资源简介 电荷及其守恒定律一、电荷及起电方式1.两种电荷(1)电荷的分类①正电荷:和用丝绸摩擦过的__________所带的电荷性质一样的电荷。②负电荷:和用毛皮摩擦过的_________ 所带的电荷性质一样的电荷。(2)电荷的性质:同号电荷相互__________,异号电荷相互________ ;且带电体有________________的性质。2.摩擦起电:两个物体相互摩擦时,_____从一个物体转移到另一个物体,原来呈电中性的物体由于______电子而带负电,______电子的物体则带正电。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___________,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。二、电荷守恒定律1.表述一:电荷既不会_______,也不会______ ,它只能从一个物体转移到____________,或者从物体的一部分转移到__________;在转移过程中,电荷的______保持不变。2.表述二:一个与外界没有_____交换的系统,电荷的________保持不变。三、元电荷1.电荷量:电荷的_____叫电荷量。国际单位是库仑,简称库,用 _____表示。2.元电荷:_____的电荷量叫做元电荷,用e表示。e=____________。最早由美国物理学家_________测得。3.电荷量的不连续性:所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,这就是说电荷量是不能___________的物理量。4.电子的比荷:电子的_________与电子的质量me之比。答案:玻璃棒 橡胶棒 排斥 吸引 吸引轻小物体 电子 得到 丢失 较远 自由活动 吸引或排斥 异种 同种 静电感应 创生 消灭 另一个物体 另一部分 总量 电荷 代数和 多少 C 最小 1.6×10-19C 密立根 连续变化 电荷量e考点一 对物体带电三种方式比较的理解(1)摩擦起电①原因:当两个物体相互摩擦时,由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不一样,束缚能力强的物质得到电子带负电,束缚能力弱的物质失去电子带正电。如毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电;丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒失去电子带正电。②本质:摩擦起电时,电荷并没有凭空产生,其本质是电子在相互摩擦的两个物体间发生了转移,所以两个相互摩擦的物体一定是同时带上相反的电荷,且电荷量相等。注意:因为摩擦起电时物体所带电荷的性质取决于两种物质的原子核束缚电子的能力的大小,所以同一物体与不同种类的物体摩擦时,可能带上不同种类的电荷。(2)感应起电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异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这种现象叫静电感应。②感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。③本质:导体中的自由电荷在带电体作用下在导体内部发生转移。(3)接触起电①定义:一个物体带电时,所带电荷之间会相互排斥,如果接触另一个导体,电荷会转移到这个导体上,使这个导体也带电,这种起电方式成为接触起电。②本质:电子的得失,即电子从一个物体转移到另一个物体上。③电荷量分配:接触起电时,两个物体最终的电荷量分配很复杂,大多数靠实验才能确定,但有一种情况能确定电荷量分配,即完全相同的导体球相互接触后电荷量平分。注意:感应起电只适用于导体,摩擦起电只适用于绝缘体.因为只有导体的电子才可以自由移动,绝缘体的电子不能自由移动,因此,绝缘体不会发生感应起电.考点二 对电荷守恒定律的理解1.两种表述(1)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这个结论叫做电荷守恒定律(2)一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变.2.考点归纳(1)这个由实验总结出来的定律是自然界重要的基本规律之一,它既适用于静止电荷,也适用于运动电荷;不仅在宏观领域中成立,在微观领域中也同样成立。(2)电荷守恒定律和能量守恒定律一样,都是自然界中最基本的守恒定律,任何带电现象都不能违背电荷守恒定律。(3)任何一种起电过程都没有创生电荷,也没有消灭电荷,其本质都是电荷的转移,也就是说起电过程是物体所带电荷的重新分配过程。(4)一对正负电子的湮灭与电荷守恒定律不矛盾。近代物理实验发现,一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子,一对正、负电子可以同时湮灭转化为光子。因为这种情况下带电粒子总是成对湮灭或产生的,两个粒子所带电荷数量相等、电性相反,而光子是中性的,本身不带电,所以电荷的代数和不变。即对正、负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾。考点三 元电荷(1)电荷量:电荷的多少叫做电荷量,符号:q. 单位:库仑,符号:C.(2)元电荷: 电子所带电荷量是带电体的所带电荷量的最小单元,叫做元电荷,用e表示.考点归纳:(1)所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍.也就是说,电荷量是不能连续变化的物理量.(2)元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的.通常情况元电荷e的值可取作:(3)比荷:带电粒子的电荷量与质量之比称为比荷.如电子的电荷量e和电子的质量me (me=0.91×10-30 kg)之比,叫电子的比荷.=1.76×1011 C/kg,可作为物理常量使用.拓展:1.元电荷是自然界存在的最小电荷量,不是某种电荷,也没有正负,更不是物质。不能说电子或质子是元电荷,因为电子和质子是实实在在的粒子(虽然其所带电荷量为一个元电荷)。2.1964年提出了夸克模型,夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破,它指出元电荷e不再是电荷量的最小单元。科学家们还未捕捉到自由的夸克,夸克不能以自由的状态单个出现,这种性质称为夸克的“禁闭”,能否解放被“禁闭”的夸克,是物理学发展面临的一个重大课题。因此若没有特别说明,我们认为带电体的最小电荷量为e。1.关于电荷间的相互作用,下列说法正确的是( )A.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥C.不论是同种电荷还是异种电荷都相互吸引D.不论是同种电荷还是异种电荷都相互排斥【答案】A【解析】自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.故A正确,B,C,D错误.2.感应起电和摩擦起电都能使物体带电,关于这两种带电过程,下列说法正确的( )A.感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分B.感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体C.感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体D.摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体【答案】D【解析】感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一个部分,摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体,故ABC错误,D正确.3.下列关于物体带电的说法,正确的是( )A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另外一部分B.摩擦起电前,两物体都不带电,说明两物体内都没有电荷C.摩擦起电时,一个物体得到一些电子而带正电,另一物体失去一些电子而带负电D.一个带电体跟一个不带电物体接触,两物体可能带上异种电荷【答案】A【解析】不管哪种起电方式,都不能创造电荷,带电的本质都是电荷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,在起电过程中,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,电荷仍是守恒的,所以A对,C错;两个相互摩擦的物体,摩擦前不带电,是因为每个物体内正、负电荷总数都相等,物体呈电中性,B错.接触起电时,两个物体带同种电荷,D错.4.对物体带电现象的叙述,正确的是( )A.不带电的物体一定没有电荷B.带电物体一定具有多余的电子C.一根带电的导体棒放在房间一段时间后,导体棒不带电了,这过程中电荷不守恒D.摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程【答案】D【解析】不带电的物体可能带有等量的正电荷和负电荷,对外显示不带电.故A错误.带电物体可能有多余的正电荷,也可能有多余的负电荷.故B错误.一根带电的导体棒放在房间一段时间后,发现导体棒不带电了,是因为电荷被中和了,电荷仍然守恒.故C错误.摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体.故D正确.5.关于元电荷的解释,下列说法正确的是( )①元电荷就是电子 ②元电荷跟电子所带的电荷量相等 ③基本电荷就是质子 ④物体所带的电荷只能是元电荷的整数倍A.①② B.③④C.①③ D.②④【答案】D【解析】电荷又称“基本电量”,在各种微粒,电子电荷量大小最小,人们把最小电荷叫做元电荷,电荷是跟一个电子所带电荷量数值相等的电,但既不是电子,也不是质子,任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍,D正确。6.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为e,d夸克带电量为-e,e为基元电荷.下列论断可能正确的是( )A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成【答案】B【解析】对质子H:电荷量为2×e+(-e)=e故由2个u夸克和1个d夸克组成对中子n:带电荷量为1×e+2×(-e)=0故由1个u夸克和2个d夸克组成.故B选项正确.7.吉尔伯特制作了第一只验电器,后来,英国人格雷改进了验电器,其结构如图所示.验电器原来带正电,如果用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球,金属箔的张角将( )A.先变小后变大 B.变大 C.变小 D.先变大后变小【答案】A【解析】带大量负电的金属棒接触验电器的金属球时,验电器上所带的正电荷先被负电荷中和,验电器带电量减少,金属箔张角变小;中和后,多余的负电荷又会转移到验电器上,使金属箔的张角再次变大.8.根据电荷守恒定律,使两个相同的金属球A、B分别带+5q和﹣q的电荷,把它们接触后分开,则A带电( )A.﹣4q B.+2q C.+4q D.﹣2q【答案】B【解析】根据两个相同的带电金属球接触再分开后带电的原则是先中和再平分可知:接触分开后A的带电量为:故选B9.(多选)有一个质量很小的小球A,用绝缘细线悬挂着,当用毛皮摩擦过的橡胶棒B靠近它时,看到它们先互相吸引,接触后又互相排斥,则下列说法正确的是( )A.接触前,A,B一定带异种电荷B.接触前,A,B可能带异种电荷C.接触前,A球一定不带任何净电荷D.接触后,A球一定带负电荷【答案】BD【解析】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电且能吸引轻小物体,故小球A可能不带电也可能带正电.小球不带电时,由于受到带负电荷橡胶棒的作用,电子趋向于远离,近端感应出正电荷,因此小球和橡胶棒之间的吸引力大于排斥力,宏观上显示的是吸引力.二者接触后A球弹开,故接触后小球一定带负电荷.10.(多选)如图所示,A,B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是( )A.导体B带负电B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷数相等C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷数小于右边的电荷数D.若A,B接触一下,A,B金属球所带电荷总量保持不变【答案】BD【解析】由于静电感应,导体B左端带负电,右端带正电,导体总电荷量为零,故A错误.B的左端感应出负电荷,右端出现正电荷,电荷数相等.故B正确.若A不动,将B沿图中虚线分开,则两边的电荷数相等,与划分的位置无关.故C错误.根据电荷守恒定律知,D正确.11.有三个完全相同的绝缘金属小球A,B,C,其中小球A带有3×10-3C的正电荷,小球B带有-2×10-3C的负电荷,小球C不带电.先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?【答案】1.5×10-3C -2.5×10-4C -2.5×10-4C【解析】当小球C和A接触后,A,C球带电荷量为:Q1==C=1.5×10-3C,再让小球B与小球C接触,此时C,B带电荷量为:Q2=C=-2.5×10-4C,所以最终A,B,C三小球的带电量分别是:1.5×10-3C,-2.5×10-4C,-2.5×10-4C.12.完全相同的两金属小球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?(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?【答案】(1)2∶3 (2)2∶1【解析】(1)A,B带同种电荷,设电荷量为Q,C与A接触后,二者平分电荷量,A,C所带的电荷量均为Q.C与B接触后平分二者电荷量,则B,C的电荷量均为×(Q+Q)=Q,A,B最终的电荷量之比为Q∶Q=2∶3.(2)A,B带异种电荷,设电荷量分别为Q、-Q,A,C接触后,平分电荷量,A,C的电荷量均变为Q,C与B接触后,平分二者的电荷量,C,B的电荷量均为×(Q-Q)=-Q,则A,B最终的电荷量之比为Q∶|-Q|=2∶1.电荷及其守恒定律一、电荷及起电方式1.两种电荷(1)电荷的分类①正电荷:和用丝绸摩擦过的__________所带的电荷性质一样的电荷。②负电荷:和用毛皮摩擦过的_________ 所带的电荷性质一样的电荷。(2)电荷的性质:同号电荷相互__________,异号电荷相互________ ;且带电体有________________的性质。2.摩擦起电:两个物体相互摩擦时,_____从一个物体转移到另一个物体,原来呈电中性的物体由于______ 电子而带负电,______电子的物体则带正电。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___________,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。二、电荷守恒定律1.表述一:电荷既不会_______,也不会______ ,它只能从一个物体转移到____________,或者从物体的一部分转移到__________;在转移过程中,电荷的______保持不变。2.表述二:一个与外界没有_____交换的系统,电荷的________保持不变。三、元电荷1.电荷量:电荷的_____叫电荷量。国际单位是库仑,简称库,用 _____表示。2.元电荷:_____的电荷量叫做元电荷,用e表示。e=____________。最早由美国物理学家_________测得。3.电荷量的不连续性:所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,这就是说电荷量是不能___________的物理量。4.电子的比荷:电子的_________与电子的质量me之比。考点一 对物体带电三种方式比较的理解(1)摩擦起电①原因:当两个物体相互摩擦时,由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不一样,束缚能力强的物质得到电子带负电,束缚能力弱的物质失去电子带正电。如毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电;丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒失去电子带正电。②本质:摩擦起电时,电荷并没有凭空产生,其本质是电子在相互摩擦的两个物体间发生了转移,所以两个相互摩擦的物体一定是同时带上相反的电荷,且电荷量相等。注意:因为摩擦起电时物体所带电荷的性质取决于两种物质的原子核束缚电子的能力的大小,所以同一物体与不同种类的物体摩擦时,可能带上不同种类的电荷。(2)感应起电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异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这种现象叫静电感应。②感应起电:利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。③本质:导体中的自由电荷在带电体作用下在导体内部发生转移。(3)接触起电①定义:一个物体带电时,所带电荷之间会相互排斥,如果接触另一个导体,电荷会转移到这个导体上,使这个导体也带电,这种起电方式成为接触起电。②本质:电子的得失,即电子从一个物体转移到另一个物体上。③电荷量分配:接触起电时,两个物体最终的电荷量分配很复杂,大多数靠实验才能确定,但有一种情况能确定电荷量分配,即完全相同的导体球相互接触后电荷量平分。注意:感应起电只适用于导体,摩擦起电只适用于绝缘体.因为只有导体的电子才可以自由移动,绝缘体的电子不能自由移动,因此,绝缘体不会发生感应起电.考点二 对电荷守恒定律的理解1.两种表述(1)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这个结论叫做电荷守恒定律(2)一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变.2.考点归纳(1)这个由实验总结出来的定律是自然界重要的基本规律之一,它既适用于静止电荷,也适用于运动电荷;不仅在宏观领域中成立,在微观领域中也同样成立。(2)电荷守恒定律和能量守恒定律一样,都是自然界中最基本的守恒定律,任何带电现象都不能违背电荷守恒定律。(3)任何一种起电过程都没有创生电荷,也没有消灭电荷,其本质都是电荷的转移,也就是说起电过程是物体所带电荷的重新分配过程。(4)一对正负电子的湮灭与电荷守恒定律不矛盾。近代物理实验发现,一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子,一对正、负电子可以同时湮灭转化为光子。因为这种情况下带电粒子总是成对湮灭或产生的,两个粒子所带电荷数量相等、电性相反,而光子是中性的,本身不带电,所以电荷的代数和不变。即对正、负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾。考点三 元电荷(1)电荷量:电荷的多少叫做电荷量,符号:q. 单位:库仑,符号:C.(2)元电荷: 电子所带电荷量是带电体的所带电荷量的最小单元,叫做元电荷,用e表示.考点归纳:(1)所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍.也就是说,电荷量是不能连续变化的物理量.(2)元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的.通常情况元电荷e的值可取作:(3)比荷:带电粒子的电荷量与质量之比称为比荷.如电子的电荷量e和电子的质量me (me=0.91×10-30 kg)之比,叫电子的比荷.=1.76×1011 C/kg,可作为物理常量使用.拓展:1.元电荷是自然界存在的最小电荷量,不是某种电荷,也没有正负,更不是物质。不能说电子或质子是元电荷,因为电子和质子是实实在在的粒子(虽然其所带电荷量为一个元电荷)。2.1964年提出了夸克模型,夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破,它指出元电荷e不再是电荷量的最小单元。科学家们还未捕捉到自由的夸克,夸克不能以自由的状态单个出现,这种性质称为夸克的“禁闭”,能否解放被“禁闭”的夸克,是物理学发展面临的一个重大课题。因此若没有特别说明,我们认为带电体的最小电荷量为e。1.关于电荷间的相互作用,下列说法正确的是( )A.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥C.不论是同种电荷还是异种电荷都相互吸引D.不论是同种电荷还是异种电荷都相互排斥2.感应起电和摩擦起电都能使物体带电,关于这两种带电过程,下列说法正确的( )A.感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分B.感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体C.感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体D.摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体3.下列关于物体带电的说法,正确的是( )A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另外一部分B.摩擦起电前,两物体都不带电,说明两物体内都没有电荷C.摩擦起电时,一个物体得到一些电子而带正电,另一物体失去一些电子而带负电D.一个带电体跟一个不带电物体接触,两物体可能带上异种电荷4.对物体带电现象的叙述,正确的是( )A.不带电的物体一定没有电荷B.带电物体一定具有多余的电子C.一根带电的导体棒放在房间一段时间后,导体棒不带电了,这过程中电荷不守恒D.摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程5.关于元电荷的解释,下列说法正确的是( )①元电荷就是电子 ②元电荷跟电子所带的电荷量相等 ③基本电荷就是质子 ④物体所带的电荷只能是元电荷的整数倍A.①② B.③④C.①③ D.②④6.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为e,d夸克带电量为-e,e为基元电荷.下列论断可能正确的是( )A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成7.吉尔伯特制作了第一只验电器,后来,英国人格雷改进了验电器,其结构如图所示.验电器原来带正电,如果用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球,金属箔的张角将( )A.先变小后变大 B.变大 C.变小 D.先变大后变小8.根据电荷守恒定律,使两个相同的金属球A、B分别带+5q和﹣q的电荷,把它们接触后分开,则A带电( )A.﹣4q B.+2q C.+4q D.﹣2q9.(多选)有一个质量很小的小球A,用绝缘细线悬挂着,当用毛皮摩擦过的橡胶棒B靠近它时,看到它们先互相吸引,接触后又互相排斥,则下列说法正确的是( )A.接触前,A,B一定带异种电荷B.接触前,A,B可能带异种电荷C.接触前,A球一定不带任何净电荷D.接触后,A球一定带负电荷10.(多选)如图所示,A,B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是( )A.导体B带负电B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷数相等C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则左边的电荷数小于右边的电荷数D.若A,B接触一下,A,B金属球所带电荷总量保持不变11.有三个完全相同的绝缘金属小球A,B,C,其中小球A带有3×10-3C的正电荷,小球B带有-2×10-3C的负电荷,小球C不带电.先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?12.完全相同的两金属小球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?(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? 展开更多...... 收起↑ 资源列表 电荷及其守恒定律讲义(原卷版).doc 电荷及其守恒定律讲义(解析版).doc