资源简介

电荷
预习案
预习目标
1.知道电荷守恒定律。
2.知道电荷量不能连续变化。
3.知道比荷的概念。
预习内容
预习教材4~5页，思考下列问题：
1.什么是电荷守恒定律？
2.什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？
预习检测
1.电荷既_______________，也_______________，它只能从一个物体_________到另个一物体上去，或从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量_________。
2.到目前为止，科学实验发现的最小电荷量是电子所带的电荷量．这个最小电荷用e表示，它的数值为_______________。实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于它，或者是它的整数倍，因此我们把它叫做_______________。
探究案
学习目标
1.理解电荷守恒定律；
2.掌握元电荷的概念及大小；
3.知道电荷的概念。
课堂探究
考点一：电荷守恒定律
无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电子发生转移，并不是创造了电荷。
电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变-------电荷守恒定律。
近代物理实验发现：在一定条件下，带电粒子是可以产生和湮没的。一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子；一对正、负电子可以同时湮没，转化为光子。
思考：这一发现是否否定了电荷守恒定律？
在这些情况下，带电粒子总是成对产生或湮没的，两个粒子带电数量相等但电性相反，而光子又不带电，所以电荷的代数和仍然不变。
怎样表述电荷电荷守恒定律更合理呢？
电荷守恒定律现在的表述是：
一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
电荷守恒定律是自然界重要的基本规律之一
典例精析
关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦起电说明通过做功可以创造电荷
B．摩擦起电说明电荷可以创造
C．感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分
D．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
变式训练
一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中．经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了，这说明（　　）
A．小球上原有的负电荷逐渐消失了
B．在此现象中，电荷不守恒
C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D．该现象不遵循电荷守恒定律
考点二：元电荷
分子、原子很小。1亿个氧原子排队只有几厘米长。
1897年，英国科学家汤姆孙（1856-1940）发现了比原子小得多的带负电的粒子-----电子，揭开了原子具有结构的秘密。
电子是带有负电最小电荷的粒子。
定义：带电体的最小电荷量就是电子所带的电荷量，叫作元电荷，用符号e表示。
元电荷的大小：e＝1.602 176 634×10-19 C
在计算中通常取：e＝1.60×10-19 C
一个电子所带的电荷量为多少？
1.602 176 634×10-19 C
两个电子所带的电荷量为多少？
2×1.602 176 634×10-19 C
所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。
带电粒子的电荷量e与其质量m之比，叫做带电粒子的比荷。
电子的质量me=9.11x 10-31 kg,所以电子的比荷为：
典例精析
关于元电荷下列说法错误的是（　　）
A．元电荷实际上是指电子和质子本身
B．元电荷的值通常取作e=1.60×10-19 C
C．所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍
D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
变式训练
下列关于电荷的认识正确的是（　　）
A．电荷量很小的带电体就是元电荷
B．物体所带的电荷量可以是任意值
C．任何一个系统的电荷量的代数和都始终保持不变
D．迄今为止，科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量
随堂检测
1.甲、乙两个原来不带电荷的物体相互摩擦(没有第三者参与)，结果发现甲物体带了1.6×10－15 C的电荷量(正电荷)，下列说法正确的是（ ）
A．乙物体也带了1.6×10－15 C的正电荷
B．甲物体失去了104个电子
C．乙物体失去了104个电子
D．甲、乙两物体共失去了2×104个电子
2. 关于元电荷的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．元电荷的数值通常取作e=-1.6×10-19 C
D．电荷量e的数值最早是由库仑用实验测得的
3. 原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10-15 C，丙物体带电8×10-16 C。则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法正确的是（ ）
A．乙物体一定带有负电荷2.6×10-16 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8×10-16 C
D．丙物体一定带有负电荷8×10-16 C
4.（多选）M和N是两个都不带电的物体。它们互相摩擦后，M带正电荷2.72×10-9 C，下列判断正确的有（ ）
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
5.(多选)关于电荷守恒定律，下列叙述中正确的是(　　)
A．一个物体所带的电荷量总是守恒的
B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷量总是守恒的
C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正、负电荷即使同时消失，也不违背电荷守恒定律
D．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
本课小结
一、电荷守恒定律
电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变。
二、元电荷
定义：带电体的最小电荷量就是电子所带的电荷量，叫作元电荷，用符号e表示。
带电粒子的电荷量e与其质量m之比，叫做带电粒子的比荷。
参考答案
预习检测
不会凭空产生 不会凭空消失 转移 保持不变
1.6×10-19 C 元电荷
课堂探究
考点一
典例精析
【答案】C
【解析】A.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AB错误。
C.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个部分。故C正确，D错误。
变式训练
【答案】C
【解析】A.根据电荷守恒定律，电荷不能消灭，也不能创生，只会发生转移。故A错误。
B.此过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，只是被潮湿的空气导走而已，仍然遵循电荷守恒定律。故B错误。
C.金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了。故C正确。
D.该现象是潮湿的空气将电子导走了，是电子的转移引起，仍遵守电荷守恒定律。故D错误。
考点二
典例精析
【答案】A
【解析】AB、元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为e=1.60×10-19 C，故A错误，故B正确；
C、所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，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实验测得的，故D正确。
本题选错误选项.。
变式训练
【答案】D
【解析】A.元电荷是最小的电荷量，不是带电体，故A错误。
B.物体所带的电荷量一定是元电荷的整数倍，故B错误。
C.根据电荷守恒定律得一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，系统与外界有电荷的交换，电荷量改变，故C错误。
D.迄今为止，科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，故D正确。
随堂检测
1．B
【解析】A、甲物体带了1.6×10－15 C的电荷量（正电荷），由电荷守恒定律可知，乙物体带了1.6×10－15 C的负电荷，故A错误；
B、甲在摩擦过程中失去的电子数为：n=(1.6×10－15 )/(1.6×10－19 )==104，故B正确；
C、乙物体得到了104个电子，故CD错误；
2．B
【解析】A、元电荷是指最小的电荷量，不是电荷，不是指质子或者是电子，故A错误；
B、所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，故B正确；
C、元电荷的数值通常取作e=1.6×10-19 C，故C错误；
D、电荷量e的数值最早是由密立根用实验测得的，故D错误。
3． D
【解析】由题意可知，甲、乙两物体相互摩擦后，甲物体带正电1.6×10-15C，则乙带负电1.6×10-15C，若乙物体再与丙物体接触，由于丙物体带电8×10-16C，带负电，则乙也一定带负电，大小为8×10-16C，故D正确，ABC错误。
4．BCD
【解析】A、原来不带电的物体处于电中性，不是不带电，而是正负电荷的个数相等，相互抵消；故A错误；
B、摩擦起电中移动的是自由电子，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，故摩擦起电中M失去电子，转移到了N物体上，故B正确；
C、D、由电荷守恒定律可知，在电子的转移中电荷的总量保持不变，M带正电2.72×10-9C，N一定带电荷量-2.72×10-9C．故C正确，
D、M在摩擦过程中失去1.7×1010个电子，故D正确。
5．BCD
【解析】电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，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；在转移的过程中，电荷的总量保存不变。所以单个物体所带电量是可以改变的，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，若一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，并不违背电荷守恒定律，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A错误，BCD正确。

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