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(共58张PPT)
第一章　静电场
1.电荷　电荷守恒定律
核心素养：1.知道自然界中存在两种电荷和三种起电方式。2.理解电荷守恒定律。3. 理解电荷量、元电荷的概念。4.理解在孤立的系统中电荷守恒。5.通过观察起电现 象，学会分析物体起电的原因。
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研习任务一　两种电荷　摩擦起电
研习任务一　两种电荷　摩擦起电
教材　认知
1. 两种电荷：自然界的电荷只有两种， 和 。
2. 电荷量：电荷的 ，用Q或q表示，国际单位制单位是 ，简称 ，符号是 。
3. 电荷的相互作用：同种电荷相互 ，异种电荷相互 。
4. 摩擦起电的原因：电中性的物体由于得到电子而带 ，失去电子的物体则 带 。
正电荷　
负电荷　
多少　
库仑　
库　
C　
排斥　
吸引　
负电　
正电　
[思考]　如图所示，玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒带何种电荷？丝绸带何种电荷？
提示：正电荷　负电荷
5. 元电荷
（1）定义：一个电子所带电荷量的绝对值是电荷的 单元，用符号e表示。
（2）所有带电体的电荷量都是e的 ，电荷量是不能连续变化的物理量。
（3）元电荷的值：在计算中，可取e＝ 。
最小　
整数倍　
1.60×10－19 C　
研习　经典
A. 摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子
B. 两种不同材料的不带电的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷
C. 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形成的
D. 丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数 而显正电
[解析]　摩擦起电的实质是由于两个物体的原子核对核外电子的束缚能力不相同，因 而电子可以在物体间转移，而不是产生电子和质子；若一个物体失去电子，其质子数 就会比电子数多，我们说它带正电；若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数 少，我们说它带负电，故B、D正确。
BD
A. 把质子或电子称为元电荷
B. 元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分
C. 电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值称为元电荷
D. 物体所带的电荷量称为元电荷
解析：质子或电子是带电粒子，所带的电荷量的绝对值称为元电荷，选项A错误；物 体带电是因为得失电子，所带电荷量均为电子电荷量的整数倍，故把电子所带电荷量 的大小称为元电荷，电子带有最小的负电荷，选项B、C正确，选项D错误。
BC
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研习任务二　电荷守恒定律
合作　讨论
验电器结构简单，同学们可以用自制的验电器进行一些探究实验。如图所示，首 先使验电器带了负电荷，验电器的金属箔片张开，但是经过一段时间后可以发现该验 电器的金属箔片几乎闭合了。为什么会出现这种现象？是验电器的电荷消失了吗？
提示：验电器上所带负电荷减少的主要原因是潮湿的空气可以导电，电子被导走 了；该现象是由电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律。
教材　认知
1. 电荷守恒定律的两种表述
（1）电荷既不能被创造，也不能被消灭，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。
（2）一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 保持不变。
2. 三种起电方式
（1）两个不同物体摩擦，分别带等量异种电荷，是摩擦起电。
（2）导体与带电导体接触，带同种电荷，是接触起电。
（3）导体靠近带电体，导体两端带异种电荷，是感应起电。
代数和　
核心　归纳
1. 对电荷守恒定律的理解
（1）电荷守恒定律不仅适用于宏观过程（电子的转移），也适用于微观过程（核反 应和粒子的转化过程）。
（2）起电过程的实质是物体中正、负电荷的分离或转移。摩擦起电和接触起电是电 荷“从一个物体转移到另一个物体”，感应起电是电荷“从物体的一部分转移到另一 部分”。
（3）电荷的总量是指电荷的代数和。
（4）电荷的中和是指正、负电荷的代数和为0。
2. 电子转移规律
（1）带正电荷的导体与带负电荷的导体接触，电子由带负电荷的导体转移到带正电 荷的导体上。
（2）带正电荷的导体与不带电的中性导体接触，电子由不带电的中性导体转移到带 正电荷的导体上。
（3）带负电荷的导体与不带电的中性导体接触，电子由带负电荷的导体转移到不带 电的中性导体上。
研习　经典
[典例2]　半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第 三个半径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之比为多大？
（1） 2∶3
（2）若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？
（2） 2∶1
接触起电的电荷量分配原则
1. 导体接触起电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关。完全相同的金属球接触 时，电荷量平均分配；形状、大小不同的导体接触时电荷量一般不能平均分配。无论 哪种情况，接触前后电荷总量不变。
　　2. 完全相同的金属球接触起电时电荷量的分配情况
A. 在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B. 摩擦过程中电子从M转移到N
C. N在摩擦后一定带负电荷2.72×10－9 C
D. M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子
BCD
A. 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的
B. 利用静电感应可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等
C. 单个物体所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换
D. 元电荷是指电子，电量等于电子的电量
解析：元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，故A正确；静 电感应不能使绝缘体带电，电子和质子所带电荷量相等，故B错误；在与外界没有电 荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律并不意味着带电系 统一定和外界没有电荷交换，故C错误；元电荷的电量等于电子的电量，但不是电 子，元电荷是带电量的最小单元，没有电性之说，故D错误。故选A。
A
A. 塑料丝之间相互感应起电
B. 塑料丝所受重力小，自然松散
C. 塑料丝受到空气浮力作用而散开
D. 由于摩擦起电，塑料丝带同种电荷而相互排斥
D
解析：由于不同物质对电子的束缚本领不同，当手与塑料丝摩擦时，使塑料丝 带上了同种电荷，而同种电荷相互排斥，因此会观察到塑料丝散开，D正确， A、B、C错误。
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研习任务三　静电感应　验电器
教材　认知
1. 静电感应：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 电荷，远离带电 体的一端带 电荷的现象。
2. 感应起电：利用 使金属导体带电的过程。
异种　
同种　
静电感应　
[思考]　如图所示，用绝缘支柱支持的导体A和B，彼此接触，起初它们不带电，贴在 下部的金属箔均是闭合的。手持绝缘棒连接一个带正电的小球C靠近导体A时，贴在 导体A、B下部的金属箔是闭合的，还是张开的？
提示：导体A、B下部的金属箔都会张开。
3. 验电器
（1）构造： 、 、 、绝缘外壳（如图）。
（2）原理：箔片带同种电荷，同种电荷相互排斥。
金属球　
金属杆　
金属箔　
（3）应用
①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，如图甲。
②当带正电的玻璃棒靠近验电器的金属球时，会发生静电感应，金属杆上端的金属球 带 ，下端的金属箔片带 ，两片带 的金属箔片由于相互作用 而张开。
负电　
正电　
正电　
③将带正电的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器就带上了 ，再将待检验的 带电体靠近验电器的金属球，如果它的金属箔片张开角度变大，则它带的是 ，反之，则带的是 。
正电　
正电荷
负电荷　
核心　归纳
1. 只有导体中的电子才能自由移动。绝缘体中的电子不能自由移动，所以导体能够 发生感应起电，而绝缘体不能。
2. 凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个更大导体，而且该导体可视为近 端，带异种电荷，地球可视为远端，带同种电荷，如图。
3. 验电器检验电荷的原理和方法
验 电 器 绝缘 棒 接触
（或靠 近） 现象说明
金属箔因带同种电荷相互排斥而张开。张开角度越大，则说明A 带电荷量越多
A上的正电荷先与B上的负电荷（设A的电荷量大于B）中和，然 后再分一部分正电荷使金属箔张开，张开的角度有可能比原来 的角度大，也有可能小于或等于原来的角度
验 电 器 绝缘棒 接触
（或靠近） 现象说明
由于异种电荷相互吸引，静电感应使金属箔上的负电荷“上 移”，使金属箔张角减小。若B带较少负电荷，还会看到金属箔 先合拢再张开的现象
研习　经典
A. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走导体A，则导体B将带负电
B. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走导体A，则导体B将带正电
C. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走导体A，则导体B将不带电
D. 若用导线将P端接地，然后断开，再取走导体A，则导体B将带正电
A
[解析]　带正电荷的导体A在靠近导体B时，导体B上的自由电子会向P端运动，导体B 的P端因有了多余的电子而带负电，Q端因失去电子而带正电，用接地导线接导体B的 任何部位，大地的负电荷都会中和B导体Q端的正电荷，因此断开导线，再取走导体 A，导体B将带负电，故A正确，B、C、D错误。
B
解析：由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故验电器的上端应带上与小球异 号的电荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷。故B正确。
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课后提素养
基础　题组
1. 思维辨析
√
×
√
×
√
×
A. 摩擦起电说明电荷可以被创造
B. 摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上
C. 感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一个物体上
D. 感应起电是电荷在同一物体上的转移
解析：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一 个物体转移到另一个物体，故A错误，B正确。感应起电过程电荷在电场力作用下， 从物体的一部分转移到另一部分，故C错误，D正确。
BD
A. 2.4×10－19 C B. －6.4×10－19 C
C. －1.6×10－18 C D. 4.0×10－17 C
解析：任何带电体的带电量均是元电荷的整数倍，由于2.4×10－19 C不是1.6×10－19 C的整数倍，故A项符合题意。
A
中档　题组
A. 6.2×10－19 C B. 6.4×10－19 C
C. 6.6×10－19 C D. 6.8×10－19 C
解析：电子电荷量的大小是最小的，人们把最小的电荷量叫元电荷，其数值为e＝ 1.60×10－19 C，物体的带电量都为e的整数倍，将四个选项中的电量除以e得数为整数 的为正确的数字，只有6.4×10－19 C满足条件。故选B。
B
A. 验电器上的电子数不断增加
B. 验电器上的电子数不断减少
C. 验电器上的电子数保持不变
D. 验电器上的质子数不断减少
解析：潮湿的空气中存在自由电荷，验电器金属箔片张角减小，说明它所带的电荷量 减少。因验电器带正电，它的张角减小，说明电子增加，中和了一些正电荷。而电子 来自于潮湿的空气。故选A。
A
A. 乙物体一定带有负电荷8×10－10 C
B. 乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 C
C. 丙物体一定带有正电荷8×10－10 C
D. 丙物体一定带有负电荷8×10－16 C
解析：由题意可知，甲、乙两物体相互摩擦后，甲物体带正电1.6×10－9 C，则乙带 负电1.6×10－9 C，若乙物体再与丙物体接触，则乙、丙两物体均带负电，由于丙物 体带电8×10－10 C，则乙也一定带负电，大小为8×10－10 C，故A正确。
A
A. 不带电 B. 带负电 C. 带正电 D. 不能确定
解析：由于静电感应，金属导体B的右端带正电，当闭合开关S时，金属导体B右端带 的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，左端带负 电，再断开S，移走A，则导体B带负电。故选B。
B
解析：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近不带电的验电器金属球时，发生静电感应， 金属箔片会张开，负电荷会被吸引到带电体附近的金属球上，远端的金属箔上会带有 等量正电荷，此时金属球上带的是负电，金属箔片上带的是正电，故A正确，B、C、 D错误。
A
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课时作业
[基础训练]
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，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭
解析：摩擦起电的实质是电荷发生转移，而不是创造电荷，A错误；接触起电就是通 过物体接触而转移电荷，B正确；两种物体摩擦，对核外电子束缚能力弱的物体在摩 擦过程中易失去电子而带正电，是否容易失去电子由两物体的材料决定，因此玻璃棒 不一定带正电，C错误；等量异种电荷可以中和但不会消失，只是宏观上显中性，D 错误。
B
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A. 塑料丝和PVC管都带正电
B. 塑料丝和PVC管都带负电
C. 塑料丝和PVC管带同种电荷
D. 塑料丝和PVC管带异种电荷
解析：塑料丝“躲开”PVC管，根据同种电荷相互排斥可知，塑料丝和PVC管带同种 电荷；由于不知道塑料丝与哪一种物体摩擦而带电，所以不能判断塑料丝是带正电还 是带负电，故C正确，A、B、D错误。
C
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A. －4 μC B. －2 μC C. ＋4 μC D. ＋2 μC
A
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A. 正电荷
B. 负电荷
C. 可以是正电荷，也可以是负电荷
D. 带电棒上先带正电荷，后带负电荷
解析：金属箔片开始时带正电，带电棒靠近并接触验电器时，金箔先闭合，后张开， 说明金属箔片所带正电荷先被中和，而带电棒电荷量较大，中和后的剩余电荷再分 配，使金箔带上负电荷，由此判断，带电棒带负电荷，选项B正确。
B
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A. 摩擦过的琥珀不带电
B. 碎纸屑原来带正电
C. 纸屑飞起来是万有引力的结果
D. 纸屑与琥珀接触后又快速地离开是因为纸屑带上琥珀同种电 荷
解析：摩擦过的琥珀带了电荷，从而会吸引轻小物体，当纸屑被吸到琥珀上时，电荷 会发生转移，从而使原来不带电的纸屑也带上了同种电荷，由于同种电荷互相排斥而 快速地离开。故选D。
D
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A. A带正电，B带负电
B. A带负电，B带正电
C. A、B均不带电
D. A、B均带正电
解析：带负电的橡胶棒C靠近A时，由于静电感应，A球会感应出正电荷，而B球 会感应出负电荷，然后先将A、B分开，再将C移走，则A带正电，B带负电，故 A项正确。
A
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A. 验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了正电荷
B. 验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了负电荷
C. 验电器的金属箔片张开，因为验电器的两金属箔片都带上了正电荷
D. 验电器的金属箔片不张开，因为带电体A没有和验电器的金属球接触
解析：带正电的带电体A靠近不带电的验电器的金属球，因为异种电荷相互吸引，电 子受到吸引移动到金属球上，所以金属球带负电荷，金属箔片失去电子带正电荷，由 于同种电荷相互排斥，金属箔片张开，故C正确，A、B、D错误。
C
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8. 有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B，分别带有电荷量QA1＝6.4×10－9 C和QB1 ＝－3.2×10－9 C，让两个绝缘金属小球接触再分开，则：
（1）分开后小球A、B的带电荷量QA2和QB2分别为多少？
（1） 1.6×10－9 C　1.6×10－9 C
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（2）在接触的过程中，电子如何转移且转移了多少个（元电荷e＝1.6×10－19C）？
（2）电子由B球向A球转移，共转移了3.0×1010个
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[能力提升]
A. 摩擦使笔套带电
B. 笔套靠近圆环时，圆环上、下感应出的电荷是异种的
C. 圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D. 笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
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解析：笔套与头发摩擦后，摩擦使笔套带电，故A正确，不符合题意；带电的笔套靠 近圆环，圆环上下感应出异种电荷，圆环上部电荷与笔套电荷相反，由于圆环整体电 荷守恒，则下部为与上部相反的电荷，故B正确，不符合题意；当距离约为0.5 cm时 圆环被吸引到笔套上，则圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，使其产生向上的加 速度，故C正确，不符合题意；摩擦使笔套带电，但圆环不带电，笔套碰到圆环后， 笔套的一部分电荷转移给圆环，但由于总体来说仍带电荷，故没有全部被中和，中和 指的是正负电荷相互抵消，故D错误，符合题意。故选D。
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A. 由球A向球B转移了2.0×1010个质子
B. 由球A向球B转移了1.0×1010个质子
C. 由球B向球A转移了2.0×1010个电子
D. 由球B向球A转移了1.0×1010个电子
D
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A. 4.0×10－9 C，4.0×10－9 C，4.0×10－9 C
B. 6.0×10－9 C，4.0×10－9 C，4.0×10－9 C
C. 6.0×10－9 C，3.0×10－9 C，3.0×10－9 C
D. 5.0×10－9 C，5.0×10－9 C，5.0×10－9 C
AC
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12. 干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5 C的电荷。若电 子质量me＝9.1×10－31 kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19 C。则：
（1）多少个电子的电荷量等于－3.2×10－5 C？
（1） 2×1014个
（2）此人身上有多少个剩余电子？
（2） 3×1014个
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（3）他的质量增加了多少？
（3） 2.73×10－16 kg
解析：（3）电子质量me＝9.1×10－31 kg，
所以他的质量增加m＝3×1014×9.1×10－31 kg＝2.73×10－16 kg。
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