年高二物理 同步练（ 人教版2019必修第三册）（解析版）

9.1电荷学习目标学习目标课程标准物理素养3.1.1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。物理观念：分析摩擦起电和带电体间的相互作用实验现象，知道自然界存在两种电荷。知道电荷量的概念及其国际单位。知道元电荷概念，体会电荷量是不连续的。通过不同起电方式的分析得出电荷守恒定律，理解电荷守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。科学思维：会用原子结构模型解释摩擦起电的原因，观察并分析静电感应现象，进一步提高应用物理模型解释现象的能力。科学探究：通过观察摩擦起电、静电感应等现象，激发对自然界的好奇心。通过不同起电方式的分析得出电荷守恒定律，理解电荷守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。科学态度与责任：通过观察摩擦起电、静电感应等现象，激发对自然界的好奇心。002思维导图003知识梳理课前研读课本，梳理基础知识：一、电荷1.原子的组成：由带正电的原子核和带负电的电子组成，整体对外呈现电中性。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．摩擦起电的实质：电子的转移．摩擦起电的结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．3.金属组成：正离子和自由电子4.电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带等量同种电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分。二、静电感应1．感应电荷的分布分布在离场源最近和最远处（近端带异种电荷，远端带等量的同种电荷）2．验电器构造？用途？3．静电计：又叫电势差计、指针式验电器，它是中学静电实验中常用的半定量测量仪器。构造？指针，金属外壳用途？静电计属于验电器，是更高级的验电器三、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。2.三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电。3.带电实质：物体得失电子。四、元电荷1．元电荷e＝1.60×10－19C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。2．测量美国密立根油滴实验3．比荷？又叫荷质比、带电率。电子的比荷？电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为C/㎏004题型精讲【题型一】接触起电与摩擦起电【典型例题1】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．实验前他们都不带电，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外表面，则B的箔片带负电B．若将带正电的玻璃棒接触C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：A.若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电；故A错误.B.若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则C以及与C连接的B的箔片都带正电；故B错误.C.若使D接触C的外表面，D上的电荷只有一部分转移到C上，D仍然带电；然后接触A，则A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.D.若使D接触C的内表面，则D上的电荷全部转移到C上，D不再带电；然后接触A，A不能带电；操作若干次，观察到A的箔片张角不变；故D错误.【典型例题2】(多选)M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电且所带电荷量为1.6×10－10C，下列判断正确的有()A．摩擦前在M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从M转移到NC．N在摩擦后一定带负电且所带电荷量为1.6×10－10CD．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子答案BC解析摩擦前M和N都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没有“净电荷”，也就是没有得失电子，但内部仍有正电荷和负电荷，选项A错误；M和N摩擦后M带正电荷，说明M失去电子，电子从M转移到N，选项B正确；根据电荷守恒定律，M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷量的代数和为0，摩擦后电荷量的代数和应仍为0，选项C正确；元电荷的值为1.60×10－19C，摩擦后M带正电且所带电荷量为1.6×10－10C，由于M带电荷量应是元电荷的整数倍，所以M在摩擦过程中失去109个电子，选项D错误．【对点训练1】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B导体的带电量为()A.-qB.qC.2qD.4q【答案】C【对点训练2】如图所示，某同学在用毛皮摩擦过的PVC管靠近一细水流，发现细水流向靠近PVC管的方向偏转，下列说法正确的是（）A．摩擦可以创造更多电荷B．下雨天，实验效果会更明显C．PVC管所带的电荷量一定是元电荷e的整数倍D．用丝绸摩擦过的玻璃棒代替本实验的PVC管，细水流会向远离玻璃棒的方向偏转答案：C解析：A．摩擦只能转移电荷，不能够创造电荷，A错误；B．下雨天，对细水流的偏转会有着一定的影响，实验效果会不明显，B错误；C．所有带电体所带电荷量一定为元电荷的整数倍，C正确；D．用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒会带正电，毛皮摩擦过的PVC管带负电，虽然二者带电种类不同，但细水流依旧会向靠近玻璃棒方向偏转，D错误。故选C。【题型二】静电感应【典型例题3】如图所示，将带电棒移近两个相同且不带电的导体球，开始时互相接触且对地绝缘，哪些方法能使两球带等量的电荷？答案：将带电棒移近两个导体球，然后将两个导体球分开，最后撤去带电棒，则两球带上等量异种电荷；让带电棒接触某个导体球，然后撤去带电棒，则两球带上等量同种电荷。【典型例题4】如图所示，A带正电，若原来不带电的条形金属C端接地，问B、C端各带什么电荷？B端带负电，C端不带电。若此时断开C与地的连线，B、C端带什么电荷？B端带负电，C端不带电。整个导体净余什么电荷？负电荷若B端接地，整个导体净余什么电荷？负电荷【对点训练3】如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是()NNMAA.只有M端验电箔张开B.只有N端验电箔张开C.两端的验电箔都张开D.两端的验电箔都不张开【答案】C【对点训练4】如图所示，A、B是两个架在绝缘支座上的金属球，都不带电，中间用导线连接，现用一带正电的小球C靠近B，用手摸一下B球，再撤去导线，然后移走C球，则A、B带电情况：AAB+CA.A球带正电，B球带负电B.A球带正电，B球不带电C.A球不带电，B球带负电D.以上说法都不正确答案：D【题型三】元电荷与电荷守恒定律 【典型例题5】（多选）关于元电荷下列说法中正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取作1e=1.60×10-19CD.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用试验测得的【答案】BCD【典型例题6】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C，让两绝缘金属小球接触。在接触后，A、B带电荷量各是多少？此过程中电子发生了怎样的转移，转移了多少电荷量？答案：1.6×10－9C，电子由B球转移到A球，－4.8×10－9C解析：接触后两小球带电量在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身净电荷中和，且继续转移，使B球带QB′的正电荷。这样，共转移的电子电荷量为【对点训练5】（多选）关于元电荷，下列说法正确的有（）A．元电荷就是指电子和质子B．元电荷的数值通常取e=1.60×10-19CC．所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍D．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用扭秤实验测得的答案：BC解析：A．元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，故A错误；B．元电荷的值通常取e=1.60×10-19C，故B正确；C．任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，故C正确；D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用油滴实验测得的，故D错误。故选BC。【对点训练6】放在绝缘支架上的两个完全相同的金属小球A、B分别带有电荷量QA＝6.4×10－9C、QB＝－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？答案：电子由B球转移到A球，3.0×1010（个）解析：两小球接触时，电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配，由于两小球完全相同，剩余正电荷一定平分，即接触后两小球带电荷量在接触过程中，电子由B球转移到A球，自身的净电荷全部中和后，继续转移，使B球带QB′的正电，这样共转移的电荷量为ΔQ＝QB′－QB＝4.8×10－9C则转移的电子数（个）00501强化训练【基础强化】1．（多选）关于元电荷的理解，下列说法正确的是：[]A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C．元电荷就是质子D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍答案：BD2．A、B带等量的异种电荷，不带电物体C先后与A、B接触后A、B、C三者电荷量之比为______．答案：2：1：1解析：假设A带电量为Q，B带电量为-Q，第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为，所以A、B、C三者电荷量之比为2：1：13．5个元电荷的电量是________，16C电量等于______e．答案：8.00×10-19C，10204．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率，甚至给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列数字中的()A．6.2×10－19C B．6.4×10－19CC．6.6×10－19C D．6.8×10－19C答案：B解析：任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，即是1.6×10－19C的整数倍，由计算可知，只有B选项是1.6×10－19C的整数倍，故选项B正确．5.(多选)如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是()A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，B上的金属箔片闭合答案：AB解析：C移近A时，带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A上积累了负电荷，B上积累了正电荷，其下部的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷．由于同种电荷间的斥力作用，所以金属箔片都张开，选项A正确．C靠近后保持不动，把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量的异种感应电荷，此时再移走C，因A、B已经绝缘，所带电荷量不会变，金属箔片仍张开，选项B正确．先移走C，A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下中和，不再带电，所以金属箔片都不会张开，选项C错误．先把A、B分开，移走C，然后重新让A、B接触，A、B所带的异种电荷马上中和，金属箔片都不会张开，选项D错误．6关于物体所带电荷量，以下说法中正确的是（）A．物体所带的电荷量可以为任意实数B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D．摩擦起电过程，是靠摩擦产生了电荷【答案】C7.下列说法正确的是()A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会被中和,这种现象说明电荷会消失【答案】B8．将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数（

）A．增加B．减少C．不变D．先增加后减少答案：C9、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间均相互吸引，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球都不带电答案：C10.如图，把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应（）A．带负电，放在A点B．带正电，放在B点C．带负电，放在C点D．带正电，放在C点【答案】C【素养提升】11．公元1世纪，东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。顿牟即琥珀，芥指芥菜籽，统喻干草、纸等微小屑末。这个词的意思就是经过摩擦过的琥珀能够吸引干草、纸等轻小的物体。下列关于这个现象的解释正确的是（）A．经过摩擦的琥珀带了电 B．经过摩擦的琥珀有了磁性C．琥珀与干草带异种电荷 D．琥珀与干草带同种电荷答案：A解析：AB．“顿牟掇芥”属于静电现象，是经过摩擦的琥珀带了电，B错误A正确；CD．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。带电体都有吸引轻小物体的性质，干草不一定带电，CD错误。故选A。12.下列说法正确的是()A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会被中和,这种现象说明电荷会消失【答案】B13.如图所示，某同学在桌上放两摞书，然后把一块洁净的玻璃板放在上面，使玻璃板离开桌面2~3cm，在宽约0.5cm的纸条上画出各种舞姿的人形用剪刀把它们剪下来，放在玻璃板下面再用一块硬泡沫塑料在玻璃上来回擦动，此时会看到小纸人翩翩起舞，下列哪种做法能使实验效果更好（）A．将玻璃板换成钢板 B．向舞区哈一口气C．将玻璃板和地面用导线连接 D．用一根火柴把舞区烤一烤答案：D解析：A．钢板是导体，与泡沫摩擦时不易带电，故效果并不好，故A错误；B．向舞区哈一口气时，由于含有大量的水分，电量会减小，效果更不明显，故B错误；C．将玻璃板和地面用导线连接时，电量会流入大地，电量减小，故效果不明显，故C错误；D．用火烤会使玻璃板更加干燥，更容易发生静电现象，实验现象更明显，故D正确。故选D。14.有