资源简介

(共56张PPT)
1　电荷　　
学习任务一 认识电荷
学习任务二 探究静电感应
学习任务三 追寻守恒量——电荷守恒定律
学习任务四 元电荷
备用习题 随堂巩固 练习册
新课导入
公元前 600年左右,希腊人泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象.
公元1世纪,我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一语.此语意为摩擦过的琥珀能吸引像草芥一类的轻小物体.
王充与《论衡》
新课导入
16世纪,英国科学家吉尔伯特创造了英语中的“electricity” (电)这个词,认为摩擦过的琥珀带有电荷.
摩擦起电
雷电
富兰克林
美国科学家富兰克林通过实验发现,雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷.
电荷:具有能够吸引轻小物体性质.
学习任务一
[物理观念]
1.两种电荷
(1)正电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷;
(2)负电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷.
2.电荷的性质和相互作用
(1)带电体可以吸引轻小物体.
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
学习任务一 认识电荷
3.电荷量
(1)定义:电荷的多少叫作电荷量.
(2)符号:Q或q.
(3)单位:库仑,简称库,符号是C.
(4)正负:正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值.
原子(中性)
原子核(正电)
电子(负电)
中子(中性)
质子(正电)
(2)摩擦起电的原因:原子核的结构一般是很稳定的,离原子核较远的电子受到的束缚较弱,容易受到外界的作用而脱离原子.当两种物质组成的物体相互摩擦时,一些受束缚较弱的物体会转移到另一个物体上,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电.
(3)摩擦起电的本质:摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体上.
学习任务一
(1)物质的电结构
原子呈现电中性的原因:每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多,所以整个原子表现为电中性.
[科学探究]摩擦起电原理
例1 如图所示,均不带电的橡胶棒与毛皮摩擦后,橡胶棒带负电,毛皮带正电,这是因为 ( 　)
学习任务一
C
[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.
A.空气中的正电荷转移到了毛皮上
B.空气中的负电荷转移到了橡胶棒上
C.毛皮上的电子转移到了橡胶棒上
D.橡胶棒上的电子转移到了毛皮上
[物理观念]
学习任务二 静电感应
学习任务二
1.导体和绝缘体
(1)金属导电的实质:金属中原子的外层电子往往脱离原子核的束缚而在金属中自由运动,这种电子叫作自由电子,失去自由电子的原子便成为带正电的离子,这些正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动,只有自由电子穿梭其中,这就使金属成为导体.
(2)导体中存在大量可以自由移动的电荷(电子或离子).
(3)绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷.
(4)带电体既可以是导体,也可以是绝缘体.
学习任务二
2.静电感应和感应起电
(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种电荷,远离带电体的一端带同种电荷.这种现象叫作静电感应.
(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.
[科学探究]如图所示,分别用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔片是闭合的.
学习任务二
(1)把带正电荷的物体C移近导体A,金属箔片　　　　(选填“张开”或“不变”).
(2)这时把A和B分开,然后移去C,金属箔片张角　　　　(选填“变小”“变大”或“不变”)
(3)再让A和B接触,金属箔片　　　　(选填“闭合”或“张角变小”).
闭合
张开　
变小　
例2 [2023·北大附中月考] 如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支撑使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开 ( 　)
A.此时A带正电,B带负电
B.此时A带正电,B带正电
C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
[解析] 带正电的物体C靠近A附近时,根据异种电荷相互吸引,A、B中的自由电子一部分移动到A的左端,故A带上负电,B带上正电,A、B错误;
移去C后,由于电荷间相互作用,导体A、B中的电荷重新中和,两金属箔均闭合,C正确;
先把A、B分开,则A带负电,B带正电,移去C后,导体A、B中的电荷不能再进行中和,故两金属箔仍然张开,D错误.
学习任务二
C
变式1 如图所示,用起电机使金属球A带上正电荷,并靠近验电器B,则( 　)
A.验电器金属箔片不张开,因为金属球A没有和验电器上的金属小球接触
B.验电器金属箔片张开,因为整个验电器都感应出了正电荷
C.验电器金属箔片张开,因为整个验电器都感应出了负电荷
D.验电器金属箔片张开,因为验电器的金属箔片上感应出了正电荷
[解析] 当带正电荷的金属球A靠近原来不带电的验电器的金属小球时,小球由于静电感应会带上负电荷,金属箔片由于静电感应会带上正电荷,验电器的金属箔片张开的原因是金属箔片上感应出了正电荷,同种电荷相互排斥,故选项D正确.
学习任务二
D
学习任务二
摩擦起电 感应起电 接触起电
产生及
条件 两不同物体摩擦时 导体靠近带电体时 导体与带电体接触时
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
实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移

1.三种起电方式的比较
学习任务二
2.验电器的两种应用方式及原理
(1)带电体接触验电器: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)带电体靠近验电器:当带电体靠近验电器的金属球时,带电体会使验电器的金属球感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两个金属箔片在斥力作用下张开,如图乙.
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
(1)电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体　　　　到另一个物体,或者从物体的一部分　　　　到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持　　　　　.
(2)电荷守恒定律更普遍的表述:一个与外界没有电荷　　　　　的系统,电荷的　　　　　保持不变.
学习任务三 追寻守恒量——电荷守恒定律
学习任务三
代数和
转移　
转移　
不变　
交换　
学习任务三
1.电中和与净电荷
(1)将带有等量异种电荷的物体相互接触,它们所带正、负电荷的代数和为零,表现为对外的电效应相互抵消,就如不带电一样,这种现象叫作电中和.
(2)通常所说物体带的电荷都是指净电荷,即发生电中和后还“净”剩下的正电荷或负电荷.
(3)电中和过程仍符合电荷守恒定律,只是正、负电荷数值相互抵消,并不是正负电荷消失.
2.带电粒子的产生和湮灭
(1)近代物理实验发现,一个高能光子在一定条件下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.
(2)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,带电粒子的产生和湮灭不违反电荷守恒定律.
[物理观念]
例3 有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中A小球带有3×10-3 C的正电荷,B小球带有2×10-3 C的负电荷,小球C不带电.先让小球C与小球A接触后分开,再让小球B与小球A接触后分开,最后让小球B与小球C接触后分开,试求这时三个小球的带电荷量分别为多少
学习任务三
[答案] -2.5×10-4 C　+6.25×10-4 C　+6.25×10-4 C
学习任务三
AC
学习任务三
[教材链接]阅读教材,完成下列填空:
(1)元电荷:迄今为止,实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量.人们把这个最小的电荷量叫作元电荷,用e表示.e=　　　　　　C,元电荷e的数值最早是由美国物理学家　　　　　测得的.所有带电体的电荷量都是e的　　　　倍.
(2)比荷:带电粒子的电荷量与　　　　之比叫作比荷.
学习任务四 元电荷
学习任务四
质量
1.60×10-19
　密立根　
整数　
[物理观念] (1)元电荷是最小的电荷量,而不是实物粒子,元电荷无正、负之分.
(2)虽然质子、电子的电荷量等于元电荷,但不能说质子、电子是元电荷.
例4 如图所示,通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶上带有-8×10-12 C的电荷,求:
(1)金属瓶上收集到的电子数目;
学习任务四
例4 如图所示,通过调节控制电子枪产生的电子束,使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶,经过一段时间,金属瓶上带有-8×10-12 C的电荷,求:
(2)实验的时间.
学习任务四
变式3 (多选)关于电荷量,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.物体所带的电荷量只能是某些特定值
C.物体带电荷量为+1.60×10-9 C,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
D.物体所带电荷量的最小值为1.60×10-19 C
学习任务四
BCD
1.如图所示,导体A带正电,当带负电的导体B靠近A(未接触)时,导体A带(　　)
A.正电荷增加
B.负电荷增加
C.正、负电荷均增加
D.电荷量不变
D
备 用 习 题
[解析] 当带负电的导体B靠近导体A时,两导体之间无接触,由电荷守恒定律可知,A带的电荷量不变,只是电荷在导体端面上重新分布(电荷的重新分布是由电荷之间的相互作用力引起的).
2. (多选)如图所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸引d、b排斥c、c排斥a、d吸引b,则 (　 　)
A.仅有两个小球带同种电荷
B.仅有三个小球带同种电荷
C.c、d小球带同种电荷
D.c、d小球带异种电荷
BD
备 用 习 题
[解析] 由d吸引a、d吸引b,可知a与b带同种电荷,且a与d带异种电荷;由c排斥a、c排斥b,可知c与a、b带同种电荷,c与d带异种电荷,故选项A、C错误,选项B、D正确.
3. 如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是 (　　)
A.闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地
B.闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地
C.闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体
D.闭合开关S2,没有电子通过开关S2
C
备 用 习 题
[解析] 在S1、S2都闭合前,对于枕形导体,它的电荷是守恒的,由于静电感应,a、b两端出现等量的负、正电荷,当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与枕形导体连通,使大地与枕形导体组成一个新的大导体,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统电荷守恒,由于静电感应,a端仍带负电荷,大地为远端,感应出正电荷,因此无论是闭合开关S1还是闭合开关S2,都有电子从大地流向枕形导体,故选项C正确.
4.如图所示,用一根丝绸摩擦过的玻璃棒,靠近不带电验电器的金属小球a,然后用手指瞬间接触一下验电器小球a,然后拿开玻璃棒,验电器小球a和金箔b的带电情况是 (　　)
A.手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前,a不带电、b带正电
B.手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前,a、b均带正电
C.拿开玻璃棒后a、b带负电
D.拿开玻璃棒后a带负电,b带正电
C
备 用 习 题
[解析] 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,手指接触验电器小球a后拿开玻璃棒前,根据感应起电a带负电电,b不带电,A、B错误;
拿开玻璃棒后,a、b电荷重新分布,导致a、b带负电,故C正确,D错误.
1. (认识电荷)东汉王充在《论衡·乱龙篇》中有“顿牟掇芥,磁石引针”的描述,显示了中国古人对电磁的正确认知.“顿牟掇芥”意思是玳瑁的壳经摩擦后会产生静电,可以吸引芥一类的轻小物体.下列说法正确的是( 　)
A.玳瑁壳摩擦后创造了电荷
B.玳瑁壳摩擦后转移了电荷
C.玳瑁壳摩擦后一定带正电
D.轻小物体原本一定也带电
B
随 堂 巩 固
[解析] 根据电荷守恒定律知,电荷即不会创生也不会消灭,只会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,电荷的总量保持不变,选项A错误,B正确;
玳瑁壳摩擦后不一定带正电,要看它与什么材料摩擦,选项C错误;
带电体可以吸引轻小物体,轻小物体原本可以不带电,选项D错误.
2. (对电荷守恒定律的理解)关于电荷守恒定律,下列叙述不正确的是 (　 )
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.在电荷转移的过程中,电荷的总量保持不变
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
A
随 堂 巩 固
[解析] 根据电荷守恒定律可知,单个物体所带的电荷量是可以改变的,A错误;
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,B正确;
根据电荷守恒定律可知,C正确;
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,D正确.
3. (静电感应)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是 (　 )
B
随 堂 巩 固
[解析] 带电的金属球靠近不带电的验电器时,发生静电感应,金属球在验电器的金属球上感应出异种电荷,在金属箔片上感应出同种电荷,故选项B正确.
4. (元电荷)一个带电质点的电荷量数据不完整,只能看清6.　　　　×10-18 C,你认为该带电质点的电荷量可能是 ( 　)
A.6.2×10-18 C
B.6.4×10-18 C
C.6.6×10-18 C
D.6.8×10-18 C
随 堂 巩 固
[解析] 所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,即1.6×10-19 C的整数倍,由计算可知,只有B选项是1.6×10-19 C的整数倍,故选项B正确.
B
课 堂 小 结
起电方式
摩擦起电
静电感应
接触起电
实质：电荷的转移
认识电荷
分类
性质
电荷守恒定律(两种表述方式)
电荷
元电荷：最小带电单位
1.下列对电现象及规律的认识中正确的是( )
A
A.自然界中只存在正、负两种电荷
B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.摩擦起电说明了电荷可以创生
D.带电物体一定具有多余的电子
[解析] 自然界中只存在正、负两种电荷,故A正确;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B错误;摩擦起电是由于电子的转移,并非说明了电荷可以创生,故C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D错误.
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2.[2023·石家庄一中期末]用丝绸摩擦玻璃棒后，玻璃棒带正电，这是因为在摩
擦过程中玻璃棒( )
D
A.得到质子 B.失去质子 C.得到电子 D.失去电子
[解析] 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，这是因为在摩擦过程中玻璃棒失去了电子而带正电，D正确.
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3.[2023·河北衡水中学月考]关于摩擦起电、接触起电、感应起电,下列说法错误
的是( )
B
A.这是起电的三种不同方式
B.这三种方式都产生了电荷
C.这三种起电方式的实质是一样的,都是电荷在转移
D.这三种方式都符合电荷守恒定律
[解析] 任何起电方式都不能创造电荷,也不能消灭电荷,电荷只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移的过程中电荷的总量保持不变,故A、C、D正确,B错误.
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4.如图所示，中国科技馆中有一实验项目，一实验员站在绝缘地
板上，用手摸已经起电的范德格拉夫起电机的金属球，她的头发
会竖起来.关于以上现象，下列说法正确的是( )
A
A.实验员头发竖起来是她头发带同种电荷相互排斥所致
B.实验员头发竖立起来是她受到惊吓所致
C.起电机起电的过程就是创生电荷的过程
D.绝缘地板是起防滑作用的
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[解析] 实验员头发竖起来是她头发带同种电荷，而同种电荷间相互排斥所致，故A正确，B错误；起电机起电的过程是电荷转移的过程，故C错误；绝缘地板是防止积累在实验员身上的电荷被导入大地，故D错误.
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6.如图甲、乙、丙、丁是伏打起电盘示意图，其起电原理是( )
B
A.摩擦起电 B.感应起电
C.接触起电 D.以上三种方式都不是
[解析] 导电平板靠近带电绝缘板并接地，导电平板与大地组成“大导体”，发生静电感应，使导电平板带上负电荷，选项B正确.
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9.(多选)关于元电荷，下列说法正确的是( )
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10.(多选)[2023·山西师大附中月考] 关于电荷量和元电荷,下列说法正确的是
( )
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13.(多选)[2023·北京四中月考] 小明同学用自制的验电器进
行了一些探究实验.如图所示，小明使验电器带了负电荷，
经过一段时间后，他发现该验电器的金属箔片(用包装巧克
力的锡箔纸制作)几乎闭合了.关于此问题，他跟学习小组讨
论后形成了下列观点，你认为正确的是( )
CD
A.金属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.金属球上的负电荷被潮湿的空气导走了
D.该现象是由电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律
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[解析] 带负电的验电器在潮湿的空气中，经过一段时间后，金属球上的负电荷(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A、B错误，C、D正确.
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14.如图所示，不带电的金属球下面垫着干燥的泡沫板，
两者一起放在电子秤上，现用带正电的玻璃棒从上方缓
慢靠近金属球(未接触)，停留一会儿后再缓慢远离.则
( )
C
A.玻璃棒停在金属球上方时，金属球下端区域带负电
B.玻璃棒停在金属球上方时，电子秤示数等于泡沫板与球的总质量
C.玻璃棒靠近过程中，电子秤示数逐渐减小，且示数小于泡沫板与球的总质量
D.玻璃棒远离过程中，电子秤示数逐渐增大，且示数大于泡沫板与球的总质量
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[解析] 带正电的玻璃棒停在金属球上方时，由于静电感
应现象，金属球的上端区域感应出负电荷，下端区域感
应出等量正电荷，A错误；玻璃棒停在金属球上方时，因
为异种电荷互相吸引，故金属球受到向上的吸引力，由
平衡条件和牛顿第三定律可知，电子秤示数小于泡沫板
与球的总质量，B错误；玻璃棒靠近过程中，金属球上感应电荷的电荷量逐渐
增大，故金属球受到向上的吸引力逐渐增大，则电子秤示数逐渐减小，且示数
小于泡沫板与球的总质量，远离过程中吸引力逐渐减小，则电子秤示数逐渐增
大，且示数小于泡沫板与球的总质量，C正确，D错误.
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[答案] 见解析
[解析] 薄纸片靠近梳子的边角会向梳子这边旋转靠近，原因：梳子摩擦带负电，因此薄纸片的近端由于静电感应从而带正电，远端带负电，再通过异性电荷相互吸引，同向电荷相互排斥可知，薄纸片靠近梳子的边角会向梳子这边旋转靠近.
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